Horniny nachádzajúce sa na povrchu Zeme alebo v jeho blízkosti sa neustále rozkladajú prírodným procesom známym ako zvetrávanie. Poveternostné podmienky rozkladajú horniny mechanickými, chemickými a biologickými mechanizmami. Tieto procesy často spolupracujú na dosiahnutí konečného zvetrávania danej horniny. Tieto poveternostné sily môžu časom vyrovnať celé hory alebo vybojovať mohutné jaskyne.
Základy zvetrávania
Príroda predstavuje dve primárne ničivé sily: zvetrávanie a eróziu. Poveternostné podmienky zahŕňajú rozpad a rozklad hornín. K tomu dochádza na povrchu alebo v jeho blízkosti a vždy sa to deje tam, kde sa nachádza skala. Na druhej strane erózia zahŕňa zabudovanie a prepravu produktov zvetrávania mobilnými prostriedkami, ako je vietor alebo voda. Zvetrávanie produkuje menšie kúsky horniny, ktoré môžu mať zloženie podobné pôvodnej hornine alebo odlišné.
Fyzické zvetrávanie
Fyzické zvetrávanie zahŕňa rozpad horniny mechanickými prostriedkami, zvyčajne zmenami teploty a tlaku. Výsledné kúsky si zachovávajú pôvodné zloženie. Jedným z primárnych mechanizmov fyzického zvetrávania je zaklinovanie mrazov. Voda vnikne do skaly trhlinami a potom zamrzne. To spôsobuje expanziu s tlakmi do 4,3 milióna libier na štvorcovú stopu, čo má za následok fragmentáciu hornín. K odlupovaniu alebo vykládke dochádza, keď sa tlak na horninu zníži v dôsledku vyzdvihnutia alebo erózie. Znížený tlak spôsobuje rozpínanie horniny, čo má za následok fragmentáciu. Tepelná rozťažnosť a kryštalizácia sú tiež metódy, pri ktorých je hornina mechanicky zvetrávaná.
Chemické zvetrávanie
Chemické zvetrávanie zahrnuje rozpad horniny chemickými prostriedkami, čo znamená, že vnútorná štruktúra horniny sa mení pridaním alebo odstránením prvkov. Výsledné kúsky majú odlišné zloženie. K rozpusteniu alebo vylúhovaniu dochádza, keď sa určité minerály rozpustia v kyslej vode, ako napríklad halit a kalcit. Oxidácia nastáva, keď sa kyslík spojí s kremičitanmi obsahujúcimi železo a vytvorí hrdzu. To je bežné u mafických hornín, ktoré majú feromagnézne zloženie. Hydrolýza nastáva, keď sa vodík, zvyčajne z kyseliny uhličitej, spojí s kremičitanovými minerálmi a vytvorí sa hlinka.
Biologické zvetrávanie
Biologické zvetrávanie Zahŕňa rozklad skaly chemickými alebo fyzikálnymi faktormi organizmov. Výsledné kúsky si môžu, ale nemusia zachovať pôvodné zloženie. Klín koreňa je bežný typ biologického zvetrávania. K tomu dôjde, keď korene preniknú do skaly a ďalej rastú. Expanzný tlak spôsobuje fragmentáciu. Činnosť zvierat, ako je napríklad nora, môže tiež viesť k fragmentácii. Aj keď ide o príklady fyzikálneho biologického zvetrávania, existujú aj typy chemického biologického zvetrávania. Napríklad lišajník, huba a pleseň môžu vylučovať kyseliny, ktoré menia chemické zloženie hornín. Organické zvyšky môžu tiež spôsobiť chemické zvetrávanie. K tomu dôjde, keď sa uhlík uvoľní počas rozkladu. Tento uhlík sa môže spojiť s vodou a vytvoriť slabú kyselinu.