Hur bryter nedbrytning av stenar?

Stenar som ligger på eller nära jordens yta bryts kontinuerligt ned av en naturlig process som kallas väderförändring. Vittring bryter ner stenar genom mekaniska, kemiska och biologiska mekanismer. Dessa processer arbetar ofta tillsammans för att åstadkomma den ultimata vittring av en viss sten. Med tiden kan dessa vittringskrafter jämna ut hela bergen eller hugga ut massiva grottor.

Naturen har två primära destruktiva krafter: vittring och erosion. Vittring innebär upplösning och nedbrytning av stenar. Detta inträffar vid eller nära ytan och sker alltid där berget ligger. Erosion, å andra sidan, innefattar införlivande och transport av produkterna av vittring av ett mobilt medel, såsom vind eller vatten. Weathering producerar mindre stenbitar som antingen kan ha samma sammansättning som moderstenen eller olika.

Fysisk vittring innebär nedbrytning av berg med mekaniska medel, vanligtvis förändringar i temperatur och tryck. De resulterande bitarna behåller sin ursprungliga komposition. En av naturens främsta mekanismer för fysisk vittring är frostkilning. Vatten tränger in i en sten genom sprickor och fryser sedan. Detta orsakar en expansion med tryck upp till 4,3 miljoner pund per kvadratfot, vilket resulterar i bergfragmentering. Peeling eller lossning sker när trycket på en sten minskar på grund av lyft eller erosion. Det reducerade trycket gör att berget expanderar, vilket resulterar i fragmentering. Värmeutvidgning och kristallisation är också metoder där sten försvagas mekaniskt.

Kemisk vittring innebär nedbrytning av sten med kemiska medel, vilket innebär att bergets inre struktur förändras genom tillsats eller avlägsnande av element. De resulterande bitarna har en annan sammansättning. Upplösning eller urlakning sker när vissa mineraler löses upp i surt vatten, såsom halit och kalcit. Oxidation sker när syre kombineras med järnbärande silikater för att producera rost. Detta är vanligt i mafiska bergarter, som har ferromagnesisk sammansättning. Hydrolys inträffar när väte, vanligtvis från kolsyra, kombineras med silikatmineraler och producerar lera.

Biologisk vittring innebär nedbrytning av sten med kemiska eller fysikaliska agenser i organismer. De resulterande bitarna kan behålla eller inte behålla sin ursprungliga komposition. Rotkilning är en vanlig typ av biologisk vittring. Detta inträffar när rötter tränger in i en sten och fortsätter att växa. Expansionstrycket orsakar fragmentering. Djuraktivitet, såsom gravning, kan också leda till fragmentering. Även om detta är exempel på fysikalisk biologisk vittring, finns det också typer av kemisk biologisk vittring. Till exempel kan lav, svamp och mögel utsöndra syror som förändrar stenens kemiska sammansättning. Organiskt skräp kan också orsaka kemisk vittring. Detta inträffar när kol frigörs under nedbrytning. Detta kol kan kombineras med vatten för att bilda en svag syra.