สาเหตุการผุกร่อนของซุ้มประตูคืออะไร?

ซุ้มหินธรรมชาติที่หายากและหายากทั่วโลกทำให้เกิดความน่าสะพรึงกลัวและน่าเกรงขามเมื่อใดก็ตามที่มนุษย์พบเห็น คันธนูหินเหล่านี้อยู่เหนือพื้นที่ว่าง ซึ่งมักจะเปลือยเปล่า บางครั้งก็คลุมด้วยพืชพรรณ แสดงให้เห็นถึงพลังของโลกของการผุกร่อนและการกัดเซาะ ซุ้มโค้ง ซึ่งตามคำจำกัดความที่กว้างที่สุดรวมถึงสะพานหิน ได้พัฒนาในการตั้งค่าที่หลากหลายและ สถานการณ์ -- จากทะเลทรายซาฮาราไปจนถึงชนบทห่างไกลของภาคตะวันตกเฉียงใต้ของอเมริกา -- แต่หลายแห่งมีพื้นฐานธรณีวิทยาเหมือนกัน geo เบื้องหลัง

นอกจากการสูญเสียมวลและการกัดเซาะแล้ว การผุกร่อนยังเป็นหนึ่งในสามกระบวนการทางธรณีวิทยาที่สำคัญของการเกิด denudation ซึ่งหินจะแตกตัวและขนย้าย การผุกร่อนในทางเทคนิคเกี่ยวข้องกับแรงทางกล เคมี และชีวภาพที่แยกหินออก แต่แรงเหล่านี้ไม่ กำจัดเศษชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นอย่างกว้างขวาง - "การทำความสะอาด" ทำได้โดยแรงโน้มถ่วง เช่นเดียวกับการสูญเสียมวล หรือน้ำและลม ในการกัดเซาะ การผุกร่อนเป็นเครื่องมือหลักในการแกะสลักส่วนโค้ง ซึ่งมักจะผ่านการขัดผิว โดยที่ทั้งแผ่นและลอนผม ของหินที่หลุดออกมา ในที่สุดก็กลายเป็น "หน้าต่าง" และท้ายที่สุด อาจเป็นหลุมขนาดใหญ่ และน้ำก็เป็นตัวหลัก

แรงที่โดดเด่นในการสร้างส่วนโค้งในการตั้งค่าทั้งที่แห้งแล้งและไม่แห้งแล้งคือการแข็งตัวของน้ำแข็งซึ่งเป็นสภาพดินฟ้าอากาศแบบกลไก น้ำไหลลงสู่ข้อต่อหินธรรมชาติและแข็งตัวเป็นน้ำแข็ง ทำให้รอยร้าวกว้างขึ้น หลังจากที่น้ำแข็งละลาย น้ำของเหลวจะแทรกซึมลึกเข้าไปในมวลหินเพื่อแช่แข็งและแงะ กว่าพันปี การแข็งตัวของน้ำแข็งเช่นนี้สามารถทำให้หน้าหินกลายเป็นซุ้มประตูได้ กระบวนการที่เกี่ยวข้อง คือ การขูดด้วยเกลือ เป็นที่สังเกตได้ในทะเลทราย: น้ำที่ระเหยออกจากซอกใบของหิน เบื้องหลังผลึกเกลือที่ออกแรงเหมือนน้ำแข็งที่ไม่อาจหยุดยั้งได้และสลายไป เวลา

น้ำยังทำหน้าที่เป็นแรงกัดเซาะเพื่อสร้างส่วนโค้ง การกัดเซาะเป็นกระบวนการหักล้างที่แตกต่างจากสภาพดินฟ้าอากาศ นอกจากจะทำลายหินอย่างแข็งขันแล้ว การกัดเซาะยังส่งผลของการผุกร่อน - ก้อนหินและก้อนหิน - ออกจากแหล่งกำเนิด กระแสน้ำกัดเซาะสามารถเจาะช่องใต้หินที่ยื่นออกมาได้ หากกระแสน้ำยังคงไหลอยู่ใต้ฝีมือของมัน แนวหินจะเรียกว่าสะพานธรรมชาติ ซึ่งเป็นรูปแบบเฉพาะของโค้งธรรมชาติ ตามแนวชายฝั่ง คลื่นทะเลที่พุ่งสูงขึ้นสามารถกัดเซาะซุ้มโค้งออกจากหน้าผาในทะเล เช่นเดียวกับชายฝั่งออร์กนีย์ของสกอตแลนด์หรือชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา

การกระทำทางธรณีวิทยาอื่น ๆ สามารถกำหนดขั้นตอนสำหรับการผุกร่อนของส่วนโค้ง ในอุทยานแห่งชาติ Arches ทางตะวันออกเฉียงใต้ของ Utah ซึ่งมีการเก็บรวบรวมธรณีสัณฐานที่ใหญ่ที่สุดในโลก หินทรายที่วางอยู่ด้านบนเนื่องจากความไม่เสถียรของเตียงเกลือที่อยู่เบื้องล่างทำให้เกิดรอยต่อของหินและการเปิดโปงที่ทำให้ชั้นหินมีความเสี่ยงที่จะเกิด สภาพดินฟ้าอากาศ การผุกร่อนของสารเคมีมักทำงานควบคู่ไปกับสภาพดินฟ้าอากาศแบบกลไกเพื่อสร้างส่วนโค้ง เนื่องจากน้ำฝนที่เป็นกรดจะละลายหินคาร์บอเนต นักธรณีวิทยาในอดีตได้ระบุผิดพลาดว่าลมเป็นตัวแทนของการกัดเซาะที่ก่อให้เกิดส่วนโค้ง แต่การวิจัยในเวลาต่อมาชี้ให้เห็นว่ากรณีนี้ไม่เป็นเช่นนั้น ลมไม่น่าจะก่อตัวเป็นซุ้มหิน แต่สามารถขัดเงาและอาจขยายส่วนที่มีอยู่ผ่านการขัดถูของกรวดที่เป่าลมได้ เช่นเดียวกับการกำจัดเศษซากที่ผุกร่อนเล็กน้อย