Kayaların Ayrışmasının Tanımı

Günlük karşılaşmalarda birçok kaya kırılmaz ve değiştirilemez görünebilir. Bununla birlikte, kayalar değişime uğrar. Bu değişikliklerden birine ayrışma denir ve hem kısa hem de uzun süreler boyunca kayaları çeşitli şekillerde büyük ölçüde değiştirebilir.

Kayaların ayrışması, kayaların ve minerallerin zayıflaması ve parçalanması sürecini tanımlar. Bu, sıcaklık değişiklikleri, bitkiler ve hayvanlar, asitler, tuzlar ve katı veya sıvı su gibi hem cansız hem de canlı faktörler yoluyla gerçekleşebilir. Kayaların ayrışması belirli bir süre boyunca gerçekleşir. Dünya yüzeyindeki kayalar, yeraltındaki kayalardan daha hızlı havaya uçma eğilimindedir. Ayrışma, toprak üretimine yol açan süreçlerden biridir.

Farklı ayrışma türleri kayaları etkiler. Bunlara fiziksel/mekanik ayrışma, kimyasal ayrışma ve biyolojik ayrışma dahildir.

Fiziksel veya mekanik ayrışma aslında kayaları parçalara ayırır. Fiziksel ayrışma yöntemlerinden biri, suyun dondurulup çözülmesini içerir. Sıvı halde su, kayalardaki herhangi bir gözenek veya çatlak arasından kayabilir. Bu su donarsa, bu kayaların içinde genişleyecektir. Hacim yüzde 10'a kadar artabilir ve kayalara büyük baskı uygulayabilir. Buna buz kaması veya kriyofraktür denir, çünkü buz aslında kayaları zamanla birbirinden ayırır. Buz eriyip tekrar sıvı su oluşturduğunda, kayanın bazı kısımları erozyon yoluyla küçük parçalar halinde süpürülür. Su, fiziksel ayrışmada önemli bir rol oynar. Kaya ve kilin gözeneklerine girebilir, onları şişirebilir ve ardından etraflarındaki daha sert kayaları havalandırabilir. Su, su altındaki yüzeylerden kayaları kaldırır ve geri düştüklerinde veya başka kayalara çarptığında kırılabilirler.

Tuz, petek ayrışması adı verilen bir tür ayrışmaya yol açabilir. Yeraltı suyu, kılcal hareketle kaya çatlaklarına sızar ve sonunda buharlaşır. Bu, kayalardaki basıncı artıran tuz kristalleri verir. Sonunda kayalar kırılacak. Bu, peteklere benzeyen tuz kristalleri çukurları bırakabilir. Tuz kristalizasyonu bozunmasından kaynaklanan bozuşma genellikle kuru iklimlerde bulunur.

Aşırı sıcaklıklar, kayaların ayrışmasını da etkileyebilir. Bir tür fiziksel ayrışmaya termal stres denir. Bu, gündüz sıcaklıklarının çok sıcak olduğu, gece sıcaklıklarının ise oldukça soğuk olabileceği çöl iklimlerinde yaygın bir faktördür. Bu vahşi sıcaklık dalgalanması uzun bir süre boyunca art arda gerçekleştiğinde, kayalar sonunda parçalanacak ve pul pul dökülecektir. Bu eyleme peeling denir. Aşınma, rüzgar, su veya buzdan kaynaklanan sürekli sürtünmeye maruz kalmanın yavaş yavaş kayaları açığa çıkardığı ve onları parçaladığı başka bir fiziksel aşınma türüdür.

Bir diğer önemli ayrışma türü kimyasal ayrışmadır. Kimyasal ayrışma genellikle bir ortamdaki su ve sıcaklığın kayalardaki minerallerle etkileşiminden kaynaklanır. Kimyasal ayrışmada, kayaların gerçek moleküler yapısı değişir. Bir örnek, karbon dioksitin suyla birleşerek karbonik asit veren karbonatlaşma oluşturmasıdır. Karbonik asit de zamanla yeraltı kireçtaşı mağaralarını oluşturan kireçtaşını çözecektir.

Oksidasyon, demir içeriğine sahip kayaların oksijen ve su ile reaksiyona girerek paslanmaya neden olduğu bir kimyasal ayrışma türüdür. Pas, demirde klasik kırmızımsı-turuncu renk olarak sunulur. Bu pas kayaları aşındırır. Hidrasyonda, bir kayanın gerçek kimyasal bağları, suyun emilmesinden değişecektir. Su anhidriti bu şekilde alçıya dönüştürür. Hidrasyon ayrıca kaya deformasyonuna da yol açar. Dehidrasyonda, örneğin hematit oluşturmak için limonitten su çıkarıldığında olduğu gibi, su kayadan çıkarılır. Hidrolizde, tuzlu su çözeltisi gibi çözeltiler yapmak için asitli suya maruz kaldığında mineraller değişir. Feldspatın hidrolizi yoluyla kimyasal ayrışma da çok yaygın kil mineralleri ve kuvars yapar. Alkali feldispat veya ortoklazın hidrolizi de kaolinit ve diğer maddelerin oluşumuna neden olabilir. Tüm bu kimyasal süreçler, kayaların aşınmasının artmasına neden olur. Kimyasal ayrışma daha yaygındır ve yağmurdan gelen ısı ve bol su nedeniyle tropik bölgelerde daha hızlı gerçekleşir.

Biyolojik ayrışma, bitki, hayvan ve hatta mikrobiyal etkilerden kaynaklanan bir ayrışma türüdür. Örneğin, ağaç tohumları zamanla olgun ağaçlara dönüşürken kayaları parçalayacaktır. Ağaçların kökleri sürekli yayılacak ve kayalarda çatlaklar oluşturacaktır. Köstebek gibi kazı yapan hayvanlar da kayaları parçalayabilir. Yerin üstündeki hayvanlar bile karada seyahat ederken kayaları parçalayabilir. Hem yaşayan hem de çürüyen bitkiler ve mantarlar, karbonik asit üreterek kayaları etkiler. Liken içindeki mantarlar, mineralleri serbest bırakmak için kayaları parçalamak için çalışırlar ve simbiyotik algler bu minerallerden pay alır. Bu süreç kayalarda deliklere yol açar. Küçücük bakteriler bile kayaların mineral içeriğini havalandırabilir ve değiştirebilir! Zamanla biyolojik organizmalardan gelen tüm aktivite, kayaların aşınmasının artmasına neden olur.

Kayalar zamanla aşınarak aşındığında, rüzgar veya su kütleleri tarafından süpürülebilirler. Bu sürece erozyon denir. Erozyon, Dünya yüzeyinde yıpranmış kayalarda meydana gelme eğilimindedir. Hem ayrışma hem de erozyon, Dünya'nın her yerinde yaygındır ve bunların kombinasyonu, yüzeyi uzun süreler boyunca büyük ölçüde değiştirir.

Bazı önemli yerler de dahil olmak üzere, dünya çapında kayaların ayrışmasına ilişkin birçok örnek vardır.

Dünyanın en büyük kanyonunun sudan yapıldığını biliyor muydunuz? Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Büyük Kanyon, kayaların su, özellikle de Colorado Nehri tarafından aşınması nedeniyle milyonlarca yıl içinde mevcut biçimine oyulmuştur. Ayrışmanın başka bir örneği, bornhardts adı verilen yer şekillerine yol açan pul pul dökülmedir. Bu kubbeli yapılar tropik ortamlarda ortaya çıkma eğilimindedir; bir örnek Brezilya'daki Sugarloaf Dağı'dır.

Kireçtaşı mağaraları ayrışma örneğidir. Kimyasal ayrışma, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Carlsbad Caverns Ulusal Parkı'nın muazzam mağara sistemini oluşturdu.

Kuzey Amerika'daki Appalachian Dağları bir zamanlar Everest Dağı'ndan daha uzundu. Milyonlarca yıl boyunca yıpranma ve erozyon, bu dağları bugün oldukları daha düşük, daha pürüzsüz zincire indirdi.

Kimyasallardan, bitkilerden, hayvanlardan ve her boyuttaki mikroplardan, yağmur ve rüzgardan kaynaklanan hava koşullarının manzarada bu kadar büyük değişiklikler yapabileceğini düşünmek şaşırtıcı!

Kayaların ayrışması, çevrenin dengesinde çok önemli bir rol oynar. Kayalar, keskin nesnelerden daha pürüzsüz nesnelere dönüştüğünde, toprak oluşumuna katkıda bulunmaya hazırdır. Çürümüş bitki ve hayvan maddeleri, bakteriler ve yıpranmış mineraller verimli topraklar verir. Toprakta yıpranmış kaya parçaları da dahil olmak üzere ne kadar çok malzeme varsa, toprak o kadar verimli olacaktır. Bu, büyüyen bitkiler için önemlidir ve bu nedenle insanlar ve hayvanlar için yiyecek yetiştiren çiftçiler için önemlidir. Toprak hem biyolojik hem de mineral bileşenlerin geniş bir karışımını içermiyorsa, o kadar verimli olmayacaktır ve bazı durumlarda herhangi bir doğurganlıktan yoksun olabilir.

İnsan eylemi ayrışma oranını artırabilir. Fosil yakıtlı hava kirliliği, mermer ve kireçtaşı gibi kayaları ve bunlardan yapılmış binaları veya anıtları aşındıran asit yağmurlarına yol açar. Fosil yakıt üretiminden kaynaklanan hava kirliliğini azaltmak, asit yağmurundan çevreye daha fazla zarar gelmesini önlemeye yardımcı olabilir.