Вивітрювання - це процес дії природи на гірські породи - їх розкладання, зміна кольору або розбиття. Ви можете почути про "вивітрювання" будь-яких речей, від будинків до автотранспорту, але в науковому контексті сенс геологічний.
Вивітрювання може відбуватися під дією води, повітря, рослин, тварин та різних хімічних речовин. Механічне вивітрювання - це розбиття гірських порід на більш дрібні шматки без зміни складу мінералів у породі. Це можна розділити на чотири основних типи - стирання, зниження тиску, термічне розширення та стиснення та ріст кристалів.
Типи вивітрювання
Хімічне вивітрювання передбачає зміни у складі породи або на поверхні породи, які змушують породу змінювати свою форму або колір. Процеси хімічного вивітрювання можуть включати вуглекислий газ, кисень, воду та кислоту.
Будь-то шляхом хімічного вивітрювання або одного з механічних процесів вивітрювання, обговорених пізніше, один раз гірські породи перетворюються на дрібніші гальки, вони можуть зазнати іншого виду вивітрювання - ерозія. Ерозія виникає, коли ці порівняно невеликі шматки землі переміщуються вздовж вітру, води або льоду. Вода може бути у вигляді дощу, а також може бути результатом людських сил, таких як зрошення сільськогосподарських культур.
Витравлення на стирання
Вивітрювання до стирання також включає вивітрювання, спричинене основними силами удару. Коли скеля падає з висоти, вона може не тільки розбитися на менші шматки, коли потрапляє на землю, але вона також може пошкодити інші гірські породи на своєму шляху. Також стирання відбувається в результаті піщаних зерен або гальки - предметів, які колись були частиною більших порід самі - роздуваються вітром по поверхнях більших порід, повільно пошкоджуючи та знешкоджуючи їх через деякий час.
Дія морозу вважається формою стирання та пошкодження від удару. Коли вода замерзає, вона розширюється приблизно на 9 відсотків, і сила, яку льод чинить на навколишні гірські породи, насправді набагато сильніша, ніж міцність на розрив, яку ці породи використовують, щоб протистояти їй. Зрештою переважає лід, і скеля, що його охоплює, руйнується.
Повітря вивільнення
Вивітрювання під тиском відбувається, коли гірські породи глибоко під землею, як правило, зазнають величезного тиску з боку всіх сторони, зазнають зниження цього тиску навколишнього середовища в результаті дії таких сил, як ерозія, що виникає на поверхні. Коли вага навколишнього середовища зменшується нижче критичного рівня, порода починає руйнуватися через перепади тиску в різних його частинах, що призводить до зсуву, який зазвичай паралельний поверхня скелі. Іноді ці шматки гірських порід, що звільняються від тиску, виступають над поверхнею Землі.
Теплове розширення та стиснення
Цей тип вивітрювання відбувається внаслідок розширення та стискання гірської породи при її нагріванні та охолодженні відповідно. (У цьому відношенні гірська порода поводиться так само, як і вода, але без зміни фази з твердої на рідку або пороку навпаки.) Це має особливе значення в гірських породах, які виготовлені з кристалів з більш ніж одного матеріалу, таких як граніт. При достатній кількості циклів розширення та стиснення гірська порода з часом починає руйнуватися.
Вважається, що гірські породи в районах, що зазнають значних температурних коливань, таких як пожежі, що спостерігаються щорічно, є більш сприйнятливими до такого вивітрювання.
Вивітрювання зростання кристалів
Вивітрювання при зростанні кристалів відбувається, коли різні речовини зв’язуються між собою іонно, утворюючи солі, прикладом яких є хлорид натрію (NaCl) або кухонна сіль. Коли ці солі утворюються в щілинах гірських порід і починають рости, майже як живі істоти, вони надають більше і більший тиск на стінки скелі, що їх утримує, найсильніше у напрямку, перпендикулярному до щілини стіни. Цей тиск в кінцевому рахунку призводить до розтріскування породи та її механічного руйнування.