science >> Wetenschap >  >> Geologie

Fysieke en chemische verwering

Weathering
is een proces waarbij steen en steen worden afgebroken, waardoor het uiteenvalt of wegslijt. Verwering leidt tot erosie, waarbij deeltjes van gebroken gesteente worden weggevoerd en elders worden afgezet. Verschillende krachten kunnen ervoor zorgen dat rotsen verweerd raken: fysieke verwering wordt veroorzaakt door puur mechanische veranderingen in de rots, terwijl chemische verwering wordt veroorzaakt door chemische reacties.

Fysieke verwering - wigvormige

Fysieke verwering, ook wel mechanische verwering, verwijst naar processen die de structuur van gesteente afbreken zonder de componenten ervan te veranderen. Een veel voorkomende manier waarop dit gebeurt is vastzetten van
. Water stroomt in gaten en scheuren in de rots en bevriest dan. Wanneer water bevriest, zet het uit, waardoor de gaten groter worden. Het vastzitten van zout - komt voor wanneer het zeewater in deze scheuren verdampt, waardoor zoutafzettingen achterblijven die naar buiten op de rots drukken. Planten kunnen ook wiggen veroorzaken; plantenwortels kunnen ook in deze gaten en scheuren uitgroeien en druk uitoefenen op steen. Na verloop van tijd zal de druk die wordt uitgeoefend door wiggen de gaten en scheuren in de rots vergroten totdat grote delen van de rots volledig zijn uitgesplitst.

Fysieke verwering - Schuring en afschilfering

Abrasie
is een andere vorm van fysieke verwering die ervoor zorgt dat stenen in de loop van de tijd achteruitgaan. Slijtage is de reden dat stenen op een rivierbedding doorgaans glad en afgerond zijn. Terwijl water in de beek stroomt, zorgt het ervoor dat rotsen tegen elkaar botsen en ruwe randen afslijten. Wind kan ook helpen bij schuren. Uiterst kleine stofdeeltjes en stenen in de wind kunnen botsen met blootgestelde stenen, waardoor rotswanden over miljoenen jaren worden gladgestreken.

Een andere vorm van fysieke verwering is afschilfering
. Vele rotsen vormen diepe ondergronds, onder krachten van extreme druk. Wanneer erosie of veranderende gletsjers deze rotsen onthullen, zorgt het ontbreken van druk ervoor dat de top van de rotsen uit elkaar valt in kleinere vellen.

Chemische verwering - Oxidatie en hydratatie

Chemische verwering
veroorzaakt geen fysieke schade aan gesteente maar is eerder een reactie tussen de chemische samenstelling van de gesteente en externe chemicaliën. Chemische verwering kan een rots kwetsbaarder maken voor fysische verweringstroepen. Bijvoorbeeld, oxidatie
is een proces waarbij zuurstof in de lucht reageert op chemicaliën in de rots. IJzer in rotsen kan reageren met zuurstof om ijzeroxide te vormen, of roesten. Roest is zwakker dan ijzer en zorgt ervoor dat de steen eerder degradeert. Hydratatie en is een reactie waarbij moleculen van water in de structuur van een rots worden opgenomen. Hydratatie zorgt er bijvoorbeeld voor dat het mineraalanhydraat wordt omgezet in gips, een minder dicht mineraal dat kwetsbaarder is voor externe fysische verweringskrachten.

Chemische verwering - zure regen

Een van de beste- bekende vormen van chemische verwering is zure regen. Zure regen ontstaat wanneer industriële chemicaliën worden omgezet in zuren door te reageren met water en zuurstof in de atmosfeer. Zwaveldioxide, SO2, omgezet in zwavelzuur, en stikstofverbindingen veranderen in salpeterzuur. Kooldioxide in de atmosfeer kan ook worden omgezet in koolzuur. Deze zuren vallen dan naar de aarde als regen. Zuren reageren met gesteente en ontdoen essentiële chemicaliën uit de mineralenstructuur waaruit stenen bestaan. Zuren zijn bijzonder effectief in het verwijderen van calcium uit mineralen; omdat calcium een ​​belangrijk onderdeel is van kalksteen en marmer, veroorzaakt zure regen aanzienlijke schade aan sculpturen en gebouwen gemaakt van deze materialen