science >> Wetenschap >  >> Geologie

Verschil tussen chemische en fysische verwering

Verweringsprocessen kraken, slijten en verzwakken stenen. In de loop van de tijd kan dit grote veranderingen in het landschap veroorzaken. Fysieke en chemische verwering degraderen rotsen op verschillende manieren. Terwijl fysieke verwering de fysieke structuur van een rots afbreekt, verandert chemische verwering de chemische samenstelling van een rots. Fysieke verwering werkt met mechanische krachten, zoals wrijving en impact, terwijl chemische verwering plaatsvindt op moleculair niveau met de uitwisseling van ionen en kationen.

Wat is fysische verwering

Fysiek weathering
beschrijft een verandering die de structuur van een rots beïnvloedt, maar niet de samenstelling ervan. Het wordt soms ook mechanische verwering genoemd omdat het alleen mechanische veranderingen in de structuur van de rots veroorzaakt. Krachten die rotsen vernietigen, rotswanden verwijderen of scheuren in de rots vormen, zijn voorbeelden van fysieke verwering. Fysieke verwering verandert niets aan de chemische samenstelling van gesteentes.

Soorten fysieke verwering

  • Wedge
    wordt veroorzaakt door stoffen die in gaten en scheuren terechtkomen in de rots en naar buiten uitbreiden. Dit oefent druk uit op de rots en kan ervoor zorgen dat het verder barst en uit elkaar valt. Water dat vriest in barsten en ijs vormt, zout van verdampt zeewater en groeiende plantenwortels kunnen allemaal wiggen veroorzaken.

  • Afschilfering treedt op wanneer stenen die onder hoge druk gevormd zijn omgevingen worden naar het aardoppervlak gebracht. Wanneer de druk op deze rotsen afneemt, zetten ze uit en splitsen zich op in vellen.

  • Slijtvastheid wordt veroorzaakt wanneer stenen tegen elkaar wrijven. De rotsen op een rivierbedding bijvoorbeeld, maken elkaar glad omdat ze in de stroom botsen. Kleine rotsdeeltjes gedragen door de wind kunnen ook schuren veroorzaken.

    Thermische uitzetting wordt veroorzaakt door verwarming. Wanneer stenen worden verwarmd - zoals door de zon - breiden ze uit. Als verschillende delen van een rots met verschillende snelheden uitzetten, zullen de verwarmde delen druk op elkaar uitoefenen en barsten.

    Wat is chemische verwering

    Terwijl fysieke verwering breekt naar beneden rotsblokken zonder hun samenstelling te veranderen, chemische verwering en verandert de chemicaliën die de rotsen vormen. Afhankelijk van de chemicaliën die hierbij betrokken zijn, kan de steen volledig desintegreren of gewoon zachter worden en kwetsbaarder worden voor andere vormen van verwering. Fysieke en chemische verwering werken vaak hand in hand: chemische verwering verzwakt de rots en fysische verwering breekt het af.

    Typen chemische verwering

  • Oxidatie
    is de reactie van zuurstof met chemicaliën in een rots. Zo reageert zuurstof met ijzer onder vorming van ijzeroxide - roest - dat zacht is en kwetsbaar voor fysieke verwering.

  • Hydrolyse
    is een proces waarbij een Rock absorbeert water in zijn chemische structuur. Een rots met een hoger watergehalte is zachter, en dus gemakkelijker voor fysieke weersinvloeden, of zelfs gewoon zwaartekracht, om te verteren.

  • Carbonatie en wordt veroorzaakt door koolzuur in water reageert met en vernederende rock. Dit zuur is vooral effectief bij het afbreken van kalksteen. Ondergrondse carbonatatie kan kalksteengrotten vormen.

    Zure regen wordt veroorzaakt door zwavel- en stikstofverbindingen in de lucht die reageren met water om zuren te vormen die vervolgens op de grond vallen. Deze zuren zijn bijzonder schadelijk voor marmer, kalk en kalksteen en veroorzaken schade aan grafstenen, beelden en andere openbare monumenten.