Science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe veroorzaken plotselinge temperatuurveranderingen verwering van gesteente?

Plotselinge temperatuurveranderingen kunnen via verschillende mechanismen verwering van rotsen veroorzaken:

1. Thermische uitzetting en krimp: Wanneer de temperatuur van een gesteente snel stijgt, zet het uit. Omgekeerd, wanneer de temperatuur snel daalt, trekt het gesteente samen. Deze herhaalde cycli van uitzetting en samentrekking kunnen ervoor zorgen dat het gesteente scheuren en breuken ontwikkelt. Na verloop van tijd kunnen deze scheuren groter en dieper worden, wat leidt tot afbraak van het gesteente.

2. Spalling: Snelle temperatuurveranderingen kunnen ook afbrokkeling veroorzaken, wat het proces is waarbij dunne lagen gesteente loskomen van het hoofdgesteente. Dit gebeurt wanneer de buitenste laag van het gesteente snel wordt verwarmd, waardoor deze uitzet en zich losmaakt van de koelere, minder uitgebreide binnenlagen. Afbrokkelen komt veel voor in woestijnomgevingen, waar de dagelijkse temperatuurschommelingen extreem kunnen zijn.

3. Cryofracturing: In koude klimaten kan water in scheuren en poriën van rotsen sijpelen en in de winter bevriezen. Terwijl water bevriest, zet het uit en oefent het druk uit op de omringende rotsen. Deze uitzetting kan ervoor zorgen dat het gesteente breekt, een proces dat bekend staat als cryofracturering of frost wedges. Cryofracturering is een belangrijk verweringsproces in bergachtige gebieden en regio's met vries-dooicycli.

4. Chemische verwering: Plotselinge temperatuurveranderingen kunnen ook chemische verweringsprocessen beïnvloeden. Wanneer rotsen bijvoorbeeld worden verwarmd, worden ze reactiever en vatbaarder voor chemische reacties met water, zuurstof en andere stoffen die in de omgeving aanwezig zijn. Deze reacties kunnen leiden tot de vorming van nieuwe mineralen en de afbraak van bestaande mineralen, wat bijdraagt ​​aan de verwering van het gesteente.

5. Exfoliatie: In sommige gevallen kunnen plotselinge temperatuurveranderingen leiden tot afschilfering, waarbij concentrische rotslagen van het oppervlak loslaten. Dit proces komt veel voor in gebieden met grote dagelijkse temperatuurschommelingen en wordt vaak waargenomen in rotsformaties zoals koepels en exfoliatievoegen.

De snelheid en mate van verwering als gevolg van plotselinge temperatuurveranderingen zijn afhankelijk van verschillende factoren, zoals het type gesteente, de omvang en frequentie van temperatuurschommelingen, de aanwezigheid van water en de algemene omgevingsomstandigheden.