Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Geologie

Vier primaire mechanismen van mechanische verwering

Door Kevin Beck | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Slijtvastheid

Slijtage is de fysieke slijtage van gesteenten door wrijving of stoten. Wanneer een steen valt of bergafwaarts rolt, kan deze bij een botsing breken en tegelijkertijd de omliggende oppervlakken schuren. Door de wind geblazen zandkorrels of kiezelstenen, zelf fragmenten van grotere rotsen, worden in de loop van de tijd langzaam weggeschuurd op blootliggende rotswanden. Vorstwerking is een veel voorkomende vorm van slijtage:wanneer water in spleten infiltreert, bevriest en met ongeveer 9% uitzet, oefent het een druk uit die groter is dan de treksterkte van het gesteente, wat leidt tot scheuren en uiteindelijk afbraak.

Verwering door drukontlading

Diep begraven gesteenten ondergaan normaal gesproken een enorme beperkende druk van bovenliggende aardlagen. Wanneer erosie oppervlaktemateriaal verwijdert, kan de verminderde druk differentiële spanningen in het gesteente veroorzaken. Deze spanningen werken vaak evenwijdig aan de bodemvlakken, waardoor schuifbreuken ontstaan die zich naar boven kunnen voortplanten en soms verticale kolommen of richels vormen die zichtbaar zijn aan het oppervlak.

Thermische uitzetting en krimp door verwering

Gesteenten ervaren cyclische uitzetting en krimp als de temperatuur stijgt en daalt. In tegenstelling tot vloeistoffen veranderen vaste gesteenten niet van fase, maar de herhaalde spanning kan microbreuken veroorzaken, vooral in samengestelde gesteenten zoals graniet, waar minerale korrels anders reageren op warmte. In omgevingen met extreme dagelijkse temperatuurschommelingen, zoals gebieden die gevoelig zijn voor brand, versnellen deze cycli de desintegratie van gesteenten.

Verwering van kristalgroei

Wanneer opgeloste mineralen neerslaan als zouten in de poriën en breuken van gesteenten, groeien ze en oefenen ze gerichte druk uit. Keukenzouten zoals natriumchloride hopen zich loodrecht op de wanden van de spouw op, waardoor de kloven uiteindelijk groter worden en het gesteente afbrokkelt. Dit proces, vaak oplossingsverwering genoemd, is een belangrijke oorzaak van mechanische defecten in droge en semi-aride landschappen.

Zodra rotsen zijn gefragmenteerd in kiezelstenen en kleinere deeltjes, worden ze vatbaar voor erosie. Wind, water of ijs transporteren deze fragmenten en vormen het landschap op geologische tijdschalen.