Innehåll
- Vad är Weathering of Rocks?
- Vilka typer av väderbitning?
- Förhållandet mellan väderbitning och erosion
- Noterbara exempel på väderbitande
- Hur väderförhållanden påverkar miljön
Många stenar i vardagliga möten kan verka oföränderliga och oföränderliga. Stenar genomgår dock förändringar. En av dessa förändringar kallas förvitring, och under både korta och långa tidsperioder kan den drastiskt förändra stenar på flera sätt.
Vad är Weathering of Rocks?
Väderträning av stenar beskriver processen för försvagning och nedbrytning av stenar och mineraler. Detta kan ske genom både icke-levande och levande faktorer, såsom temperaturförändringar, växter och djur, syror, salter och vatten, antingen fast eller flytande. Väderträning av stenar sker under en tidsperiod. Stenar på jordens yta tenderar att väder snabbare än de underjordiska. Weathering är en av de processer som leder till markproduktion.
Vilka typer av väderbitning?
Olika typer av förvitring påverkar stenar. Dessa inkluderar fysisk / mekanisk väderträdning, kemisk väderutveckling och biologisk väderutveckling.
Fysisk eller mekanisk väderträdning bryter faktiskt stenar i bitar. En metod för fysisk väderbitning innefattar frysning och tining av vatten. I flytande form kan vatten glida mellan alla porer eller sprickor i stenar. Om detta vatten fryser, expanderar det inuti dessa stenar. Volymen kan öka så mycket som 10 procent, vilket sätter stort tryck på stenar. Detta kallas iskilning eller kryofraktur, eftersom is faktiskt kilar stenar isär över tid. När isen tiner upp och bildar flytande vatten igen, kommer delar av berget att sopas bort som små bitar genom erosion. Vatten spelar en viktig roll i fysisk väderkraft. Det kan komma in i porerna med sten och lera, få dem att svälla och sedan väder hårdare vagga runt dem. Vatten lyfter stenar från undervattensytor, och när de faller ner eller träffar andra stenar kan de gå sönder.
Salt kan leda till en typ av väderträdning som kallas honungskaka väderbitning. Grundvatten sipprar in i stensprickor genom kapillärverkan och förångas så småningom. Detta ger saltkristaller, som ökar trycket i bergarter. Så småningom kommer stenarna att bryta ner. Detta kan lämna gropar av saltkristaller som liknar honungskakor. Vädtring från saltkristallisationsutveckling finns ofta i torrt klimat.
Extrema temperaturer kan också påverka bergens förvitring. En typ av fysisk vittring kallas termisk stress. Detta är en vanlig faktor i ökenklimat, där dagtemperaturerna är mycket varma, medan nattetemperaturerna kan vara ganska svala. När denna vilda temperatursvingning äger rum upprepade gånger under en lång tid kommer stenar så småningom att smulas och flingas. Denna åtgärd kallas exfoliering. Nötning är en annan typ av fysisk väderbildning där konstant exponering för friktion från vind, vatten eller is gradvis exponerar stenar och bryter ner dem.
En annan viktig typ av vittring är kemisk väderutveckling. Kemisk väderbildning orsakas ofta av växelverkan mellan vatten och temperatur i en miljö med mineraler i stenar. Vid kemisk förvitring förändras den faktiska molekylära sminkningen av stenar. Ett exempel är när koldioxid kombineras med vatten, vilket skapar kolsyra, vilket ger kolsyra. Kolsyra i sin tur kommer att lösa upp kalksten, som med tiden gör underjordiska kalkstengrottor.
Oxidation är en typ av kemisk förvitring där stenar med järninnehåll reagerar med syre och vatten, vilket leder till rost. Rost presenteras som den klassiska röd-orange färgen i järn. Denna rost kommer att slitna stenar. Vid hydrering kommer de faktiska kemiska bindningarna i en sten att förändras från absorptionen av vatten. Vatten förändrar anhydrit till gips på detta sätt. Hydrering leder också till bergs deformation. Vid dehydrering avlägsnas vatten från sten, till exempel när vatten avlägsnas från limonit för att bilda hematit. Vid hydrolys förändras mineraler när de utsätts för surt vatten för att göra lösningar, till exempel saltvattenlösning. Kemisk väderbildning, genom hydrolys av fältspat, gör också de mycket vanliga lermineralerna och kvarts. Hydrolys av alkali-fältspat eller ortoklas kan också resultera i bildning av kaolinit och andra ämnen. Alla dessa kemiska processer leder till ökad förvitring av stenar. Kemisk väderbildning är vanligare och förekommer snabbare i tropiska regioner på grund av värme och rikligt vatten från regn.
Biologisk väderträdning är en typ av förvittring som är resultatet av växt-, djur- och till och med mikrobiell påverkan. Till exempel kommer trädfrön med tiden att bryta isär stenar när de växer till mogna träd. Trädens rötter kommer kontinuerligt att spridas och göra sprickor i stenar. Grävande djur som mullvad kan också bryta ner stenar. Även djur ovanför marken kan bryta ner stenar när de reser över land. Både levande och förfallna växter och svampar påverkar stenar genom att producera kolsyra. Svampar i lavar arbetar för att bryta ner stenar för att frigöra mineraler och symbiotiska alger tar del av dessa mineraler. Denna process leder till hål i klipporna. Även små bakterier kan väder och ändra mineralinnehållet i stenar! Med tiden leder all aktivitet från biologiska organismer till ökad väderbildning av stenar.
Förhållandet mellan väderbitning och erosion
När stenar slitts ned genom väderutveckling över tid kan de sopas bort av vind eller av vattendrag. Denna process kallas erosion. Erosion tenderar att inträffa i stenar väderbitna på jordens yta. Både förvitring och erosion är överallt på Jorden, och kombinationen av dem förändrar ytan drastiskt under långa tidsperioder.
Noterbara exempel på väderbitande
Det finns många exempel på förvitring av stenar runt om i världen, inklusive några viktiga landmärken.
Visste du att den största kanjonen på jorden gjordes av vatten? Grand Canyon i USA snidades i sin nuvarande form under miljoner år, på grund av förvitring av stenar vid vatten, särskilt Colorado River. Ett annat exempel på vittring är avskalningen som leder till landformer som kallas bornhardts. Dessa kupolstrukturer förekommer ofta i tropiska miljöer; ett exempel är Sugarloaf Mountain i Brasilien.
Kalkstengrottor är ett exempel på väderbitande. Kemisk väderbildning bildade det enorma grottesystemet i Carlsbad Caverns National Park, i USA.
Appalachianbergen i Nordamerika var en gång högre än Mount Everest. Vädring och erosion, under många miljoner år, bar dessa berg ner i den nedre, jämnare kedjan som de är i dag.
Det är fantastiskt att tänka på att väderträdning från kemikalier, växter och djur och mikrober i alla storlekar och regn och vind kan göra så enorma förändringar i landskapet!
Hur väderförhållanden påverkar miljön
Väderutvecklingen av stenar spelar en avgörande roll i miljöns balans. När stenar väder ut från vassa föremål till jämnare är de redo att bidra till att göra jord. Förfallna växt- och djurämnen, bakterier och väderbitna mineraler ger fertila jordar. Ju fler typer av material i mark det finns, inklusive väderbitna stenbitar, desto fruktbarare blir jorden. Detta är viktigt för växande växter, och som sådan är det viktigt för jordbrukarna som odlar mat för människor och djur att äta. Om jord inte innehåller en bred blandning av både biologiska och mineraliska komponenter, kommer den inte att vara lika bördig, och i vissa fall kan den sakna fruktbarhet överhuvudtaget.
Mänsklig handling kan öka hastigheten i väderbitning. Fossilt bränsle luftföroreningar leder till surt regn, som sliter ner klippor som marmor och kalksten, och alla byggnader eller monument gjorda av dem. Att minska föroreningarna i luften från produktion av fossilt bränsle kan bidra till att förhindra ytterligare skador på miljön från surt regn.