Существует три типа выветривания: механическое, биологическое и химическое. Механическое выветривание вызывается ветром, песком, дождем, замерзанием, таянием и другими природными силами, которые могут физически изменить горные породы. Биологическое выветривание вызывается действиями растений и животных, когда они растут, гнездятся и роют норы. Химическое выветривание происходит, когда горные породы подвергаются химическим реакциям с образованием новых минералов. Вода, кислоты и кислород – это лишь некоторые из химических веществ, которые приводят к геологическим изменениям. Со временем химическое выветривание может дать впечатляющие результаты.
Химическое выветривание из воды
Вода вызывает как механическое, так и химическое выветривание. Механическое выветривание происходит, когда вода капает или течет по скале в течение длительного времени; Гранд-Каньон, например, образовался в значительной степени в результате механического выветривания реки Колорадо.
Химическое выветривание происходит, когда вода растворяет минералы в горной породе с образованием новых соединений. Эта реакция называется гидролизом. Гидролиз происходит, например, при контакте воды с гранитом. Кристаллы полевого шпата внутри гранита вступают в химическую реакцию, образуя глинистые минералы. Глина ослабляет камень, повышая вероятность его разрушения.
Вода также взаимодействует с кальцитами в пещерах, заставляя их растворяться. Кальцит в капающей воде накапливается в течение многих лет, образуя сталагмиты и сталактиты.
Помимо изменения формы горных пород, химическое выветривание, вызванное водой, изменяет состав воды. Например, выветривание в течение миллиардов лет является важным фактором, почему океан соленый.
Химическое выветривание из-за кислорода
Кислород – это реактивный элемент. Он вступает в реакцию с горными породами в процессе окисления. Одним из примеров этого типа выветривания является образование ржавчины, которое происходит, когда кислород реагирует с железом с образованием оксида железа (ржавчины). Ржавчина меняет цвет камней, а оксид железа намного более хрупкий, чем железо, поэтому выветрившиеся области становятся более подверженными разрушению.
Химическое выветривание из-за кислот
Когда горные породы и минералы изменяются в результате гидролиза, могут образовываться кислоты. Кислоты также могут образовываться, когда вода вступает в реакцию с атмосферой, поэтому кислая вода может реагировать с камнями. Воздействие кислот на минералы является примером выветривания раствора . Выветривание раствора также охватывает другие типы химических растворов, такие как щелочные, а не кислотные..
Одной из распространенных кислот является угольная кислота, слабая кислота, которая образуется при реакции углекислого газа с водой. Карбонизация – важный процесс в образовании многих пещер и воронок. Кальцит в известняке растворяется в кислой среде, оставляя открытые пространства.
Химическое выветривание от живых организмов
Живые организмы осуществляют химические реакции для получения минералов из почвы и горных пород. Возможны многие химические изменения.
Лишайники могут оказывать сильное воздействие на горные породы. Лишайники, представляющие собой сочетание водорослей и грибов, производят слабую кислоту, которая может растворять горные породы.
Корни растений также являются важным источником химического выветривания. Когда корни расширяются в породу, кислоты могут изменять минералы в камне. Корни растений также используют углекислый газ, тем самым изменяя химический состав почвы.
Новые, более слабые минералы часто более хрупкие; это помогает корням растений разрушать скалу. После разрушения породы вода может попасть в трещины и окислиться или замерзнуть. Замерзшая вода расширяется, делая трещины шире и еще больше подвергая скалу выветриванию.
Животные также могут влиять на геохимию. Например, гуано летучих мышей и останки других животных содержат химические вещества, которые могут воздействовать на минералы.
Деятельность человека также оказывает большое влияние на горные породы. Добыча, конечно, меняет расположение и состояние горных пород и почвы. Кислотные дожди, вызванные загрязнением, могут разъедать камни и минералы. Земледелие изменяет химический состав почвы, грязи и камней.
