Meteorizacijos tipai ir procesai

The atmosferos tai yra akmenų skilimas mechaniniu skaidymu ir cheminiu skaidymu. Daugelis jų susidaro esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, esančiam giliai į žemės plutą; kai jie susiduria su žemesne temperatūra ir slėgiu ant paviršiaus ir susiduria su oru, vandeniu ir organizmais, jie suskaido ir lūžia.

Gyvos būtybės taip pat daro įtaką atmosferos poveikiui, nes jos veikia akmenis ir mineralus įvairiais biofiziniais ir biocheminiais procesais, kurių dauguma nėra išsamiai žinomi..

Iš esmės yra trys pagrindiniai tipai, kuriais vyksta atmosferos reiškiniai; Tai gali būti fizinė, cheminė ar biologinė. Kiekvienas iš šių variantų pasižymi specifinėmis savybėmis, kurios veikia įvairiais būdais; netgi kai kuriais atvejais gali būti kelių reiškinių derinys.

Indeksas

• 1 Fizinis arba mechaninis atmosferos poveikis
  • 1.1 Atsisiųsti
  • 1.2. Lūžimas užšalimo ar gelifraktacijos būdu
  • 1.3 Šildymo-aušinimo ciklai (termoclast)
  • 1.4 Drėkinimas ir džiovinimas
  • 1.5 Meteorizacija augant druskos kristalams arba haloklastijai
• 2 Cheminė meteorizacija
  • 2.1
  • 2.2 Hidratacija
  • 2.3 Oksidavimas ir redukcija
  • 2.4 Karbonizacija
  • 2.5 Hidrolizė
• 3 Biologinė meteorizacija
  • 3.1 Augalai
  • 3.2 Kerpės
  • 3.3 Jūrų organizmai
  • 3.4 Chelacija
• 4 Nuorodos

Fizinis oras arba. \ T mechaniniai

Mechaniniai procesai sumažina akmenis į mažesnius fragmentus, o tai savo ruožtu padidina paviršių, kuriam būdingas cheminis smūgis. Pagrindiniai mechaniniai meteorologiniai procesai yra šie:

- Atsisiųsti.

- Šaltinio veikimas.

- Šildymas ir aušinimas.

- Plėtra.

- Susitraukimas dėl drėkinimo ir vėlesnio džiovinimo.

- Slėgis, kurį daro druskų kristalų augimas.

Svarbus mechaninio poveikio veiksnys yra nuovargis arba pakartotinis įtempių susidarymas, kuris sumažina toleranciją žalai. Nuovargio rezultatas yra tas, kad uolieną lūžs mažesnis įtempių lygis nei neištirpusiam bandiniui.

Atsisiųsti

Kai erozija pašalina medžiagą iš paviršiaus, sumažėja gruntinis akmenų slėgis. Mažesnis slėgis leidžia mineraliniams grūdams atskirti daugiau ir sukurti tuštumą; uolienė plečiasi arba išsiplečia ir gali lūžti.

Pavyzdžiui, granito kasyklose ar kitose tankiose uolienose spaudimas, atsirandantis dėl pjaustymo, gali būti smurtinis ir netgi sukelti sprogimą..

Lūžimas užšaldant arba geliu

Užšalimo metu vanduo, užimantis akmenų poras, plečiasi 9%. Šis išsiplėtimas sukuria vidinį slėgį, kuris gali sukelti roko fizinį suskaldymą arba lūžimą.

Gelifikacija yra svarbus procesas šaltoje aplinkoje, kur nuolat vyksta užšalimo ir atšildymo ciklai.

Šildymo-aušinimo ciklai (termoclast)

Akmenys turi mažą šilumos laidumą, o tai reiškia, kad jie nėra geri karščio šalinimui nuo jų paviršių. Kai uolos yra šildomos, išorinis paviršius padidina temperatūrą daug daugiau nei vidinė uolos dalis. Dėl šios priežasties išorinė dalis nukenčia labiau nei vidinė dalis.

Be to, iš skirtingų kristalų susidarančių uolų kyla diferencinis šildymas: tamsesnės spalvos kristalai greičiau kaitina ir atvėsina lėčiau nei lengvesni kristalai.

Nuovargis

Šie terminiai įtempiai gali sukelti roko dezintegraciją ir didžiulių svarstyklių, kriauklių ir lakštų susidarymą. Pakartotinis šildymas ir aušinimas sukuria efektą, vadinamą nuovargiu, skatinančiu terminį atmosferą, dar vadinamą termoclastija.

Apskritai, nuovargį galima apibūdinti kaip kelių procesų, kurie sumažina medžiagos toleranciją, poveikį.

Roko svarstyklės

Plokščių sluoksniavimasis arba terminis įtempimas taip pat apima roko skalių gamybą. Panašiai intensyvi miškų gaisrų ir branduolinių sprogimų sukeliama šiluma gali sukelti roko susiskaidymą ir galiausiai sulaužyti.

Pavyzdžiui, Indijoje ir Egipte gaisras buvo naudojamas daugelį metų kaip karjerų gavybos įrankis. Tačiau dienos temperatūros svyravimai, netgi esantys dykumose, yra gerokai žemesni už kraštutinumus, kuriuos pasiekia vietiniai gaisrai.

Drėkinimas ir džiovinimas

Medžiagos, turinčios molius - tokius kaip purvinas ir skalūnas - žymiai padidėja, kai drėkina, o tai gali paskatinti mikroplanų susidarymą arba mikrokristalų susidarymą (mikrokratai anglų kalba) arba esamų įtrūkimų išplėtimas.

Be nuovargio poveikio, išsiplėtimo ir susitraukimo ciklai, susiję su drėkinimu ir džiovinimu, sukelia uolieną..

Meteorizacija augant druskos kristalams arba haloklastijai

Pakrančių ir sausų regionų druskos kristalai gali augti druskos tirpaluose, kurie koncentruojami garinant vandenį.

Druskos kristalizacija uolienose ar porose sukelia įtampą, kuri juos išplėsti, ir tai lemia roko granuliuotą dezintegraciją. Šis procesas yra žinomas kaip druskos oras arba haloklastija.

Kai druskos kristalai, susidarę akmens porose, yra šildomi arba prisotinti vandeniu, jie plečiasi ir daro spaudimą netoliese esančių porų sienoms; tai sukelia šiluminį stresą arba hidratacijos stresą (atitinkamai), kurie prisideda prie uolos atmosferos.

Cheminė meteorizacija

Tokio tipo atmosferos veiksniai apima įvairias chemines reakcijas, kurios visomis oro sąlygomis veikia kartu su daugeliu skirtingų rūšių uolų.

Ši didelė įvairovė gali būti suskirstyta į šešias pagrindines chemines reakcijas (kurios dalyvauja roko skaidyme), būtent:

- Ištirpimas.

- Hidratacija.

- Oksidacija ir redukcija.

- Karbonizacija.

- Hidrolizė.

Išskaidymas

Mineralinės druskos gali būti ištirpintos vandenyje. Šis procesas apima molekulių disociaciją jų anijonuose ir katijonuose ir kiekvieno jono hidrataciją; tai yra, jonus supa vandens molekulės.

Apskritai tirpalas laikomas cheminiu procesu, nors jame nėra tinkamų cheminių transformacijų. Kadangi išsiskyrimas vyksta kaip pirmas žingsnis kitiems cheminiams oro sąlygoms, jis įtrauktas į šią kategoriją.

Tirpalas lengvai pasukamas: kai tirpalas yra pernelyg prisotintas, dalis ištirpintos medžiagos nusėda kaip kieta medžiaga. Sotusis tirpalas nesugeba ištirpinti kietesnės medžiagos.

Mineralai skiriasi jų tirpumu, o tarp vandenyje labiausiai tirpių yra šarminių metalų chloridai, tokie kaip akmens druska arba halitas (NaCl) ir kalio druska (KCl). Šie mineralai randami tik labai sausuose klimatuose.

Gipsas (CaSO₄.2H₂O) taip pat yra gana tirpus, o kvarcas turi labai mažą tirpumą.

Daugelio mineralų tirpumas priklauso nuo vandenilio jonų koncentracijos (H. \ T⁺) nemokamai vandenyje. H jonai⁺ jie matuojami kaip pH vertė, kuri rodo vandeninio tirpalo rūgštingumo laipsnį arba šarmingumą.

Hidratacija

Drėkinamasis oras yra procesas, kuris vyksta, kai mineralai adsorbuoja vandens molekules ant jų paviršiaus arba sugeria ją, įskaitant jų kristalų groteles. Šis papildomas vanduo padidina tūrį, kuris gali sukelti roko lūžį.

Drėgnoje vidutinio platumo erdvėje klimatinės spalvos yra žemės spalvos, kurios gali būti pastebimos: nuo rusvos spalvos iki gelsvos spalvos. Šios spalvos atsiranda dėl raudonojo geležies oksido hematito, kuris pereina į oksido spalvos goetitą (geležies oksihidroksidą), hidrataciją..

Vandens įsisavinimas molio dalelėmis taip pat yra hidratacijos forma, kuri veda prie jo išplitimo. Tada, kaip molis džiūsta, žievė įtrūksta.

Oksidacija ir redukcija

Oksidacija vyksta, kai atomas ar jonas praranda elektronus, padidina jų teigiamą krūvį arba mažina jų neigiamą krūvį.

Viena iš esamų oksidacijos reakcijų yra deguonies derinimas su medžiaga. Vandenyje ištirpęs deguonis yra įprastas oksidatorius aplinkoje.

Nusidėvėjimas oksidacijos metu daugiausia susijęs su mineralais, kurių sudėtyje yra geležies, nors tokie elementai kaip manganas, siera ir titanas taip pat gali būti oksiduojami..

Geležies reakcija, kuri atsiranda, kai vandenyje ištirpęs deguonis liečiasi su geležies turinčiais mineralais, yra toks:

4Fe²⁺ +  3O₂ → 2Fe₂O₃ + 2e^-

Šioje frazėje e^-  reiškia elektronus.

Geležies geležis (Fe²⁺) daugelyje uolienų formuojančių mineralų galima konvertuoti į geležies formą (Fe³⁺) keičiant neutralų kristalinės grotelės krūvį. Šis pakeitimas kartais sukelia jo žlugimą ir daro mineralinę medžiagą labiau linkę į cheminę ataką.

Karbonizavimas

Karbonizacija yra karbonatų, kurie yra anglies rūgšties druskos (H₂CO₃). Anglies dioksidas ištirpsta natūraliuose vandenyse, kad susidarytų anglies rūgštis:

CO₂  + H₂O → H₂CO₃

Vėliau anglies rūgštis disocijuoja į hidratuotą vandenilio joną (H₃O⁺) ir bikarbonato joną, atlikus šią reakciją:

H₂CO₃ + H₂O → HCO₃^-  +  H₃O⁺

Anglies rūgštis atakuoja mineralus, sudarančius karbonatus. Karbonizacija dominuoja kalkių akmenų (kurios yra kalkakmeniai ir dolomitai) atmosferoje; šiuose pagrindiniuose mineraluose yra kalcitas arba kalcio karbonatas (CaCO₃).

Kalcitas reaguoja su anglies rūgštimi ir sudaro kalcio rūgšties karbonatą, Ca (HCO)₃)₂ kuris, skirtingai nei kalcitas, lengvai ištirpsta vandenyje. Štai kodėl kai kurie kalkakmeniai yra taip linkę ištirpti.

Grįžtamosios reakcijos tarp anglies dioksido, vandens ir kalcio karbonato yra sudėtingos. Iš esmės šis procesas gali būti apibendrintas taip:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ACa₂+ + 2HCO₃^-

Hidrolizė

Apskritai, hidrolizė - cheminis suskirstymas pagal vandens poveikį - yra pagrindinis cheminio poveikio procesas. Vanduo gali suskaidyti, ištirpinti arba modifikuoti pirminius mineralus, kurie yra jautrūs akmenims.

Šiame procese vanduo, išskiriamas vandenilio katijonuose (H⁺) ir hidroksilo anijonai (OH^-) tiesiogiai reaguoja su silikatiniais mineralais uolose ir dirvožemiuose.

Vandenilio jonas keičiamas metalo katijonu iš silikatinių mineralų, paprastai kalio (K⁺), natrio (Na⁺), kalcio (Ca^{2 +)} arba magnio (Mg^{2 +}). Tada išleistas katijonas yra derinamas su hidroksilo anijonu.

Pavyzdžiui, reakcija hidrolizei mineralinės medžiagos, vadinamos ortoklaze, kuri turi cheminę formulę KAlSi₃O₈, Tai yra:

2KAlSi₃O₈ + 2H⁺ + 2OH^- → 2HAlSi₃O₈ + 2KOH

Taigi ortoklazė paverčiama aliuminio silicio rūgštimi, HAlSi₃O₈ ir kalio hidroksidas (KOH).

Šio tipo reakcijos atlieka esminį vaidmenį formuojant kai kuriuos būdingus reljefus; pavyzdžiui, jie dalyvauja formuojant karstinį reljefą.

Biologinė meteorizacija

Kai kurie gyvi organizmai mechaniškai, chemiškai ar mechaniniais ir cheminiais procesais sukelia akmenis.

Augalai

Augalų šaknys, ypač tų, kurie auga ant plokščių uolų, gali turėti biomechaninį poveikį.

Šis biomechaninis efektas atsiranda, kai šaknis auga, nes padidina slėgį aplinkoje. Tai gali sukelti uolienų uolienų lūžimą.

Kerpės

Kerpės yra organizmai, kuriuos sudaro du simbionai: grybelis (mycobiont) ir dumbliai, kurie paprastai yra cianobakterijos (phycobiont). Šie organizmai buvo pranešti kaip kolonizatoriai, didinantys akmenų atmosferą.

Pavyzdžiui, buvo nustatyta, kad Stereocaulon vesuvianum ji yra įrengta lavos srautuose, sugebėdama padidinti iki 16 kartų didesnį oro sąlygą nei lyginant su nekonkuruotais paviršiais. Tokie tarifai gali padvigubinti drėgnose vietose, kaip Havajai.

Taip pat buvo pažymėta, kad kai kerpės miršta, ant uolos paviršių jie palieka tamsų dėmę. Šios dėmės sugeria daugiau spinduliuotės nei supančios akmeninės zonos, todėl skatinamas terminis klojimas arba termoplastika.

Jūros organizmai

Tam tikri jūros organizmai nulupia uolienų paviršių ir perforuoja juos, skatindami dumblių augimą. Šie praduriantys organizmai apima moliuskus ir kempines.

Šio tipo organizmų pavyzdžiai yra mėlynas moliuskas (Mytilus edulis) ir žolynų pilvakojus Cittarium pica.

Chelacija

Chelatas yra dar vienas atsparumo atmosferai mechanizmas, kuris apima metalo jonų ir ypač aliuminio, geležies ir mangano jonų pašalinimą iš uolų.

Tai pasiekiama jungiant ir sekvestuojant organinėmis rūgštimis (pvz., Fulvino rūgštimi ir humino rūgštimi), kad susidarytų tirpūs organinių-metalinių medžiagų kompleksai.

Tokiu atveju chelatiniai agentai yra gaunami iš augalų skilimo produktų ir šaknų išskyrų. Chelacija skatina cheminę atmosferą ir metalų perkėlimą į dirvą ar uolą.

Nuorodos

1. Pedro, G. (1979). „Hidroterapija“. „Science du Sol“ 2, 93-105.
2. Selby, M. J. (1993). Hillslope medžiagos ir procesai, 2-asis. Su A. P. W. Hodderio indėliu. Oksfordas: „Oxford University Press“.
3. Stretch, R. & Viles, H. (2002). Lančarotėje esančių kerpių ant aštrų spindulių ore esančios gamtos pobūdis ir greitis. Geomorfologija, 47 (1), 87-94. doi: 10.1016 / s0169-555x (02) 00143-5.
4. Thomas, M. F. (1994). Geomorfologija tropikuose: atmosferos ir denudacijos tyrimas žemose platumose. Chichester: John Wiley & Sons.
5. White, W. D., Jefferson, G. L. ir Hama, J. F. (1966) Kvarcito karstas pietrytinėje Venesueloje. Tarptautinis žurnalas „Speleologija“ 2, 309-14.
6. Yatsu, E. (1988). Apsaugos nuo atmosferos pobūdis: įvadas. Tokijas: Sozosha.