Meteorizācijas veidi un procesi

The laika apstākļi tas ir akmeņu sadalīšanās mehāniskā sadalīšanās un ķīmiskās sadalīšanās rezultātā. Daudzi veidojas augstā temperatūrā un spiedienā, kas atrodas dziļi zemes garozā; ja tie ir pakļauti zemākām temperatūrām un spiedienam uz virsmas un saskaras ar gaisu, ūdeni un organismiem, tie sadalās un lūzumi.

Dzīvām būtnēm ir arī ietekme uz laika apstākļiem, jo ​​tās dažādos biofizikālos un bioķīmiskos procesos ietekmē akmeņus un minerālus, no kuriem lielākā daļa nav detalizēti zināma..

Būtībā pastāv trīs galvenie veidi, ar kādiem notiek laika apstākļi; Tas var būt fiziski, ķīmiski vai bioloģiski. Katram no šiem variantiem piemīt specifiskas īpašības, kas dažādos veidos ietekmē akmeņus; pat dažos gadījumos var būt vairāku parādību kombinācija.

Indekss

• 1 Fizikāla vai mehāniska laika apstākļu iedarbība
  • 1.1 Lejupielāde
  • 1.2 Lūzums ar sasalšanu vai želejas attīrīšanu
  • 1.3. Apkures-dzesēšanas cikli (termoclast)
  • 1.4. Mitrināšana un žāvēšana
  • 1.5 Meteorizācija ar sāls kristālu vai haloklastijas augšanu
• 2 Ķīmiskā meteorizācija
  • 2.1
  • 2.2 Hidratācija
  • 2.3 Oksidēšana un samazināšana
  • 2.4. Karbonizācija
  • 2.5 Hidrolīze
• 3 Bioloģiskā meteorizācija
  • 3.1. Augi
  • 3.2 Ķērpji
  • 3.3 Jūras organismi
  • 3.4 Helāti
• 4 Atsauces

Fiziskā laika apstākļi vai. \ T mehāniski

Mehāniskie procesi samazina akmeņus pakāpeniski mazākos fragmentos, kas savukārt palielina virsmu, kas pakļauta ķīmiskajam uzbrukumam. Galvenie mehāniskie laika apstākļi ir šādi:

- Lejupielādēt.

- Sasaldēšana.

- Apkures un dzesēšanas radītais termiskais slodze.

- Paplašināšanās.

- Saraušanās, ko izraisa mitrināšana ar turpmāku žāvēšanu.

- Spiediens, ko rada sāls kristālu augšana.

Svarīgs faktors mehāniskā laika apstākļu ietekmē ir nogurums vai atkārtota stresa rašanās, kas samazina pielaidi bojājumiem. Noguruma rezultāts ir tas, ka akmens lūzīsies zemākā sprieguma līmenī nekā nenogurstēts paraugs.

Lejupielādēt

Kad erozija noņem materiālu no virsmas, samazinās spiediens uz klintīm. Zemāks spiediens ļauj minerālūdeņiem atdalīt vairāk un radīt tukšumus; klints paplašinās vai paplašinās un var lūzīties.

Piemēram, granīta raktuvēs vai citos blīvos akmeņos spiediena izdalīšanās, ko izraisa izcirtņi, var būt vardarbīga un pat izraisīt eksploziju..

Lūzums ar sasalšanu vai želejas attīrīšanu

Ūdens, kas ieņem akmeņos esošās poras, sasalšanas laikā paplašinās par 9%. Šis izplešanās rada iekšēju spiedienu, kas var izraisīt klints fizisku noārdīšanos vai lūzumu.

Gelifikācija ir svarīgs process aukstā vidē, kur pastāvīgi notiek sasalšanas un atkausēšanas cikli.

Apkures-dzesēšanas cikli (termoclast)

Akmeņiem ir zema siltuma vadītspēja, kas nozīmē, ka tie nav labi, lai vadītu siltumu prom no virsmām. Kad akmeņi tiek sildīti, ārējā virsma paaugstina temperatūru daudz vairāk nekā iežu iekšējās daļas. Šī iemesla dēļ ārējai daļai ir lielāka dilatācija nekā iekšējai daļai.

Turklāt klintis, kas sastāv no dažādiem kristāliem, rada atšķirīgu sildīšanu: tumšākas krāsas kristāli karsē ātrāk un lēnāk atdzesē nekā vieglāki kristāli..

Nogurums

Šie termiskie spriegumi var izraisīt klints sadalīšanos un milzīgu svaru, čaumalu un loksņu veidošanos. Atkārtota apkure un dzesēšana rada efektu, ko sauc par nogurumu, kas veicina termisko atmosfēru, ko sauc arī par termoclastiju.

Kopumā nogurumu var definēt kā vairāku procesu ietekmi, kas samazina materiāla toleranci pret bojājumiem.

Akmens skalas

Lokšņu slīpēšana vai izgatavošana ar termisko stresu ietver arī akmens skalu veidošanos. Tāpat meža ugunsgrēku un kodolatkritumu radītais intensīvais karstums var izraisīt klints sadalīšanos un galu galā salauzt.

Piemēram, Indijā un Ēģiptē ugunsgrēks daudzus gadus tika izmantots kā ieguves instruments karjeros. Tomēr dienas temperatūras svārstības, pat atrodoties tuksnesī, ir daudz zemākas par vietējo ugunsgrēku sasniegtajām galējām robežām.

Mitrināšana un žāvēšana

Materiāli, kas satur mālus - piemēram, dubļu un slānekļa -, ievērojami palielinās, mitrinot, kas var izraisīt mikrokrāsa vai mikrokrāsa veidošanos (mikrokrāsa angļu valodā) vai esošo plaisu paplašināšana.

Papildus noguruma ietekmei, paplašināšanās un saraušanās cikli, kas saistīti ar mitrināšanu un žāvēšanu, noved pie klintīm..

Meteorizācija ar sāls kristālu vai haloklastijas augšanu

Piekrastes un sausajos reģionos sāls kristāli var augt sāls šķīdumos, kas koncentrēti, iztvaicējot ūdeni.

Sāls kristalizācija iežu starpposmos vai porās rada spriedzes, kas tos paplašina, un tas noved pie klints granulās sadalīšanās. Šis process ir pazīstams kā sālsskābe vai haloklastija.

Kad sāls kristāli, kas veidojas akmens porās, tiek uzsildīti vai piesātināti ar ūdeni, tie paplašinās un izdara spiedienu pret tuvējo poru sienām; tas rada termisku stresu vai hidratācijas stresu (attiecīgi), kas veicina klints atmosfēras iedarbību.

Ķīmiskā meteorizācija

Šāda veida laika apstākļi ietver plašu ķīmisko reakciju klāstu, kas darbojas kopā ar daudziem dažādiem klinšu veidiem visdažādākajos laika apstākļos.

Šo lielo šķirni var iedalīt sešos galvenajos ķīmiskās reakcijas veidos (visi iesaistīti iežu sadalīšanā), proti:

- Šķīdināšana.

- Hidratācija.

- Oksidēšana un samazināšana.

- Karbonizācija.

- Hidrolīze.

Izšķīdināšana

Minerālos sāļus var izšķīdināt ūdenī. Šis process ietver molekulu disociāciju anjonos un katjonos un katra jonu hidratāciju; tas ir, jonus ieskauj ūdens molekulas.

Parasti izšķīdināšanu uzskata par ķīmisku procesu, lai gan tas nav saistīts ar pareizām ķīmiskām transformācijām. Tā kā šķīdināšana notiek kā pirmais solis citiem ķīmiskiem laika apstākļiem, tas ir iekļauts šajā kategorijā.

Šķīdums viegli mainās: ja šķīdums ir pārātināts, daļa no izšķīdinātā materiāla nogulsnējas kā cieta viela. Piesātinātajam šķīdumam nav spēju izšķīdināt cietāku.

Minerāli atšķiras to šķīdības ziņā, un viens no šķīstošākajiem ūdenī ir sārmu metālu hlorīdi, piemēram, akmens sāls vai halīts (NaCl) un kālija sāls (KCl). Šie minerāli ir atrodami tikai ļoti sausos klimatos.

Apmetums (CaSO₄.2H₂O) arī ir diezgan šķīstošs, bet kvarca šķīdība ir ļoti zema.

Daudzu minerālu šķīdība ir atkarīga no ūdeņraža jonu koncentrācijas (H. \ T⁺) bezmaksas ūdenī. H joni⁺ tos mēra kā pH vērtību, kas norāda ūdens šķīduma skābuma pakāpi vai sārmainību.

Hidratācija

Hidratācijas laika apstākļi ir process, kas notiek, kad minerālvielas adsorbē ūdens molekulas uz to virsmas vai absorbē to, ieskaitot to kristāla režģos. Šis papildu ūdens palielina tilpumu, kas var izraisīt akmens lūzumu.

Mitrās vidēja platuma grīdas klātbūtnē zemes krāsas ir pazīstamas / parādījušas bēdīgi slavenās variācijas: to var novērot no brūnganas krāsas līdz dzeltenīgai. Šīs krāsas izraisa sarkanā dzelzs oksīda hematīta hidratācija, kas nonāk oksīda krāsas goetītā (dzelzs oksihidroksīds)..

Ūdens savākšana ar māla daļiņām ir arī hidratācijas veids, kas noved pie tā paplašināšanās. Tad, kā māls izžūst, mizas plaisas.

Oksidēšana un samazināšana

Oksidācija notiek, kad atoms vai jonu zaudē elektronus, palielinot to pozitīvo lādiņu vai samazinot to negatīvo lādiņu.

Viena no esošajām oksidācijas reakcijām ir skābekļa kombinācija ar vielu. Skābeklis, kas izšķīdināts ūdenī, ir izplatīts oksidētājs vidē.

Oksidācijas nodilums galvenokārt ietekmē minerālus, kas satur dzelzi, lai gan tādi elementi kā mangāns, sērs un titāns var arī oksidēties..

Reakcija uz dzelzi, kas rodas, ja ūdenī izšķīdušais skābeklis nonāk saskarē ar minerālvielām ar dzelzi, ir šāds:

4Fe²⁺ +  3O₂ → 2Fe₂O₃ + 2e^-

Šajā izteiksmē e^-  pārstāv elektronus.

Dzelzs dzelzs (Fe²⁺) vairumā klinšu veidojošo minerālu var pārvērst par dzelzs formu (Fe³⁺) kristāla režģa neitrālās uzlādes maiņa. Šīs izmaiņas dažreiz izraisa tās sabrukumu un padara minerālvielu vairāk pakļautu ķīmiskam uzbrukumam.

Karbonizācija

Karbonizācija ir karbonātu veidošanās, kas ir ogļskābes sāļi (H₂CO₃). Oglekļa dioksīds izšķīst dabīgajos ūdeņos, veidojot ogļskābi:

CO₂  + H₂O → H₂CO₃

Pēc tam ogļskābe disociējas hidrētā ūdeņraža jonā (H₃O⁺) un bikarbonāta jonu pēc šādas reakcijas:

H₂CO₃ + H₂O → HCO₃^-  +  H₃O⁺

Oglekļa skābe uzbrūk minerālvielām, kas veido karbonātus. Karbonizācija dominē kaļķakmens (kas ir kaļķakmens un dolomīts) atmosfērā; tajos galvenais minerāls ir kalcīts vai kalcija karbonāts (CaCO₃).

Kalcīts reaģē ar ogļskābi, veidojot kalcija skābes karbonātu, Ca (HCO)₃)₂ kas atšķirībā no kalcīta izšķīst viegli ūdenī. Tāpēc daži kaļķakmens ir tik pakļauti likvidācijai.

Atgriezeniskās reakcijas starp oglekļa dioksīdu, ūdeni un kalcija karbonātu ir sarežģītas. Būtībā procesu var apkopot šādi:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ACa₂+ + 2HCO₃^-

Hidrolīze

Kopumā hidrolīze - ķīmiskais sadalījums pa ūdens iedarbību - ir galvenais ķīmiskās vides iedarbības process. Ūdens var nojaukt, izšķīdināt vai pārveidot primāros minerālus, kas ir jutīgi pret akmeņiem.

Šajā procesā ūdeņi, kas sadalīti ūdeņraža katjonos (H⁺) un hidroksilanjoni (OH^-) tieši reaģē ar silikāta minerāliem akmeņos un augsnēs.

Ūdeņraža jonu apmaiņa notiek ar silikāta minerālu metālu katjonu, parasti kāliju (K⁺), nātrijs (Na⁺), kalcijs (Ca^{2 +)} vai magnija (Mg^{2 +}). Pēc tam atbrīvoto katjonu apvieno ar hidroksilanjonu.

Piemēram, reakcija minerālvielas, ko sauc par ortoklāzi, hidrolīzei, kurai ir ķīmiska formula KAlSi₃O₈, Tas ir šāds:

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

Tātad ortoklāze tiek pārvērsta par alumīnija sālsskābi, HAlSi₃O₈ un kālija hidroksīds (KOH).

Šāda veida reakcijām ir būtiska nozīme dažu raksturīgo reljefu veidošanā; piemēram, viņi ir iesaistīti karsta reljefa veidošanā.

Bioloģiskā meteorizācija

Daži dzīvie organismi mehāniski, ķīmiski vai mehānisku un ķīmisku procesu kombinācijā iejaucas.

Augi

Augu saknes, jo īpaši tās, kas aug uz plakanām akmeņainām gultām, var radīt biomehānisku efektu.

Šis biomehāniskais efekts notiek, kad sakne aug, jo tas palielina spiedienu, ko tas ietekmē apkārtējā vidē. Tas var izraisīt pamatiežu akmeņu lūzumu.

Ķērpji

Ķērpji ir organismi, ko veido divi simbionti: sēne (mikobionts) un aļģes, kas parasti ir cianobaktērijas (phycobiont). Šie organismi ir ziņoti kā kolonizētāji, kas palielina klintīm.

Piemēram, ir konstatēts, ka Stereocaulon vesuvianum tas ir uzstādīts uz lavas plūsmām, un tas spēj palielināt līdz 16 reizēm laika apstākļu iedarbību, salīdzinot ar nekonkurētām virsmām. Šīs cenas var dubultoties mitrās vietās, piemēram, Havaju salās.

Ir arī atzīmēts, ka tad, kad ķērpji mirst, tie atstāj tumšu plankumu uz klints virsmām. Šie plankumi absorbē vairāk starojuma nekā apkārtējās klintīm, tādējādi veicinot termisko iedarbību vai termoplastu.

Jūras organismi

Daži jūras organismi nogriež akmeņu virsmu un perforē tos, veicinot aļģu augšanu. Šie pīrsings ir mīkstmieši un sūkļi.

Šāda veida organismu piemēri ir zilā gliemene (Mytilus edulis) un zālēdāju gastropodu Cittarium pica.

Helāts

Helāts ir vēl viens laika apstākļu iedarbības mehānisms, kas ietver metālu jonu un jo īpaši alumīnija, dzelzs un mangāna jonu noņemšanu no klintīm..

Tas tiek panākts, savienojot un sekvestrējot organiskās skābes (piemēram, fulvīnskābe un humīnskābe), lai veidotu šķīstošus organisko un metālu vielu kompleksus..

Šajā gadījumā helātus veidojošie aģenti nāk no augu sadalīšanās produktiem un sakņu izdalījumiem. Helāts veicina ķīmisko atmosfēras iedarbību un metālu pārnesi augsnē vai klintī.

Atsauces

1. Pedro, G. (1979). Hidrotehnisko vielu ražošanas sistēma. Zinātne du Sol 2, 93-105.
2. Selby, M. J. (1993). Hillslope materiāli un procesi, otrais. Ar A. P. W. Hoddera ieguldījumu. Oxford: Oxford University Press.
3. Stretch, R. & Viles, H. (2002). Ķērpju radīto laika apstākļu raksturs un ātrums lavas plūsmās Lanzarotē. Ģeomorfoloģija, 47 (1), 87-94. doi: 10.1016 / s0169-555x (02) 00143-5.
4. Thomas, M. F. (1994). Ģeomorfoloģija tropos: laika apstākļu un denudācijas pētījums zemās platuma grādos. Chichester: John Wiley & Sons.
5. White, W. D., Jefferson, G. L. un Hama, J. F. (1966) Quartzite karst dienvidaustrumu Venecuēlā. Starptautiskais speleoloģijas žurnāls 2, 309-14.
6. Yatsu, E. (1988). Laika apstākļu raksturs: ievads. Tokija: Sozosha.