Типови и процеси метеоризације

Тхе веатхеринг то је разградња стијена механичким распадом и кемијском разградњом. Многи се формирају на високим температурама и притисцима дубоко у земљиној кори; када су изложени нижим температурама и притисцима на површини и сусрећу се са ваздухом, водом и организмима, они се разлажу и ломе.

Жива бића такође имају утицајну улогу у трошењу, јер утичу на стене и минерале кроз различите биофизичке и биохемијске процесе, од којих већина није детаљно позната..

У основи постоје три главна типа кроз која се одвијају метеори; Ово може бити физичко, хемијско или биолошко. Свака од ових варијанти има специфичне карактеристике које утичу на стене на различите начине; чак, у неким случајевима може постојати комбинација неколико феномена.

Индек

• 1 Физичко или механичко трошење
  • 1.1 Довнлоад
  • 1.2 Ломљење смрзавањем или гелификацијом
  • 1.3 Циклуси грејања-хлађења (термокласт)
  • 1.4 Мокрење и сушење
  • 1.5 Метеоризација растом кристала соли или халокластије
• 2 Хемијска метеоризација
  • 2.1 Распуштање
  • 2.2 Хидратација
  • 2.3 Оксидација и редукција
  • 2.4 Карбонација
  • 2.5 Хидролиза
• 3 Биолошка метеоризација
  • 3.1 Биљке
  • 3.2 Лишајеви
  • 3.3 Морски организми
  • 3.4 Цхелатион
• 4 Референце

Физички временски услови или механички

Механички процеси смањују стијене у све мање фрагменте, што повећава површину изложену кемијском нападу. Главни механички временски услови су следећи:

- Довнлоад.

- Деловање мраза.

- Термички стрес услед загревања и хлађења.

- Експанзија.

- Скупљање услед влажења са накнадним сушењем.

- Притисци који настају растом кристала соли.

Важан фактор у механичким временским условима је умор или понављање стреса, што смањује толеранцију на оштећења. Резултат замора је тај што ће се стена сломити на нижем нивоу напрезања од неуморног узорка.

Довнлоад

Када ерозија уклони материјал са површине, ограничавајући притисак на стијенама испод њега се смањује. Нижи притисак омогућава да минерална зрна више раздвајају и стварају шупљине; стена се шири или шири и може се сломити.

На пример, у гранитним рудницима или другим густим стенама, ослобађање притиска услед резова за екстракцију може бити насилно и чак изазвати експлозије.

Ломљење смрзавањем или гелификацијом

Вода која заузима поре унутар стијене се шири за 9% приликом смрзавања. Ово ширење ствара унутрашњи притисак који може изазвати физичко распадање или лом камена.

Гелификација је важан процес у хладним срединама, где се циклуси смрзавања и одмрзавања стално дешавају.

Циклуси грејања-хлађења (термокласт)

Стијене имају ниску топлинску проводљивост, што значи да нису добре за одвођење топлине са својих површина. Када се камење загреје, спољна површина повећава своју температуру много више него унутрашњи део стене. Због тога, спољашњи део трпи више дилатације него унутрашњи део.

Поред тога, стене састављене од различитих кристала представљају диференцијално загревање: тамније обојени кристали се загревају брже и хладније спорије од светлијих кристала.

Умор

Ова термичка напрезања могу проузроковати распадање стијене и стварање великих љусака, шкољки и листова. Поновљено загревање и хлађење производе ефекат који се назива замор који промовише термичке временске услове, који се називају и термокластија.

Генерално, замор се може дефинисати као ефекат неколико процеса који смањују толеранцију материјала на оштећења.

Роцк сцалес

Ексфолијација или производња листова термичким стресом укључује и стварање скала камења. Исто тако, интензивна топлота коју стварају шумски пожари и нуклеарне експлозије могу узроковати распадање стијене и евентуално пуцање.

На пример, у Индији и Египту ватра се користила дуги низ година као алат за вађење у каменоломима. Међутим, дневне флуктуације температуре, чак иу пустињама, су далеко испод екстрема до којих долази локалним пожарима.

Влажење и сушење

Материјали који садрже глину - као што су муљ и шкриљац - значајно се проширују након влажења, што може изазвати стварање микрофаза или микрофрактура (мицроцрацкс на енглеском), или проширење постојећих пукотина.

Поред утицаја замора, циклуси експанзије и скупљања - повезани са влажењем и сушењем - доводе до трошења стене.

Метеоризација растом кристала соли или халокластије

У приморским и сушним подручјима кристали соли могу расти у солним растворима који су концентрирани испаравањем воде.

Кристализација соли у међупросторима или порама стијена ствара напетости које их проширују, а то доводи до грануларног распадања стијене. Овај процес је познат као слани временски услови или халокластија.

Када се кристали соли формирани унутар пора стијене загрију или засите водом, они се шире и врше притисак на зидове оближњих пора; ово ствара термички стрес или стрес хидратације (респективно), што доприноси трошењу стијене.

Цхемицал метеоризатион

Овај тип атмосферских утицаја укључује широк спектар хемијских реакција, које делују заједно на више различитих врста стена у свим временским условима.

Ова велика разноликост може се груписати у шест типова главних хемијских реакција (све укључене у разградњу стијене), и то:

- Распад.

- Хидратација.

- Оксидација и редукција.

- Карбонација.

- Хидролиза.

Растварање

Минералне соли се могу растворити у води. Овај процес укључује дисоцијацију молекула у њиховим анионима и катионима, и хидратацију сваког јона; то јест, јони су окружени молекулима воде.

Генерално, растварање се сматра хемијским процесом, иако не укључује одговарајуће хемијске трансформације. Пошто се растварање јавља као почетни корак за друге процесе хемијског трошења, он је укључен у ову категорију.

Раствор се лако преокреће: када је раствор презасићен, део раствореног материјала се таложи као чврста супстанца. Засићени раствор нема способност да раствори више чврсте материје.

Минерали се разликују у својој растворљивости и међу најразвојнијим у води су хлориди алкалних метала, као што су камена сол или халит (НаЦл) и калијумова со (КЦл). Ови минерали се налазе само у веома сушним климатским условима.

Гипс (ЦаСО₄.2Х₂О) је такође прилично растворљив, док кварц има веома малу растворљивост.

Растворљивост многих минерала зависи од концентрације јона водоника (Х⁺) слободно у води. Хјони⁺ мере се као пХ вредност која указује на степен киселости или алкалности воденог раствора.

Хидратација

Хидратациона атмосфера је процес који се дешава када минерали апсорбују молекуле воде на својој површини или их апсорбују, укључујући и оне унутар њихових кристалних решетки. Ова додатна вода ствара повећање волумена који може изазвати лом камена.

У влажним поднебљима средњих географских ширина, боје тла су присутне / испољавају ноторне варијације: може се проматрати од смеђкасте до жућкасте боје. Ове обојености су узроковане хидратацијом црвеног жељезовог оксида хематита, који прелази у оксит боје гетхита (жељезов оксихидроксид).

Упијање воде глиненим честицама је такође облик хидратације који доводи до његовог ширења. Онда, док се глина суши, кора се пукне.

Оксидација и редукција

Оксидација се дешава када атом или ион изгуби електроне, повећавајући свој позитивни набој или смањујући њихов негативни набој.

Једна од постојећих реакција оксидације укључује комбинацију кисеоника са супстанцом. Кисеоник растворен у води је чест оксидациони агенс у околини.

Носење оксидацијом углавном утиче на минерале који садрже гвожђе, иако се елементи као што су манган, сумпор и титан такође могу оксидовати..

Реакција за жељезо - која настаје када отопљени кисик у води дође у контакт са минералима који носе жељезо - је како слиједи:

4Фе²⁺ +  3О₂ → 2Фе₂О₃ + 2е^-

У овом изразу е^-  представља електроне.

Жељезо гвожђа (Фе²⁺) који се налазе у већини минерала који формирају камен, могу се претворити у облик гвожђа (Фе³⁺) промена неутралног набоја кристалне решетке. Ова промена понекад узрокује њен колапс и чини минерал више подложним хемијском нападу.

Карбонација

Карбонација је формирање карбоната, који су соли угљене киселине (Х₂ЦО₃). Угљен-диоксид се раствара у природним водама у облику угљене киселине:

ЦО₂  + Х₂О → Х₂ЦО₃

Након тога, карбонска киселина се дисоцира у хидратизовани јон водоника (Х₃О⁺и јон бикарбоната, пратећи следећу реакцију:

Х₂ЦО₃ + Х₂О → ХЦО₃^-  +  Х₃О⁺

Угљена киселина напада минерале који формирају карбонате. Карбонатизацијом доминира трошење карбонатних стијена (које су кречњаци и доломити); у њима је главни минерал калцит или калцијум карбонат (ЦаЦО₃).

Калцит реагује са карбонском киселином у облику карбоната калцијумове киселине, Ца (ХЦО)₃)₂ који се, за разлику од калцита, лако раствара у води. Због тога су неки кречњаци тако склони распадању.

Реверзибилне реакције између угљен диоксида, воде и калцијум карбоната су сложене. У суштини, процес се може сажети на следећи начин:

ЦаЦО₃ + Х₂О + ЦО₂.Ца₂+ + 2ХЦО₃^-

Хидролиза

Генерално, хидролиза - хемијска разградња дејством воде - је главни процес хемијског трошења. Вода може да се разбије, раствори или модификује примарне минерале који су подложни стенама.

У овом процесу вода се дисоцира у катионима водоника (Х⁺) и хидроксил анионе (ОХ^-) реагује директно са силикатним минералима у стенама и земљишту.

Ион водоника се размењује са металним катионом силикатних минерала, обично калијума (К⁺), натријум (На⁺), калцијум (Ца^{2 +)} или магнезијум (Мг^{2 +}). Затим се ослобођени катјон комбинује са хидроксил анионом.

На пример, реакција за хидролизу минерала званог ортхоцласе, који има хемијску формулу КАлСи₃О₈, То је следеће:

2КАлСи₃О₈ + 2Х⁺ + 2ОХ^- → 2ХАлСи₃О₈ + 2КОХ

Тако се ортоклас претвара у алуминосиликатну киселину, ХАлСи₃О₈ и калијум хидроксид (КОХ).

Овај тип реакција игра фундаменталну улогу у формирању неких карактеристичних рељефа; на пример, они су укључени у формирање карстног рељефа.

Биолошка метеоризација

Неки живи организми нападају стене механички, хемијски или комбинацијом механичких и хемијских процеса.

Плантс

Коријени биљака - посебно оних стабала која расту на равним каменим креветима - могу имати биомеханички ефекат.

Овај биомеханички ефекат се дешава када корен расте, јер повећава притисак који она врши у окружењу. То може довести до лома стијенских каменина.

Лицхенс

Лишајеви су организми које чине два симбионта: гљивица (микобионт) и алге које су обично цијанобактерије (пхицобионт). Ови организми су пријављени као колонизатори који повећавају трошење стијена.

На пример, утврђено је да Стереоцаулон весувианум инсталиран је на токове лаве, успевајући да повећа до 16 пута већу брзину временских утицаја у поређењу са неколонизованим површинама. Ове стопе се могу удвостручити на влажним местима, као на Хавајима.

Такође је примећено да када лишајеви умиру, остављају тамну мрљу на површинама стене. Ова места апсорбују више зрачења него околна чиста подручја стене, чиме се промовише топлотно трошење или термокластирање.

Морски организми

Одређени морски организми гребу површину стијена и пробијају их, промичући раст алги. Ови пиерцинг организми укључују мекушце и спужве.

Примери овог типа организама су плаве дагње (Митилус едулиси гастропода биљоједа Циттариум пица.

Цхелатион

Цхелатион је још један механизам временских утицаја који укључује уклањање металних јона, а посебно алуминијумских, гвожђевих и манганових јона из стена..

Ово се постиже кроз сједињавање и секвестрацију органских киселина (као што је фулвична киселина и хумусна киселина), да би се формирале растворљиве комплексе органске металне материје.

У овом случају, хелатни агенси долазе из продуката распадања биљака и из секрета корена. Цхелатион промовише хемијско старење и пренос метала у земљиште или стену.

Референце

1. Педро, Г. (1979). Царацтерисатион генерале дес процесус де л'алтератион хидролитикуе. Наука ду Сол 2, 93-105.
2. Селби, М.Ј. (1993). Хиллслопе Материалс анд Процессес, 2нд едн. Уз допринос А. П. В. Ходдера. Окфорд: Окфорд Университи Пресс.
3. Стретцх, Р. & Вилес, Х. (2002). Природа и брзина трошења лишајева на лави протиче на Ланзароте. Геоморфологија, 47 (1), 87-94. дои: 10.1016 / с0169-555к (02) 00143-5.
4. Тхомас, М.Ф. (1994). Геоморфологија у Тропима: Студија о излагању и денудацији у ниским латитудама. Цхицхестер: Јохн Вилеи & Сонс.
5. Вхите, В. Д., Јефферсон, Г. Л., и Хама, Ј. Ф. (1966) Кварцитни карст у југоисточној Венецуели. Интернатионал Јоурнал оф Спелеологи 2, 309-14.
6. Иатсу, Е. (1988). Природа временског утицаја: Увод. Токио: Созосха.