סוגי מטאוריזציה ותהליכים

ה בליה זה הפירוק של סלעים על ידי התפרקות מכנית ופירוק כימי. רבים נוצרים בטמפרטורות גבוהות ולחצים עמוקים בקרום כדור הארץ; כאשר הם נחשפים לטמפרטורות נמוכות יותר ולחצים על פני השטח ופוגשים באוויר, במים ובאורגניזמים, הם מתפרקים ושברים.

ליצורים חיים יש תפקיד משפיע גם על בליה, שכן הם משפיעים על סלעים ומינרלים באמצעות תהליכים ביו-פיסיקליים וביוכימיים שונים, שרובם אינם ידועים בפירוט..

ביסודו של דבר ישנם שלושה סוגים עיקריים שדרכם מתרחשת בליה; זה יכול להיות פיזי, כימי או ביולוגי. לכל אחד מהגרסאות יש מאפיינים ספציפיים המשפיעים על הסלעים בדרכים שונות; אפילו, במקרים מסוימים עשוי להיות שילוב של מספר תופעות.

אינדקס

• 1 בליה פיזית או מכנית
  • 1.1 הורדה
  • 1.2 שבר על ידי הקפאה או הפקה
  • 1.3 מחזורי קירור חימום (תרמופלסטיים)
  • 1.4 הרטבה וייבוש
  • 1.5 meteorization על ידי גידול של גבישי מלח או haloclastia
• 2 מטאוריזציה כימית
  • 2.1 פירוק
  • 2.2 הידראציה
  • 2.3 חימצון וצמצום
  • 2.4 פחמן
  • 2.5 הידרוליזה
• 3 מטאורוריזציה ביולוגית
  • 3.1 צמחים
  • 3.2 חזזיות
  • 3.3 אורגניזמים ימיים
  • 3.4 Chelation
• 4 הפניות

שחיקה פיזית או מכני

תהליכים מכניים להפחית את הסלעים לשברים קטנים יותר בהדרגה, אשר בתורו מגדיל את פני השטח חשוף להתקפה כימית. תהליכי הבליה המכניים העיקריים הם:

- הורד.

- פעולת הכפור.

- מתח תרמי שנגרם על ידי חימום וקירור.

- התרחבות.

- הצטמקות עקב הרטבה לאחר ייבוש.

- הלחצים המופעלים על ידי צמיחת גבישי המלח.

גורם חשוב בליה מכנית היא עייפות או חוזרות ונשנות הדור, אשר מקטין את הסובלנות לנזק. התוצאה של עייפות היא כי הסלע יהיה שבר ברמה נמוכה מתח מאשר דגימה לא עייף.

הורד

כאשר השחיקה מסירה את החומר מפני השטח, הלחץ המצטבר על הסלעים הבסיסיים פוחת. הלחץ התחתון מאפשר גרגרים מינרליים להפריד יותר וליצור חללים; הסלע מתרחב או מרחיב והוא יכול לשבור.

לדוגמה, במכרות גרניט או סלעים צפופים אחרים, שחרור הלחץ בשל קיצוצים להפקת יכול להיות אלים ואף לגרום פיצוצים.

שבר על ידי הקפאה או gelifraction

המים אשר תופסת את הנקבוביות בתוך סלע מתרחב ב -9% בעת הקפאת. הרחבה זו יוצרת לחץ פנימי שיכול לגרום להתפוררות פיזית או שבר של הסלע.

ג'ליפיקציה היא תהליך חשוב בסביבות קרות, שבהן הקפאה והפשרה מתרחשות כל הזמן.

מחזורי חימום קירור (Thermoclast)

סלעים יש מוליכות תרמית נמוכה, כלומר הם לא טובים על נסיעה בחום הרחק משטחי שלהם. כאשר הסלעים מחוממים, המשטח החיצוני מגדיל את הטמפרטורה שלו הרבה יותר מאשר החלק הפנימי של הסלע. בגלל זה, החלק החיצוני סובל הרחבה יותר מאשר את החלק הפנימי.

בנוסף, הסלעים המורכבים מגבישים שונים מציגים חימום דיפרנציאלי: הגבישים הצבעוניים כהים מחממים מהר יותר וקוררים לאט יותר מאשר גבישים בהירים יותר.

עייפות

לחץ תרמי זה עלול לגרום להתפוררות הסלע ולהיווצרותם של קשקשים, פגזים וסדינים ענקיים. חימום חוזר וקירור מייצרים אפקט שנקרא עייפות המקדמת בליה תרמית, המכונה גם thermoclastia.

באופן כללי, עייפות יכולה להיות מוגדרת כמו ההשפעה של מספר תהליכים כי להקטין את הסובלנות של חומר נזק.

רוק סולמות

קילוף או הפקה של גיליונות על ידי מתח תרמי כולל גם את הדור של סולמות רוק. כמו כן, החום העז שנוצר על ידי שריפות יער ועל ידי פיצוצים גרעיניים יכול לגרום לסל להתפרק ולבסוף לשבור.

לדוגמה, בהודו ובמצרים שימשה אש במשך שנים רבות ככלי מיצוי במחצבות. עם זאת, תנודות יומי בטמפרטורה, אפילו למצוא במדבריות, הם הרבה מתחת לקיצוניות להגיע על ידי שריפות מקומיות.

ייבוש ויובש

חומרים המכילים חימר - כגון mudstone ופצלי - מתרחבים באופן משמעותי על הרטבה, אשר יכול לגרום להיווצרות microfallas או microfractures (מיקרוסקרים באנגלית), או הרחבת הסדקים הקיימים.

בנוסף להשפעת העייפות, מחזורי ההתרחבות וההתכווצות - הקשורים להרטבה וליובש - מובילים לבליעה של הסלע.

מטאוריזציה על ידי גידול של גבישי מלח או הלוקלסטיה

באזורי החוף והצחיח גבישי מלח יכולים לגדול בפתרונות מלח מרוכזים על ידי אידוי של מים.

התגבשותה של המלח בסלעים או בנקבוביות הסלעים יוצרת מתחים שמרחיבים אותם, והדבר גורם להתפוררותו הסדוקה של הסלע. תהליך זה ידוע בשם בליה מלוחים או haloclastia.

כאשר גבישי המלח נוצרים בתוך הנקבוביות של הסלע מחוממים או רוויים במים, הם מתרחבים ומפעילים לחץ על קירות הנקבוביות הסמוכות; זה מייצר מתח תרמי או מתח לחות (בהתאמה), אשר תורמים הבליה של הסלע.

מטאוריזציה כימית

סוג זה של בליה כרוך במגוון רחב של תגובות כימיות, אשר פועלים יחד על סוגים שונים של רוק במלוא טווח תנאי מזג האוויר.

זה מגוון גדול ניתן לקבץ שישה סוגים של תגובות כימיות עיקריות (כל המעורבים בפירוק של הסלע), כלומר:

- ההתפרקות.

- הידראציה.

- חמצון וצמצום.

- הפחמן.

- הידרוליזה.

פירוק

מלחי מינרלים יכול להיות מומס במים. תהליך זה כרוך בדיסוציאציה של המולקולות באניונים ובקטיונים שלהם, ואת הידרציה של כל יון; כלומר, היונים מוקפים מולקולות מים.

בדרך כלל הפירוק נחשב תהליך כימי, למרות שזה אינו כרוך טרנספורמציות כימיות. כמו ההתפרקות מתרחשת כצעד ראשוני עבור תהליכים כימיים אחרים בליה, זה נכלל בקטגוריה זו.

הפתרון מתהפך בקלות: כאשר הפתרון הוא oversaturated, חלק מהחומר מומס משקע כמו מוצק. פתרון רווי אין יכולת להמיס יותר מוצק.

המינרלים משתנים מסיסות שלהם בין המים מסיסים ביותר הם כלורידים של מתכות אלקליות, כגון מלח סלע או halite (NaCl) ומלח אשלגן (KCl). המינרלים הללו נמצאים רק באקלים צחיח.

גבס (CaSO)₄.2H₂O) הוא גם מסיס למדי, בעוד קוורץ יש מסיסות נמוכה מאוד.

מסיסות של מינרלים רבים תלוי בריכוז של יונים מימן (H⁺) חינם במים. יונים⁺ הם נמדדים כערך pH, אשר מציין את מידת החומציות או אלקליות של תמיסה מימית.

הידראציה

הידרציה הידרציה היא תהליך המתרחש כאשר מינרלים adsorb מולקולות מים על פני השטח שלהם או לספוג אותו, כולל אותם בתוך סריג קריסטל שלהם. זה תוספת מים מייצר גידול נפח שיכול לגרום לשבר של הסלע.

באקלים לח של קווי רוחב בינוניים הצבעים של הקרקע נוכחים / מציגים וריאציות ידועות לשמצה: ניתן להבחין בו מן הצבע החום עד לצבע הצהבהב. צבעים אלה נגרמות על ידי הידרציה של hematite תחמוצת ברזל אדום, אשר עובר כדי goethite בצבע תחמוצת (ברזל oxyhydroxide).

קליטה של ​​מים על ידי חלקיקי חימר הוא גם סוג של לחות המוביל להרחבת זה. ואז, כמו חימר מתייבש, לנבוח סדקים.

חמצון וצמצום

חמצון מתרחשת כאשר אטום או יון מאבד אלקטרונים, הגדלת המטען החיובי שלהם או להקטין את החיוב השלילי שלהם.

אחת מתגובות החמצון הקיימות היא שילוב של חמצן עם חומר. חמצן מומס במים הוא סוכן חמצון משותף בסביבה.

ללבוש על ידי חמצון משפיע בעיקר על מינרלים המכילים ברזל, למרות אלמנטים כגון מנגן, גופרית טיטניום יכול גם להיות מחומצן.

התגובה של ברזל - אשר מתרחשת כאשר חמצן מומס במים בא במגע עם מינרלים נושאי ברזל - הוא כדלקמן:

4 ד²⁺ +  3O₂ → 2Fe₂הו₃ + 2e^-

בביטוי זה ה^-  מייצג את האלקטרונים.

ברזל ברזל (Fe²⁺) שנמצאו ברוב המיוצרים סלעים ניתן להמיר את צורת הברזל שלה (Fe³⁺) שינוי המטען נייטרלי של סריג קריסטל. שינוי זה גורם לעתים להתמוטטותו והופך את המינרל נוטה יותר להתקפה כימית.

פחמן

פחמן הוא היווצרות של פחמתי, שהם מלחים של חומצה פחמנית (H₂CO₃). פחמן דו חמצני מתמוסס במים טבעיים כדי ליצור חומצה פחמנית:

CO₂  + ח₂O → H₂CO₃

לאחר מכן, חומצה פחמתי disociates לתוך יון מימן hydrated (H₃הו⁺) ו יון ביקרבונט, בעקבות התגובה הבאה:

ח₂CO₃ + ח₂O → HCO₃^-  +  ח₃הו⁺

חומצה פחמנית תוקפת את המינרלים המרכיבים פחמתי. הפחמן שולט בליה של סלעים קלים (שהם אבני גיר ודולומיטים); אלה המינרלים העיקריים הוא קלציט או סידן פחמתי (CaCO₃).

Calcite מגיב עם חומצה פחמתי כדי ליצור סידן קרבונט חומצה, Ca (HCO)₃)₂ אשר, בניגוד קלציט, מתמוסס בקלות במים. זו הסיבה כמה limestones כל כך נוטה להתמוסס.

תגובות הפיך בין פחמן דו חמצני, מים סידן פחמתי הם מורכבים. למעשה, ניתן לסכם את התהליך כדלקמן:

CaCO₃ + ח₂O + CO₂⇔Ca₂+ + 2HCO₃^-

הידרוליזה

באופן כללי, הידרוליזה - התמוטטות כימית על ידי פעולה מים - הוא התהליך העיקרי של בליה כימית. מים יכולים לשבור, להמיס או לשנות את המינרלים העיקריים רגישים סלעים.

בתהליך זה המים ניתקו בקטיני מימן (H⁺) ואת האני hydroxyl (OH^-) מגיב ישירות עם מינרלים סיליקט בסלעים וקרקעות.

מימן יון מוחלף עם קטיון מתכתי של מינרלים סיליקט, אשלגן נפוץ (K⁺), נתרן (Na⁺), סידן (Ca^{2 +)} או מגנזיום (Mg^{2 +}). לאחר מכן, קטיון שוחרר בשילוב עם אניון hydroxyl.

לדוגמה, התגובה עבור הידרוליזה של מינרל בשם אורטוקלאס, אשר יש את הנוסחה הכימית KAlSi₃הו₈, זהו:

2KAlSi₃הו₈ + 2H⁺ + 2OH^- → 2HAlSi₃הו₈ + 2KOH

אז אורתוקלאס מומרת חומצה aluminosilicic, HAlSi₃הו₈ ו אשלגן הידרוקסיד (KOH).

סוג זה של תגובות ממלא תפקיד בסיסי בהתהוות של כמה תבליטים אופייניים; למשל, הם מעורבים היווצרות של הקלה קארסטית.

מטאורוריזציה ביולוגית

כמה אורגניזמים חיים לתקוף סלעים מכנית, כימית או על ידי שילוב של תהליכים מכניים וכימיים.

צמחים

שורשי הצמחים - במיוחד אלה של עצים שגדלים על מיטות סלעיות שטוחות - יכולים להפעיל אפקט ביומכני.

תופעה ביומכנית זו מתרחשת כאשר השורש גדל, משום שהוא מגביר את הלחץ המופעל על ידי הסביבה בסביבה. זה יכול להוביל לשברים של הסלע סלע.

חזזיות

חזזיות הן אורגניזמים שנוצרו על ידי שתי סימביונות: פטרייה (mycobiont) ואצות שבדרך כלל ציאנובקטריה (phycobiont). אורגניזמים אלה דווחו כמושבים המגבירים את הבליה של סלעים.

לדוגמה, נמצא כי סטרווקולון וסוביאנום הוא מותקן על זרמי לבה, ניהול כדי להגביר עד 16 פעמים שיעור שלה בליה בהשוואה משטחים בלתי מקולקלים. שיעורים אלה יכולים להכפיל במקומות לחים, כמו בהוואי.

כמו כן צוין כי כאשר החזזיות מתות, הן משאירות נקודה אפלה על משטחי הסלע. כתמים אלה סופגים יותר קרינה מאשר באזורים הסמוכים של הסלע, ובכך מקדם בליה תרמית או thermoclasting.

ימיים אורגניזמים

אורגניזמים ימיים מסוימים לגרד את פני הסלעים לנקב אותם, לקדם את הצמיחה של אצות. אלה אורגניזמים חודרניים כוללים רכיכות וספוגים.

דוגמאות לסוג זה של אורגניזמים הם הכחול כחול (מיטילוס אדוליס) ואת גסטרופוד אוכלי העשב סיטריום פיקה.

Chelation

Chelation הוא מנגנון נוסף של בליה הכוללת הסרת יונים מתכת, בפרט, של אלומיניום, ברזל מנגנים יוני מסלעים.

זו מושגת באמצעות האיחוד ואת התפיסה על ידי חומצות אורגניות (כגון חומצה פולית וחומצה הומית), כדי ליצור קומפלקסים מסיסים של חומר מתכת אורגני.

במקרה זה, סוכני chelating באים מוצרי הפירוק של הצמחים מן הפרשות של השורשים. Chelation מקדם בליה כימית והעברת מתכות בקרקע או סלע.

הפניות

1. פדרו, ג '(1979). Caractérisation générale des processus de l'altération hydrolitique. מדע סול 2, 93-105.
2. Selby, M. (1993). Hillslope חומרים ותהליכים, edn 2. עם תרומה של א 'פ' הודר. אוקספורד: אוניברסיטת אוקספורד.
3. Stretch, R. & Viles, H. (2002). אופי ושיעור של בליה על ידי חזזיות על זרמי לבה על Lanzarote. גיאומורפולוגיה, 47 (1), 87-94. doi: 10.1016 / s0169-555x (02) 00143-5.
4. Thomas, M. F. (1994). גיאומורפולוגיה בחוגים הטרופיים: מחקר של מזג אויר ודחייה בקווי רוחב נמוכים. צ'יצ'סטר: ג'ון ויילי ובניו.
5. White, W. D., Jefferson, G. L., and Hama, J. F. (1966) Quartzite Karst בדרום מזרח ונצואלה. כתב העת הבינלאומי של Speleology 2, 309-14.
6. Yatsu, E. (1988). טבעו של מזג אויר: מבוא. טוקיו: Sozosha.