Co to jest wietrzenie chemiczne?

Wietrzenie chemiczne to proces zachodzący, gdy woda, powietrze lub kwasy powodują chemiczne zmiany minerałów w skałach. Zmiany te powodują, że skały rozpuszczają się lub zmieniają w nowe pierwiastki. W przeciwieństwie do wietrzenia mechanicznego wietrzenie chemiczne może zmienić skład zwietrzałych skał. Roztwór, utlenianie, uwodnienie, karbonatyzacja i hydroliza są przykładami tego rodzaju wietrzenia.

Rozwiązanie występuje, gdy rozpuszczalnik taki jak woda rozpada się i rozpuszcza skałę. Woda może wywoływać wiele skażeń chemicznych na skałach. Kiedy minerały w skale pochłaniają wodę i rozszerzają się, struktura skały staje się niestabilna. Ten efekt jest znany jako nawodnienie.

Podczas gdy większość minerałów nie rozpuszcza się w czystej wodzie, wiele z nich szybko zwietrzy, gdy obecne będą nawet niewielkie ilości kwasu. Woda jest naturalnie zakwaszona przez połączenie z dwutlenkiem węgla. Dwutlenek węgla występuje w niewielkich ilościach w ziemskiej atmosferze, co może powodować kwasowość w deszczu. Oddychanie zwierząt i rozkładająca się materia organiczna mogą dodawać dwutlenek węgla do gleby, powodując lekkie zakwaszenie wód gruntowych. Karbonizacja zachodzi, gdy dwutlenek węgla reaguje z minerałami w skałach w celu ich rozpuszczenia lub osłabienia.

Utlenianie występuje, gdy tlen w powietrzu łączy się z minerałami w skale, tworząc nowe związki chemiczne. Rdza jest przykładem utleniania. Tlen jest obfity w atmosferze, ale utlenianie zachodzi powoli, chyba że obecna jest woda. Tlen rozpuszczony w wodzie powoduje większość czynników atmosferycznych związanych z utlenianiem.

Hydroliza zachodzi, gdy minerały w skale mają reakcję chemiczną z wodorem znajdującym się w wodzie deszczowej. Powoduje to tworzenie się nowych związków, osłabiając strukturę skały. Kiedy na przykład granit ulega hydrolizie, skaleń zawarty w skale zamienia się w materiał glinkowy, osłabiając skałę.

Kiedy dochodzi do hydrolizy, na skałę wpływają z zewnątrz. Wiele czynników wpływa na szybkość wietrzenia chemicznego na powierzchni skały. Jeśli skała zawiera pęknięcia lub pęknięcia, wietrzenie pogorszy te wady. Skład chemiczny materiału macierzystego wpływa również na szybkość wietrzenia. Niektóre minerały są bardziej podatne na takie formy wietrzenia; na przykład skała zwana bazaltem szybko się starzeje ze względu na niestabilne chemicznie minerały, które zawiera.

Chemiczne wietrzenie jest bardziej rozpowszechnione w środowisku tropikalnym niż w środowisku arktycznym lub suchym. Duże opady deszczu, cieplejsze temperatury i niskie tempo parowania tworzą atmosferę sprzyjającą wietrzeniu chemicznemu. Cząstki o większej powierzchni są bardziej narażone na chemiczne warunki atmosferyczne niż cząstki o mniejszej powierzchni. Ponieważ wietrzenie chemiczne wpływa na powierzchnię kamienia, im większa powierzchnia kamienia, tym większy efekt może mieć wietrzenie. Organizmy takie jak grzyby lub glony, które mogą rosnąć na skałach, mogą zachęcać do szybkiego wzrostu wietrzenia w porównaniu do skał, na które te organizmy nie mają wpływu.