Obsah
- Čo je počasie z kameňov?
- Aké sú typy zvetrávania?
- Vzťah medzi poveternostnými vplyvmi a eróziou
- Pozoruhodné príklady zvetrávania
- Ako počasie ovplyvňuje životné prostredie
Mnoho hornín v každodenných stretnutiach sa môže zdať nerozbitných a nemenných. Horniny však podliehajú zmenám. Jedna z týchto zmien sa nazýva zvetrávanie a za krátke aj dlhé časové obdobie môže drasticky zmeniť horniny rôznymi spôsobmi.
Čo je počasie z kameňov?
Zvetrávanie hornín popisuje proces oslabovania a rozkladu hornín a minerálov. K tomu môže dôjsť prostredníctvom neživých a živých faktorov, ako sú zmeny teploty, rastliny a zvieratá, kyseliny, soli a voda, či už tuhá alebo tekutá. Zvetrávanie hornín prebieha po určitú dobu. Horniny na zemskom povrchu majú tendenciu k počasí rýchlejšie ako v podzemí. Zvetrávanie je jedným z procesov, ktoré vedú k produkcii pôdy.
Aké sú typy zvetrávania?
Horniny ovplyvňujú rôzne typy zvetrávania. Patria sem fyzikálne / mechanické zvetrávanie, chemické zvetrávanie a biologické zvetrávanie.
Fyzikálne alebo mechanické zvetrávanie vlastne rozdeľuje skaly na kúsky. Jednou z metód fyzického zvetrávania je zmrazenie a rozmrazenie vody. V tekutej forme môže voda skĺznuť medzi akýmikoľvek pórmi alebo trhlinami v horninách. Ak táto voda zamrzne, rozšíri sa vo vnútri týchto hornín. Objem sa môže zvýšiť až o 10 percent, čo vytvára veľký tlak na horniny. Toto sa nazýva klenie ľadom alebo kryofaktúrovanie, pretože ľad v priebehu času v skutočnosti klinuje skaly. Keď ľad znova roztopí a vytvorí tekutú vodu, časti skaly sa odstránia eróziou ako malé kúsky. Voda zohráva hlavnú úlohu pri fyzickom počasí. Môže vstúpiť do pórov z horniny a ílu, spôsobiť ich napučiavanie a potom tvrdšie počasie okolo nich. Voda zdvíha horniny z podvodných povrchov a keď spadnú späť alebo narazia na iné horniny, môžu sa zlomiť.
Soľ môže viesť k určitému typu zvetrávania zvaného voštinové zvetrávanie. Podzemná voda presakuje do skalných trhlín kapilárnym pôsobením a nakoniec sa odparí. Takto sa získajú kryštály soli, ktoré zvyšujú tlak v horninách. Nakoniec sa skaly rozpadnú. To môže zanechať jamky soľných kryštálov, ktoré sa podobajú plástom. Zvetrávanie spôsobené zvetrávaním kryštalizáciou soli sa často vyskytuje v suchom podnebí.
Extrémne teploty môžu tiež ovplyvniť zvetrávanie hornín. Jeden typ fyzického zvetrávania sa nazýva tepelné namáhanie. Toto je bežný faktor v púštnom podnebí, v ktorom sú denné teploty veľmi horúce, zatiaľ čo nočné teploty môžu byť dosť chladné. Ak k tomuto divokému kolísaniu teplôt dôjde opakovane po dlhú dobu, skaly sa nakoniec rozpadnú a vločkujú. Táto akcia sa nazýva exfoliácia. Oter je ďalší druh fyzikálneho zvetrávania, pri ktorom neustále vystavenie treniu spôsobenému vetrom, vodou alebo ľadom postupne odkrýva horniny a rozkladá ich.
Ďalším dôležitým typom počasia je chemické počasie. Chemické počasie je často výsledkom interakcie vody a teploty v prostredí s minerálmi v horninách. Pri chemickom počasí sa mení skutočné molekulárne zloženie hornín. Jedným príkladom je prípad, keď sa oxid uhličitý kombinuje s vodou, čím sa vytvára sýtenie, čím sa získa kyselina uhličitá. Kyselina uhličitá zase rozpustí vápenec, ktorý postupom času vytvára podzemné vápencové jaskyne.
Oxidácia je druh chemického zvetrávania, pri ktorom horniny s obsahom železa reagujú s kyslíkom a vodou, čo vedie k hrdzi. Rust predstavuje klasickú červeno-oranžovú farbu v železe. Táto hrdza opáli skaly. V hydratácii sa skutočné chemické väzby horniny zmenia od absorpcie vody. Voda týmto spôsobom mení anhydrit na sadru. Hydratácia tiež vedie k deformácii hornín. Pri dehydratácii sa voda odstraňuje z horniny, napríklad keď sa voda odstráni z limonitu za vzniku hematitu. Pri hydrolýze sa minerály menia, keď sú vystavené kyslej vode za vzniku roztokov, ako je napríklad roztok slanej vody. Chemické poveternostné podmienky prostredníctvom hydrolýzy živca tiež vytvárajú veľmi bežné ílové minerály a kremeň. Hydrolýza alkalického živca alebo ortoklasy môže tiež viesť k tvorbe kaolinitu a ďalších látok. Všetky tieto chemické procesy vedú k zvýšenému zvetrávaniu hornín. Chemické poveternostné podmienky sú častejšie a vyskytujú sa rýchlejšie v tropických oblastiach v dôsledku tepla a hojnej vody z dažďa.
Biologické zvetrávanie je druh zvetrávania, ktorý je dôsledkom pôsobenia rastlín, živočíchov a dokonca aj mikrobiálnych vplyvov. Napríklad semená stromov sa časom rozpadnú, keď vyrastú na zrelé stromy. Korene stromov sa budú neustále rozširovať a spôsobovať praskliny v skalách. Kopanie zvierat, ako sú krtci, môže tiež rozbiť horniny. Dokonca aj zvieratá nad zemou môžu pri cestovaní po zemi rozbiť skaly. Živé aj rozpadajúce sa rastliny a huby ovplyvňujú horniny produkciou kyseliny uhličitej. Huby v lišajníkoch sa snažia rozbiť horniny, aby uvoľnili minerály, a symbiotické riasy sa podieľajú na týchto mineráloch. Tento proces vedie k dieram v horninách. Aj malé baktérie dokážu počasie a zmeniť minerálny obsah hornín! V priebehu času všetka aktivita biologických organizmov vedie k zvýšenému zvetrávaniu hornín.
Vzťah medzi poveternostnými vplyvmi a eróziou
Ak sa skaly v priebehu času opotrebujú vplyvom zvetrávania, môžu sa prehnať vetrom alebo vodnými plochami. Tento proces sa nazýva erózia. Erózia sa zvyčajne vyskytuje v horninách zvetraných na zemskom povrchu. Všade na Zemi prevládajú poveternostné podmienky aj erózia a ich kombinácia mení povrch po dlhú dobu.
Pozoruhodné príklady zvetrávania
Existuje veľa príkladov zvetrávania hornín po celom svete vrátane niektorých významných pamiatok.
Vedeli ste, že najväčší kaňon na Zemi bol vyrobený vodou? Grand Canyon v Spojených štátoch bol vytesaný do svojej súčasnej podoby po milióny rokov, kvôli zvetrávaniu hornín vodou, konkrétne rieke Colorado. Ďalším príkladom zvetrávania je exfoliácia, ktorá vedie k reliéfom nazývaným bornhardts. Tieto klenuté štruktúry sa vyskytujú v tropickom prostredí; jedným príkladom je hora Sugarloaf v Brazílii.
Príkladom počasia sú vápencové jaskyne. Chemické poveternostné podmienky vytvorili obrovský jaskynný systém národného parku Carlsbad Caverns v Spojených štátoch.
Apalačské hory v Severnej Amerike boli kedysi vyššie ako Mount Everest. Počasie a erózia počas mnohých miliónov rokov tieto hory nosili dole do nižšej, plynulejšej reťaze, ako dnes.
Je úžasné myslieť si, že poveternostné podmienky spôsobené chemikáliami, rastlinami a zvieratami a mikróbmi akejkoľvek veľkosti a dažďom a vetrom môžu spôsobiť také obrovské zmeny v krajine!
Ako počasie ovplyvňuje životné prostredie
Zvetrávanie hornín zohráva rozhodujúcu úlohu v rovnováhe životného prostredia. Ak sú skaly zvetrané od ostrých až po hladšie, sú pripravené prispieť k vytváraniu pôdy. Rozpadnuté rastlinné a živočíšne látky, baktérie a zvetrané minerály poskytujú úrodnú pôdu. Čím viac druhov materiálov v pôde je, vrátane zvetraných hornín, tým úrodnejšia bude pôda. Je to dôležité pre pestovanie rastlín a ako také je dôležité pre poľnohospodárov, ktorí pestujú jedlo pre ľudí a zvieratá, aby jedli. Ak pôda neobsahuje širokú zmes biologických a minerálnych zložiek, nebude tak úrodná a v niektorých prípadoch môže mať akúkoľvek plodnosť vôbec.
Ľudská činnosť môže zvýšiť mieru zvetrávania. Znečistenie ovzdušia fosílnymi palivami vedie k kyslému dažďu, ktorý strháva skaly, ako je mramor a vápenec, a všetky budovy alebo pamiatky z nich vyrobené. Zníženie znečistenia ovzdušia spôsobeného výrobou fosílnych palív môže pomôcť zabrániť ďalšiemu poškodzovaniu životného prostredia kyslými dažďami.