| PROCESY WIETRZENIA |
|
Wietrzenie jest to rozpad i rozkład skał pod wpływem
działania powietrza wody, temperatury i organizmów. Polega ono przede
wszystkim na rozluźnieniu spójności między poszczególnymi ziarnami skały i
"rozsypywaniu" się na drobniejsze fragmenty także na chemicznym
rozpuszczaniu jej składników. Procesy wietrzenia zachodzą na powierzchni
ziemi tam gdzie dociera termiczny wpływ słońca i chemiczne działanie wody i
powietrza. Zewnętrzna powierzchnia ziemi na której zachodzi wietrzenie zwana
jest strefą wietrzeniową, a jej produkty w postaci okruchów skalnych i
rozpuszczonych związków mineralnych, złożone w miejscu powstania - regolitem.
Wietrzenie ze względu na rodzaj działających czynników podzielono na dwa
zasadnicze typy: wietrzenie fizyczne i chemiczne. Regolit - gruz wapienny zmieszany z materiałem gliniastym, Garb Tenczyński (fot. K. Pietras)
Wietrzenie Fizyczne Głównym czynnikiem odpowiadającym za istnienie tego typu wietrzenia jest temperatura. To ona powoduje rozpad skał na mniejsze okruchy i ziarna. Skały budujące litosferę, jak i inne substancje w przyrodzie, pod wpływem temperatury zmieniają swoją objętość - w wysokiej temperaturze się rozszerzają, a w niskiej kurczą. Warunki takie są dość pospolite na obszarach pustynnych, polarnych, czy wysokogórskich gdzie dobowe wahania temperatury są znaczne. Wśród wietrzenia spowodowanym nasłonecznieniem skał, wyróżnić możemy: Dezintegracje granularną (rozpad ziarnisty) - jest to najzwyklejsze rozsypywanie się skał zbudowanych z ziaren. Pod wpływem gwałtownych zmian temperatury poszczególne ziarna kurczą się i rozszerzają, spójność całej skały się zmniejsza aż wreszcie następuje rozsypanie się jej. Ziarna zbudowane z rożnych minerałów mają różną rozszerzalność temperaturową, zazwyczaj minerały ciemne mają większą niż jasne, co wiąże się z większym pochłanianiem przez nie ciepła. Typowym przykładem rozpadu ziarnistego jest rozpad granitów, szczególnie widoczny w niektórych polodowcowych otoczakach granitoidów skandynawskich. Eksfoliacja (łuszczenie) - polega na złuszczaniu się zewnętrznych partii skał, odpadanie drobnych płytek od powierzchni. Temperatura działająca na skały przenika wgłąb ogrzewając także wnętrze skał (do nieznacznych głębokości rzędu 20-50cm) które także się rozszerzają jednak w mniejszym stopniu niż partie przypowierzchniowe, wskutek tego powstają drobne pęknięcia równoległe do powierzchni, i łatwo odpryskują od niej "łuski skalne". Charakterystycznym typem takiego wietrzenia jest wietrzenie kuliste, które opiera się głównie na intensywnym niszczeniu krawędzi skał i ich zaokrąglaniu (przykładem są liczne skałki granitowe w Karkonoszach). Rozpad blokowy - ma miejsce gdy ochładzana skała kurczy się szybciej przy powierzchni niż wgłębi, i w wyniku tego powstają drobne szczeliny prowadzące wgłąb bloków skalnych, które z czasem się poszerzają a blok skalny się rozpada na mniejsze bryły.
Drugim czynnikiem fizycznym obok temperatury jest działalność wody. Charakterystyczną właściwością wody jest jej zdolność do znacznej zmiany objętości w trakcie zamrażania, co stanowi dosyć dobre "narzędzie" do destrukcji skał. Migrujące wody w szczelinach skalnych czy porach, pod wpływem temperatury zamarzają, zwiększają objętość i rozsadzają skały od zewnątrz. Takie wietrzenie jest możliwe gdy zachodzi często zmiana temperatury w okolicach zera stopni, takimi rejonami są przede wszystkim góry, a także tereny położone na północy. Skały mogą być rozsadzane od wewnątrz nie tylko przez lód, ale także przez krystalizujące sole. Czasami wody w szczelinach i porach skał są nasycone różnymi związkami chemicznymi, które z czasem krystalizują. Pod wpływem ciśnienia wywieranego przez rosnące kryształy, szczeliny rozszerzają się, a także powstają nowe spękania i skała dzieli się na mniejsze bloki.
Podobnie ma się sprawa z korzeniami drzew i innych roślin (czynnik biologiczny), które rosnąc wywierają nacisk na szczeliny skalne i ich poszerzanie. Wietrzenie chemiczne W tym wietrzeniu znajduje się szereg procesów chemicznych związanych z rozkładem skał i minerałów. Czynnikiem jest tu woda opadowa zawierająca w sobie gazy z atmosfery (dwutlenek, węgla, azot, tlen), która migrując w glebie i skałach rozpuszcza rożne składniki mineralne i powoduje powstawanie nowych. Do zasadniczych procesów wietrzenia chemicznego zalicza się: Utlenianie Polega na przemianie związku beztlenowego w tlenowy albo na przejściu związku z niskiego stopnia utlenienia na wyższy. Przykładem jest utlenianie pirytu (FeS2) rozproszonego w iłach i powstanie jonów żelaza III i jonów siarczanowych, które przy obecności węglany wapnia, mogą powodować powstanie gipsu. (CaCO3)
Rozpuszczanie Jest to całkowite lub częściowe przejście minerału do roztworu. Dobrze rozpuszczalne są sole np. halit, słabo rozpuszczalne są: gips, kalcyt, natomiast bardzo słabo rozpuszczalne są pirokseny, amfibole, oliwiny, biotyt, do praktycznie nierozpuszczalnych zaliczamy kwarc, muskowit, magnetyt, apatyt.
Hydroliza Jest procesem chemicznym w którym bierze udział woda zdysocjowana (np. w postaci H+). Tak np. wietrzeją skalenie i powstają minerały ilaste. Kaolinizacja - działanie chemiczne wody + CO2 na skalenie, produktem przemiany jest minerał ilasty - kaolinit Karbonatyzacja (uwęglanowienie) - proces polegający na przemianie różnych związków w węglany. podlegają mu najczęściej krzemiany skałotwórcze. PRODUKTY WIETRZENIA Skała wietrzejąc pozostawia materiał zazwyczaj w postaci luźnych okruchów skalnych, których nagromadzenie zwane jest rumoszem, często wymieszanych z drobnymi ziarnami, piaskiem i gliną - całość jest to pokrywa zwietrzelinowa. Część pokrywy zwietrzelinowej zostaje przeniesiona dalej, podlega różnym formom transportu, jednak część materiału z wietrzenia pozostaje na miejscu i zwana jest eluwium (np. lateryty, terra rosa). Pospolitym objawem wietrzenia jest zmiana barwy i wyglądu powierzchni skał - to tzw. skorupa wietrzeniowa. Niekiedy na powierzchniach tworzą się regularne zagłębienia, w miejscach gdzie były minerały/ziarna łatwiej wietrzejące zwane czasami strukturami komórkowymi (foto). W wyniku wietrzenia skał w górach powstają często różne formy skalne, ostańce itp. (wietrzenie chemiczne, rozpad ziarnisty) a także w wszelkie nagromadzenia ostrokrawędzistych okruchów skalnych - gołoborza, usypiska, piargi (rozpad blokowy, wietrzenie mrozowe). W wyniku wietrzenia ilastego powstają różne utwory złożone z wolnej krzemionki, wodorotlenków i tlenków żelaza, glinu i minerałów ilastych (illit, kaolinit, montmorillonit). Do najczęściej spotykanych produktów takiego wietrzenia są lateryty barwy ceglastej (wodorotlenki i tlenki Al i Fe) występujący w klimacie gorącym (intensywne wietrzenie), terra rosa barwy czerwonej, produkt wietrzenia skał węglanowych zbudowany z uwodnionych tlenków Al i Fe (zwykle w klimacie śródziemnomorskim), boksyty - utwory składające się z wodorotlenków glinu, powstałe w wyniku wietrzenia skał bogatych w Al2O3. Szczególnym produktem wietrzenia są utwory iluwialne - substancje wytrącone w pobliżu miejsca ich wymycia. Przykładem są naskorupienia wapienne - wytrącony węglan wapnia powyżej miejsca w którym był wymywany - to tzw. caliche.
KLIMAT A WIETRZENIE klimat polarny, wysokogórski - charakterystyczna dla tego klimatu jest niska temperatura i przewaga wietrzenia fizycznego w postaci rozpadu blokowego i ziarnistego, tworzą się głazowiska, piargi itp. klimat umiarkowany - w takim klimacie wietrzenie fizyczne występuje w równowadze z wietrzeniem chemicznym, te pierwsze intensywniej działa w trakcie zimy a drugie w lato, produkty to głównie rumosze skalne, gliny zwietrzelinowe itp. klimat gorący pustynny - brak wody, duże wahania temperatury dobowe - przewaga wietrzenia fizycznego klimat tropikalny - charakteryzuje się dużą wilgotnością i wysokimi temperaturami - czynniki idealne do rozwoju intensywnego wietrzenia chemicznego, produktem którego są pospolite w gorącej strefie klimatycznej lateryty.
|
Gołoborze
na Łysicy - przykład wietrzenia mrozowego (fot. G. Bijak)
