WIETRZENIE FIZYCZNE I CHEMICZNE

• Wietrzenie fizyczne (mechaniczne). Głównymi czynnikami powodującymi fizyczne wietrzenie skał skorupy ziemskiej są:

• Insolacja – promieniowanie słoneczne i związane z nią zmiany temperatury pod wpływem których składniki mineralne skał na przemian rozszerzają się i kurczą. Skały pękają i rozpadają się na boki (rozkład blokowy) a następnie rozluźniają się poszczególne ziarna mineralne powodując dezintegrację granularną (rozpad ziarnisty)

• Działanie mrozu które przyspiesza w sposób szczególny proces wietrzenia fizycznego skał. Zamarzająca w szczelinach i porach rozluźnionych skał woda powiększając swoją objętość o ok. 9 % wywiera na ścianki podwyższone ciśnienie powodując dalsze rozsadzanie skał

• Mechaniczne działanie organizmów na procesy wietrzeniowe polegające przede wszystkim na przenikaniu korzeni roślin w szczeliny skał i minerałów, które ponadto wywołują działanie chemiczne produkując kwasy organiczne rozpuszczające składniki skał. Pewne znaczenie mają też zwierzęta żyjące lub grzebiące w rozluźnionych skałach.

• Mechaniczne działanie soli i przeobrażeń chemicznych odgrywające zwłaszcza w klimacie suchym i pustynnym nawet większą rolę niż rozpad wywołany zmianami temperatury. W klimacie tym rozpuszczone przez wodę opadowe substancje mineralne nie są odprowadzane wodami powierzchniowymi, lecz w określonych warunkach krystalizują w szczelinach powodując rozsadzanie skał i minerałów.

• Wietrzenie chemiczne – głównymi czynnikami powodującymi są woda, tlen, azot i CO₂ zawarte w wodach opadowych i gruntowych. Woda atmosferyczna zawiera m.in. rozpuszczony tlen i CO₂. Chemiczne działanie wody wsiąkowej zaznacza się do głębokości, w której woda gromadzi się jako gruntowa. Głębokość ta wynosi od kilku do kilkunastu metrów. Tylko wyjątkowo w warunkach pustynnych dochodzi do 100 m. Poniżej zwierciadła wody gruntowej chemiczne działanie wody zmniejsza się znacznie gdyż gazy zawarte w wodzie opadowej zostały już zużyte. W procesie w. chemicznego dochodzi do następujących połączeń.

• Utleniania (oksydacja) – łączenie pierwiastków z tlenem lub przechodzenia z niższych wartościowości w wyższe

• Uwodnienia (hydratyzacji) – np. powstało na drodze oksydacji hematyd przez przyłączenie wody przechodzi w limonit

• Uwęglanowienia (karbonatyzacja) dokonującego się w obecności kwasu węglowego pod wpływem którego minerały są całkowicie lub częściowo rozpuszczane. Węglan wapnia w czystej wodzie rozpuszcza się w stosunku 1:10.000 a w wodzie zawierającej CO₂ rozpuszczalność zwiększa się 10-krotnie i przechodzi do roztworu jako kwaśny węglan. Rozkład glinokrzemianu w tym procesie na przykładzie ortoklazu –redukcji (procesu odwrotnego do oksydacji) dokonującej się pod wpływem materii organicznej i działalności bakterii. Może np. wystąpić zmiana połączeń żelazowych w żelazawe (Fe₂O₃ w FeO), a siarczany mogą przechodzić w siarczki.

W procesach w. chemicznego większość minerałów skałotwórczych podlega w różnym stopniu rozkładowi – oliwiny i pirokseny żelazowo-magnezowe w proc. w. chemicznego przeobrażają się w serpentyn, limonit lub agregaty chlorytowe. Pirokseny wapniowo-magnezowe i amfibole – w chloryt, limonit i węglany przechodzące do roztworów, biotyt – w minerały iłowe, chloryt i limonit, a część krzemionki oraz potas i magnez przechodzą do roztworu. Skalenie w minerały iłowe, a sód, wapń i potas przechodzą do roztworu łącznie z częścią krzemionki. Muskowit raczej odporny na wietrzenie może się przeobrazić w serycyt. Kwarc w zasadzie nie przeobraża się w nowy minerał, lecz może ulegać częściowemu rozpuszczeniu i przejść do roztworu jako krzemionka koloidalna.

• Wietrzenie podmorskie – woda morska działa na skały rozkładająco podobnie jak woda słodka. Na dnie morza nie działają kwasy humusowe ani zmiany temperatury. Mogą natomiast działać resztki organizmów, które zawierają tlen a wydzielają amoniak, CO₂ i siarkowodór. W. podmorskie jest zwykle słabsze niż na lądzie i zachodzi tylko przy powolnej sedymentacji. Podlegają mu m.in. osady składane bezpośrednio na dnie morza (tufy i świeże ziarna mineralne), które przeniesione z lądu na ogół są już w znacznej mierze zwietrzałe.

• Produkty wietrzenia skał stanowią

• w strefie wietrzenia na lądzie

• minerały pozostałe po wietrzeniu rumosze i gołoborze, postające pod wpływem dezintegracji blokowej (gołoborza powstające na miejscu wietrzenia lub rumosze staczające się po zboczach w dół: piargi i maliniaki);

• zwietrzelina powstająca w wyniku wietrzenia fizycznego i chemicznego (działających równocześnie) składająca się z rumoszu skalnego, materiału piaszczysto ilastego często z domieszką wodorotlenków żelaza i węglanów;

• residuum pozostała na miejscu nierozpuszczalna część materiału (np. krzemienie lub piasek po rozpuszczeniu skał wapiennych);

• skorupa wietrzeniowa, która jest charakterystycznym objawem wietrzenia powierzchni skały

• bielica, czyli wyługowana zwietrzelina (szara, spopielaciała)

• terra rossa (wodorotlenki glinu i żelaza) powstające po wyługowaniu wapna i magnezu. Występują na południu Europy

• lateryt (wodorotlenki glinu i żelaza ze zmienną ilością wody) powstające w klimacie tropikalnym

• boksyty powstające z rozkładu skał magmowych bogatych w glinkę (Al₂O₃), wapieni ilastych, glin i iłów w klimacie tropikalnym.

• gleby powstające wszędzie, warstwa wietrzeliny jest wystawiona bezpośrednio na działanie klimatu i atmosfery przy współudziale świata organicznego, zawiera dużo humusów.

• w środowisku morskim

• bentonit - produkt wietrzenia tufów i szkliwa wulkanicznego.

  • czerwony ił głębinowy, czyli koloidalny i uwodniony krzemian glinu oraz tlenki żelaza i magnezu (występujące w obszarach głębin oceanicznych)

  • glaukonit (uwodniony krzemian żelaza i potasu) o intensywnym zielonym zabarwieniu, tworzący się zwykle na płytkim dnie, np. na szelfie, gdzie spotykają się prądu ciepłe i zimne oraz jest dużo materii organicznej

• w całej hydrosferze – rozpuszczone składniki mineralne, z których wytrącają się nowe zespoły minerałów osadowych.