63600

wietrzenie chemiczne

Wietrzeniem chemicznym nazywamy procesy chemicznego rozkładu. w trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź pozostawiania trwałych produktów końcowych rozpadu. Zachodzące przemiany są skutkiem ekspozycji skal i minerałów na warunki atmosferyczne, często skrajnie różne od warunków ich powstawania. Działanie agresywnych czynników środowiskowych takich jak woda, tlen i CO_:, wyzwala spontaniczne reakcje chemiczne w obrębie wietrzejącego materiału.

Wietrzenie chemiczne jest naturalnym następstwem wietrzenia fizy cznego Skały, które uległy meclianicznemu rozkniszeniu są łatwo penetrowane przez wodę. W jej obecności składniki najłatwiej rozpuszczalne ulegają rozpuszczeniu i wymycia W miarę intensyfikacji tego procesu środowisko wietrzenia ulega wzbogaceniu w składniki słabiej rozpuszczalne, tlen i grupy hydroksylowe.

Powstające produkty wietrzenia (minerały wtórne, substancje bezpostaciowe) są

znacznie bardziej stabilne od materiałów' macierzystych i pozostają w stanie względnej równowagi

z czyiuiikami atmosferycznymi.

Reakcje rozpadu minerałów charakteryzują się dużą dynamiką wymiany składników ze środowiskiem wietrzenia, tzn. składniki te są ciągle usuwane bądź dostarczane. Powstawanie określonych minerałów' możliwe jest jedynie wtedy, gdy wszystkie niezbędne w tym celu atomy i jony są obecne i względnie nieruchliwe.

Czynniki:

w'oda opadow^ra (zawierająca tlen, azot, dwutlenek węgla), wsiąka w głąb, rozpuszcza części mineralne i takie aktywne czynniki, które prowadzą do dalszego wietrzenia Rozpuszczanie przez wodę jest intensywniejsze, jeśli jest wyższa temperatura.

kwas węglowy, siarkowy - atakują skały złożone z kwarców' i węglanów, również z krzemianów,

atakują tez glinokrzemiany. Działalność tych czynników powoduje:

mvęglanowi eni e (karbonatyza cja)

utlenienie (oksydacja)

mvodnienie (hydratacja)

odtlenienie (redukcja)

Karbonatyzacja Kwas węglowy jest słabym kwasem powstającym w wyniku reakcji C0₂ z wodą. Dwutlenek w^ręgla w środowisku wietrzeniowym pochodzi częściowo z atmosfery, a częściowo z reakcji biologicznego oddychania i rozkładu materii organicznej. Roztwór kwasu węglowego działa na minerały silniej niż czysta woda. Powstające w wyniku karbonatyzacji produkty są znacznie łatwiej rozpuszczalne niż minerał macierzyste. Proces karbonatyzacji szczególnie silnie zaznacza się w przemianach kalcytu. w wyniku których dochodzi do powstawania rozpuszczalnego wodorowęglanu. W skalach krystalicznych i metamorficznych całkowitemu rozkładowi mogą ulec skalenie i biotyt, natomiast muskowit rozsypuje się, a kwarc rozpada się na „kaszę" mineralną.

Utlenianie Utlenianie w procesach wietrzenia rozumieć należy zarówno jako reakcje minerałów' z tlenem jak i zmiany w^rartościowości występujących w ich sieci krystalicznej metali (tzn. zmiany związane z przyjmowaniem lub oddawaniem przez nie elektronów). Za doskonały przykład posłużyć tu mogą przemiany minerałów zawierających żelazo. Jeżeli w sieci krystalicznej występują jony żelaza dwuwartościowego i ulegną one utlenieniu do form trójwartościowych, to pozostałe składniki sieci muszą dostosować się do zaistniałej sytuacji. Prowadzi to do osłabienia struktury kryształu, który ulega rozkniszeniu i rozkładowi. Utlenianie zaznacza się na ostrych krawędziach materiału zwietrzałego fizycznie. Produkty: czarny magnetyt —* czerwony hematyt, siarczki —> siarczany.