Co je chemické zvětrávání?

Existují tři typy zvětrávání, které ovlivňují horninu: fyzikální, biologické a chemické. Chemické zvětrávání, také známé jako rozklad nebo rozklad, je rozpad horniny chemickými mechanismy.

Chemické zvětrávání nerozděluje skály na menší fragmenty větrem, vodou a ledem (to je fyzické zvětrávání). Nerozbije ani horniny působením rostlin nebo zvířat (to je biologické zvětrávání). Místo toho mění chemické složení horniny, obvykle karbonací, hydratací, hydrolýzou nebo oxidací.

Chemické zvětrávání mění složení horninového materiálu směrem k povrchové minerály, jako jsou jíly. Napadá minerály, které jsou relativně nestabilní v povrchových podmínkách, jako jsou primární minerály vyvřelé skály jako čedič, žula nebo peridotit. Může se také vyskytnout v sedimentární a metamorfický skály a je prvkem koroze nebo chemická eroze.

Voda je zvláště účinná při zavádění chemicky aktivních látek pomocí zlomenin a způsobuje, že se kameny rozpadají po částech. Voda může také uvolnit tenké skořápky materiálu (ve sféroidním zvětrávání).

Pojďme se podívat na čtyři hlavní typy chemického zvětrávání které byly zmíněny dříve. Je třeba poznamenat, že se nejedná o jediné formy, ale pouze o nejčastější formy.

K sycení dochází při dešti, který je díky tomu přirozeně mírně kyselý atmosférický oxid uhličitý (CO₂), kombinuje se s uhličitanem vápenatým (CaCO₃), například vápenec nebo křída. Interakce tvoří hydrogenuhličitan vápenatý nebo Ca (HCO)₃)₂. Déšť má normální pH hladina 5,0-5,5, která sama o sobě je dostatečně kyselá, aby způsobila chemickou reakci. Kyselý déšť, který je nepřirozeně kyselý z atmosférického znečištění, má hladinu pH 4 (nižší číslo znamená větší kyselost, zatímco vyšší číslo znamená větší zásaditost).

Karbonace, někdy označovaná jako rozpouštění, je hnací silou za jímkami, jeskyněmi a podzemními řekami krasová topografie.

Hydratace nastane, když voda reaguje s bezvodý minerál, vytváří nový minerál. Voda se přidá do krystalické struktury minerálu, který tvoří hydrát.

Anhydrit, což znamená „bezvodý kámen“, je síran vápenatý (CaSO₄), které se obvykle nachází v podzemním prostředí. Při vystavení vodě poblíž povrchu se rychle stává sádra, nejměkčí minerál na Mohsova stupnice tvrdosti.

Hydrolýza je opakem hydratace; v tomto případě voda rozkládá chemické vazby minerálu místo toho, aby vytvořila nový minerál. Je to rozkladná reakce.

Název dělá toto obzvláště snadno zapamatovatelné: Předpona “hydro-” znamená vodu, zatímco přípona “-lyza"znamená rozklad, rozklad nebo oddělení."

Oxidace se týká reakce kyslíku s kovovými prvky ve skále oxidy. Snadno rozpoznatelným příkladem je rez. Železo (ocel) snadno reaguje s kyslíkem a mění se na červenohnědé oxidy železa. Tato reakce je odpovědná za červený povrch Marsu a červenou barvu hematitu a magnetitu, dva další běžné oxidy.