Vsebina
- Kaj je Vremenanje kamnin?
- Kakšne so vrste vremenskih vplivov?
- Razmerje med vremenskimi vplivi in erozijo
- Pomembni primeri vremenskih razmer
- Kako vremenske vplive vplivajo na okolje
Številne skale se v vsakodnevnih srečanjih morda zdijo nepremagljive in nespremenljive. Vendar se kamnine spreminjajo. Ena od teh sprememb se imenuje vremenske vplive in skozi kratka in dolga obdobja lahko drastično spremeni skale na več načinov.
Kaj je Vremenanje kamnin?
Vremevanje kamnin opisuje proces slabljenja in razpada kamnin in mineralov. To se lahko zgodi tako zaradi neživih kot živih dejavnikov, kot so temperaturne spremembe, rastline in živali, kisline, soli in voda, bodisi trdne ali tekoče. Vremenanje kamnin poteka skozi časovno obdobje. Kamnine na Zemljini površini ponavadi vremensko hitreje kot pod zemljo. Vremenske razmere so eden od procesov, ki vodijo k proizvodnji tal.
Kakšne so vrste vremenskih vplivov?
Na skale vplivajo različne vrste vremenskih vplivov. Sem spadajo fizično / mehansko vremensko prezračevanje, kemično in biološko.
Fizično ali mehansko vremensko vplivanje kamnine dejansko razbije na koščke. Ena izmed metod fizičnega vremenskih razmer vključuje zamrzovanje in odmrzovanje vode. V tekoči obliki lahko voda zdrsne med vsemi pore ali razpokami v kamninah. Če ta voda zmrzne, se bo razširila znotraj teh kamnin. Prostornina se lahko poveča kar za 10 odstotkov, kar močno pritiska na kamnine. Temu pravimo ledeni klin ali kriofrastruktura, ker se led v resnici sčasoma razlepi. Ko se led ponovno odmrzne in tvori tekočo vodo, se bodo deli skale skozi erozijo odstranili kot drobni koščki. Voda ima pomembno vlogo pri fizičnem vremenu. Lahko vstopi v pore kamnin in gline, jih nabrekne, nato pa okoli njih težje skale. Voda dviguje skale s podvodnih površin, in ko padejo nazaj navzdol ali zadenejo druge kamnine, se lahko zlomijo.
Sol lahko privede do vrste vremenskih vplivov, ki se imenujejo satje. Podzemna voda s kapilarnim delovanjem prodira v razpoke kamnin in sčasoma izhlapi. Tako dobimo kristale soli, ki povečajo pritisk v kamninah. Sčasoma se bodo skale podrle. Tako lahko ostanejo jame kristalov soli, ki spominjajo na satje. Vreme, ki nastane zaradi kristalizacije soli, je pogosto v suhem podnebju.
Temperaturne skrajnosti lahko vplivajo tudi na vremenske vplive kamnin. Ena vrsta fizičnih vremenskih vplivov se imenuje toplotni stres. To je pogost dejavnik v puščavskem podnebju, kjer so dnevne temperature zelo vroče, medtem ko so nočne temperature lahko zelo hladne. Ko se ta divji nihanj temperature v daljšem časovnem obdobju ponavlja večkrat, se bodo sčasoma kamnine drobile in luskale. To dejanje imenujemo piling. Abrazija je druga vrsta fizičnega vremena, pri katerem konstantna izpostavljenost trenju od vetra, vode ali ledu postopoma izpostavlja skale in jih razgrajuje.
Druga pomembna vrsta preperevanja je kemično. Kemično vremensko vplivanje je pogosto posledica interakcije vode in temperature v okolju z minerali v kamninah. Pri kemičnih vremenskih vplivih se spreminja dejanska molekularna sestava kamnin. En primer je, ko se ogljikov dioksid kombinira z vodo, kar ustvarja karbonacijo, kar daje ogljikovo kislino. Ogljikova kislina bo nato raztopila apnenec, ki sčasoma naredi podzemne apnenčaste jame.
Oksidacija je vrsta kemičnih vremenskih razmer, pri katerih kamnine z vsebnostjo železa reagirajo s kisikom in vodo, kar vodi v rjo. Rust se predstavlja kot klasična rdečkasto oranžna barva v železu. Ta rja bo nosila kamenje. Pri hidrataciji se bodo dejanske kemične vezi kamnine spremenile od absorpcije vode. Voda na ta način spremeni anhidrit v mavec. Hidratacija vodi tudi do deformacije kamnine. Pri dehidraciji se voda odstrani iz kamnine, na primer, ko se voda odstrani iz limonita, da nastane hematit. Pri hidrolizi se minerali spremenijo, ko so izpostavljeni kisli vodi, da nastanejo raztopine, kot je raztopina slane vode. Kemično vremensko vplivanje s hidrolizo feldspar tvori tudi zelo pogoste minerale gline in kremen. Hidroliza alkalnega felfa ali ortoklaze lahko povzroči tudi nastanek kaolinita in drugih snovi. Vsi ti kemični procesi vodijo do povečanega vremenskega vpliva kamnin. Kemično vreme je pogostejše in se pojavlja hitreje v tropskih regijah, zaradi vročine in obilne vode iz dežja.
Biološko vreme je vrsta vremenskih vplivov, ki so posledica rastlinskih, živalskih in celo mikrobnih vplivov. Na primer, drevesna semena bodo sčasoma razpadla kamnine, ko prerastejo v zrela drevesa. Korenine dreves se bodo nenehno širile in naredile razpoke v skalah. Kopanje živali, kot so moli, lahko tudi poruši skale. Tudi živali nad zemljo lahko razbijejo skale, ko potujejo po kopnem. Tako žive kot razpadajoče rastline in glive vplivajo na kamnine s proizvodnjo ogljikove kisline. Glive v lišaju delujejo na razgradnjo kamnin, da se sproščajo minerali, in simbiotske alge sodelujejo v teh mineralih. Ta postopek vodi do lukenj v skalah. Tudi drobne bakterije lahko vremensko spremenijo in spremenijo vsebnost mineralov v kamninah! Sčasoma vsa aktivnost bioloških organizmov privede do povečanega preperevanja kamnin.
Razmerje med vremenskimi vplivi in erozijo
Ko se sčasoma vremenske vplive spuščajo kamnine, jih lahko odnese veter ali vodna telesa. Ta proces imenujemo erozija. Erozija se ponavadi pojavlja v kamninah, ki so preplavile zemeljsko površino. Vremenske razmere in erozije prevladujejo povsod na Zemlji in kombinacija le-teh drastično spremeni površino v dolgih obdobjih.
Pomembni primeri vremenskih razmer
Po svetu je veliko primerov vremenskih vplivov kamnin, vključno z nekaterimi glavnimi mejniki.
Ste vedeli, da je največji kanjon na zemlji naredila voda? Grand Canyon v Združenih državah Amerike je bil vklesan v svojo sedanjo obliko v milijonih let, zaradi preperevanja kamnin po vodi, natančneje reke Colorado. Drug primer vremenskih razmer je piling, ki vodi do oblik zemlje, imenovanih bornhardts. Te kupolaste strukture se ponavadi pojavljajo v tropskih okoljih; en primer je planina Sugarloaf v Braziliji.
Apnenske jame so primer vremenskih vplivov. Kemično vremensko vplivanje je tvorilo ogromen jamski sistem nacionalnega parka Carlsbad Caverns v Združenih državah Amerike.
Apalaške gore v Severni Ameriki so bile nekoč višje od Mount Everest. Vremenske razmere in erozije so te gore v mnogih milijonih let nosile v spodnjo, bolj gladko verigo, kot so danes.
Neverjetno je misliti, da lahko vremenske vplive kemikalij, rastlin in živali ter mikrobov katere koli velikosti, dežja in vetra naredijo tako velike spremembe v pokrajini!
Kako vremenske vplive vplivajo na okolje
Vremenanje kamnin ima ključno vlogo v ravnovesju okolja. Ko skale odnesejo od ostrih predmetov do bolj gladkih, so pripravljene prispevati k izdelavi tal. Propadle rastlinske in živalske snovi, bakterije in odtrgani minerali dajejo rodovitna tla. Več ko je materialov v tleh, vključno z odtrganimi koščki kamnin, bolj rodovitna bodo tla. To je pomembno za gojenje rastlin in je zato pomembno za kmete, ki gojijo hrano za ljudi in živali. Če tla ne vsebujejo široke mešanice bioloških in mineralnih sestavin, ne bodo tako rodovitna in v nekaterih primerih morda ne bo imela nobene plodnosti.
Človeško delovanje lahko poveča stopnjo vremenskih razmer. Onesnaženost zraka s fosilnimi gorivi povzroči kisli dež, ki nosi kamnine, kot so marmor in apnenec, ter vse stavbe ali spomeniki, narejeni iz njih. Zmanjšanje onesnaženja v zraku zaradi proizvodnje fosilnih goriv lahko pomaga preprečiti nadaljnjo škodo okolju zaradi kislega dežja.