Wykład VII
Wietrzenie - proces niszczenia skał i minerałów na powierzchni Ziemi pod wpływem czynników atmosferycznych, hydrosfery i biosfery. Czynniki fizyczne powodują rozpad skał a czynniki chemiczne rozkład skał i minerałów.
Czynniki wietrzenia mechanicznego:
- zmiany termiczne skał związane z insolacją (nasłonecznieniem)
- wzrost obcych kryształów (np.: lodu) w szczelinach i porach skał
- zmiany wilgotności skał
- wahania ciśnienia na powierzchni skał związane z obciążeniem
- mechaniczne oddziaływanie organizmów żywych
Wietrzenie insolacyjne (termiczne):
- wietrzenie to zachodzi pod wpływem następującego na przemian nagrzewania i oziębiania powierzchni skały, czego efektem jest nierównomierne rozszerzanie i kurczenie poszczególnych ziaren, a także całej przypowierzchniowej warstwy skały (tzw. wierzenie mechaniczne skorupowe) powodujące stopniowe rozluźnianie i rozpad przypowierzchniowej warstwy skały.
Wietrzenie mrozowe:
- zachodzi pod wpływem częstych zmian temperatury z dodatniej na ujemną i na odwrót, czego efektem jest zamarzanie i odmarzanie wody w szczelinach skalnych, lód krzepnąc powiększa swoją objętość i rozsadza skałę.
Wietrzenie solne:
- zachodzi pod wpływem krystalizacji soli, głównie jodu, potasu i Mg w porach i szczelinach gruntu, powodując powstawanie soczewek i skupień soli rozsadzających skałę od wewnątrz.
Wietrzenie ilaste:
- zachodzi pod wpływem nasiąkania wodą skał ilastych, czego efektem jest ich pęcznienie, a następnie kurczenie objętości.
Wietrzenie organiczne:
- zachodzi pod wpływem mechanicznego oddziaływania organizmów żywych.
Wietrzenie mechaniczne przyspiesza tempo wietrzenia chemicznego. Następuje wzrost powierzchni aktywnej.
Wietrzenie chemiczne odbywa się głównie dzięki obecności wody. Woda opadowa zawiera O2 i CO2.
Aktywne składniki w wodzie:
- amoniak i tlenki azotu
- CO2 - łatwo rozpuszczalny
- chlor
- H2SO4 - silnie zdysocjowany
- węglany Na, K, Ca
- substancje humusowe
- bakterie
Przeobrażenia chemiczne to utlenianie, uwodnienie, redukcja, karbonatyzacja, chloratyzacja, kaolinityzacja.
Utlenianie (oksydacja) - jest reakcja minerału z tlenem, a także zmiana wartościowości metali występujących w sieciach krystalicznych minerałów (tzn. zmiany związane z przyjmowaniem lub oddawaniem przez nie elektronów).
Uwodnienie (hydratacja) - polega na wiązaniu powstałych w wyniku dysocjacji wody jonów H+ i OH- przez strukturę kryształu. Reakcje hydratacji powodują przemianę minerału bezwodnego w uwodniony i słabo uwodnionego w silnie uwodniony.
Redukcja - wywołana jest przez działalność bakterii i substancji organicznych.
Karbonatyzacja - polega na przechodzeniu związków chemicznych w węglany pod wpływem rozpuszczonego w wodzie CO2. Rozpuszczalność wapieni wzrasta, gdy woda nasycona jest CO2, węglan wapnia przechodzi wtedy w kwaśny węglan wapnia. Karbonatyzacji najczęściej ulegają krzemiany.
Kaolinityzacja - w przypadku gdy cały potas został wymyty do roztworu, powstającym minerałem wtórnym jest kaolinit. Jeżeli pewna część potasu nie ulegnie wymyciu i pozostanie w obrębie sieci krystalicznej, powstającym minerałem wtórnym jest illit.
Przebieg wietrzenia jest uzależniony od:
- warunków klimatycznych - głównie od stosunków termicznych i wilgotnościowych
- budowy podłoża skalnego - składu mineralnego, porowatości i spękań
- warunków orograficznych i ekspozycji
- świata organicznego - głównie szaty roślinnej
Wietrzenie a klimat:
- klimat tropikalny - dominuje wietrzenie chemiczne
- klimat pustynny - wietrzenie mechaniczne
- klimat górski - wietrzenie mechaniczne
- klimat polarny - wietrzenie mechaniczne
Powstawanie gleb:
Czynniki glebotwórcze - elementy środowiska wpływające na powstawanie i rozwój gleb:
- organizmy żywe
- klimat
- skały macierzyste
- rzeźba terenu
- stosunki wodne
- czas
- działalność człowieka
Gleby w Polsce:
- bielicowe
- brunatne
- rędziny
- czarnoziemy
- mady
2