Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Hvordan har Weathering påvirket monumenter?

Hvis du nogensinde har inspiceret en krumlende gravsten eller en gang graveret stenstolpe, der nu er slidt glat, har du set, hvad forvitring kan gøre for selv de stærkeste materialer. Denne vejrtrækning sker også i større målestok, hvilket påvirker nogle af verdens mest berømte monumenter. Uden menneskelig indblanding genvinder forvitring monumenter, bærer dem ned til klip af sten og jord over tid. Beskyttelse af stenmonumenter kræver løbende bevarelsesindsats og forlader mennesket i konstant kamp med Moder Natur.

Forvitring Vs. Erosion

Mens forvitring og erosion ofte grupperes sammen, repræsenterer de faktisk to forskellige processer. Vejrtrækning er den proces, hvormed klippen bryder sammen, mens erosion er processen med at transportere de forvitrede stykker af sten væk. En rod vokser ind i bunden af ​​et stenmonument og skaber en revne er et eksempel på forvitring, mens smeltende sne, der trækker de ødelagte stenstykker væk, er en form for erosion. Disse processer arbejder sammen om at beskadige stenmonumenter over tid.

Mekanisk forvitring

Mekanisk eller fysisk forvitring nedbryder sten uden at ændre det kemisk. Et eksempel på dette er saltkrystallisation. Da fugt i og omkring stenen fordamper, efterlader de mineralske salte der er små krystaller, der kan vokse over tid, hvilket resulterer i revner. Temperaturvariation kan også forårsage mekanisk forvitring. Da sten udvider og kontraherer med temperaturen, kan frysning og optøningscykler resultere i revner og anden beskadigelse af monumentet.

Kemisk vejrtrækning

Kemisk forvitring sker, når mineralerne i klipperne er kemisk ændret . I karboniseringsprocessen kombineres regnvand og kuldioxid i atmosfæren til dannelse af kulsyre. Denne kulsyre opløser mineraler i klippen, svækker strukturen og resulterer i skader og slid. Oxidation repræsenterer en anden form for kemisk forvitring, hvor ilt kombinerer med elementer i klippen for at danne oxider. Jernrige sten er et simpelt eksempel på dette: Oxidation resulterer i en rustende virkning, der ligner den rust, der findes på udsat jern.

Biologisk vejr

Forvitringen af ​​monumenter kan også tilskrives biologisk processer. Dyr, der græsser ind i revner i bunden af ​​et monument, kan forstyrre jorden og forstørre revnen. Planterødder forårsager lignende problemer, og efterladt uden opsyn kan i sidste ende vælte monumentet. Selv lav kan bidrage til vejrvejning, når de vokser på overfladen af ​​sten. Lichen er rig på chelateringsmidler, der binder til jern og andre metaller i klippen. Ved at fjerne disse metalliske ioner svækker laverne klippen og gør den sårbar over for revner og slid.

Bemærkelsesværdige eksempler

På Mt. Rushmore, det massive monument oplever hundredvis af små revner takket være forvitningen. Uden en ordentlig genopretning ville disse revner udvide sig over tid, krumme de berømte præsidentlige ansigter, der udgør strukturen. Heldigvis holder National Park Service disse revner under nøje observation med et stort netværk af små fiberoptiske kabler. Når der sker større revner eller åbninger, er de fyldt med Kevlar. Mindre revner er rutinemæssigt fyldt med silicium caulk for at bremse virkningerne af vejrforhold og forhindre yderligere skade.

Et andet eksempel er marmor-fredmonumentet fundet i nærheden af ​​US Capitol Building. Set på plads i 1878 udviklede den en slidt krystallinsk overflade takket være sur regn og andre elementer. Under en restaurationsindsats fra 1991 blev monumentet behandlet med en stenkonsolidant, der hærder marmor og tillod det at afstøde fugt for at forhindre fremtidige vejrforhold.

Mens forvitring af monumenter ofte er Betragtet som et negativt fænomen kan forvitring også medføre positive effekter i form af smukke naturlige monumenter. For eksempel blev Grand Canyon og buerne af Arches National Park alle skabt af forvitring. Selvfølgelig kan denne forvitring, der bringer sådanne berømte landemærker, også tage dem væk. Det berømte monument "Old Man in the Mountain" i New Hampshire blev skabt af hundredvis af år af forvitring, så ødelagt af den samme forvitring, der forårsager, at den smuldrede til jorden i 2003. I 2008 udgjorde de samme forvitringseffekter, der skåret ud Arch i Arches National Park fik bue til at vælte til jorden i stykker.

Klik for at udvide hele teksten