Hvordan forvitring former naturlige klippebuer

Comstock/Comstock/Getty Images

Naturlige klippebuer er sjældne vidundere, der fanger enhver, der møder dem. Disse yndefulde stenbuer - nogle gange bare, nogle gange dækket af vegetation - er det synlige resultat af kraftige forvitrings- og erosionsprocesser. Selvom de ofte kaldes klippebroer, er buer en bred klasse af landformer, der optræder i forskellige omgivelser, fra Sahara-ørkenen til det amerikanske sydvest. På trods af deres forskellige placeringer deler mange en fælles geologisk arv.

Forvitring og buer

Forvitring er en af de tre vigtigste denudationsmekanismer - sammen med massespild og erosion - der nedbryder sten. Det omfatter mekaniske, kemiske og biologiske kræfter, der nedbryder sten in situ. I modsætning til erosion transporterer forvitring ikke umiddelbart de resulterende fragmenter; tyngdekraft, vand og vind flytter dem senere. Weathering er hovedbilledhuggeren af ​​buer, der ofte handler gennem eksfoliering. Ved eksfoliering skrælles hele stenplader væk, hvilket skaber vinduer, der kan vokse til store åbninger og med tiden en bue.

Mekaniske kræfter:Frost og saltkiling

Frostkiling er et kraftfuldt mekanisk forvitringsmiddel i både tørre og fugtige klimaer. Vand infiltrerer naturlige brud, fryser, udvider sig og udvider revnen. Når isen smelter, kommer vand ind igen, fryser igen og gentager cyklussen, hvorved sprækkerne gradvist udvides og stenmassen svækkes. I løbet af årtusinder kan denne proces udskære det rum, der bliver til en bue. I ørkenmiljøer følger saltkiling et lignende princip. Fordampende vand efterlader saltkrystaller i sprækker; krystallerne vokser og udøver et tryk, der til sidst knækker klippen.

Erosions rolle i buedannelsen

I modsætning til forvitring, transporterer erosion aktivt det materiale, der produceres ved forvitring. En vedvarende strøm kan skære en fordybning under en overhængende plade; hvis vandet fortsætter med at strømme, bliver det resterende spænd en naturlig bro - en arketype af en naturlig bue. Kystmiljøer tilbyder et andet eksempel:ubarmhjertige bølger eroderer havets klipper og udhuler gradvist buer langs kystlinjer som Skotlands Orkneyøer og den amerikanske vestkyst.

Understøttelse af geologiske processer

Andre geologiske begivenheder satte scenen for buedannelse. I Arches National Park, Utah, skabte forkastning af overliggende sandsten på grund af ustabile saltbede omfattende sammenføjninger og udsatte lag, der var mere modtagelige for vejrlig. Kemisk forvitring fungerer ofte sammen med mekaniske processer; for eksempel kan sur regn opløse karbonatsten, hvilket yderligere svækker strukturer. Selvom vinden ikke er den primære drivkraft for skabelse af buer, kan den polere eksisterende buer og sprede fint forvitret affald.