Kemisk vs. fysisk forvitring:Hvordan klipper nedbrydes forskelligt

Af Jon Zamboni – Opdateret 30. august 2022

pattonmania/iStock/GettyImages

Forvitringsprocesser revner, slides og svækker klipper og omformer landskabet over tid. Fysisk forvitring - også kaldet mekanisk forvitring - reducerer en stens strukturelle integritet uden at ændre dens kemiske sammensætning. Kemisk forvitring ændrer på den anden side bjergartens sammensætning på molekylært niveau gennem reaktioner, der udveksler ioner og kationer.

Fysisk forvitring

Fysisk forvitring beskriver den mekaniske nedbrydning af en stens struktur. Det er drevet af kræfter som friktion, stød, temperatursvingninger og indtrængen af ​​ekspanderende stoffer. Mens klippens kemiske sammensætning forbliver uændret, bryder gentagne mekaniske påvirkninger i sidste ende og nedbryder den.

Almindelige typer af fysisk forvitring

• Kilning – Når vand fryser i revner, salte udfældes, eller planterødder vokser til sprækker, udøver det ekspanderende materiale et tryk, der spalter klippen.
• Eksfoliering – Stener dannet under højt tryk frigives til overfladen. Når det begrænsende tryk falder, udvider stenene sig og skaller af i parallelle ark.
• Abrasion – Bevægelige sten kolliderer med hinanden eller med jorden og udjævner gradvist og slider udsatte overflader væk.
• Termisk udvidelse – Daglig opvarmning forårsager ujævn udvidelse af mineralkorn; de resulterende spændinger kan knække klippen.

Kemisk forvitring

Kemisk forvitring ændrer mineralbestanddelene i en sten, hvilket gør den blødere eller endda opløser den helt. Ofte svækker kemisk nedbrydning klippen og sætter scenen for efterfølgende fysisk nedbrydning.

Almindelige typer af kemisk forvitring

• Oxidation – Ilt reagerer med jernholdige mineraler og danner rust (jernoxider), som er svagere og mere modtagelige for mekaniske kræfter.
• Hydrolyse – Vandmolekyler erstatter ioner i mineralske strukturer og producerer nye, ofte blødere mineraler, som nemmere kan fjernes.
• Kulsyre – Opløst kuldioxid danner kulsyre i regnvand; denne syre angriber calciumrige klipper såsom kalksten og danner huler og karstelementer.
• Sur regn – Svovl- og nitrogenoxider frigivet ved forbrænding blandes med atmosfærisk fugt og danner syrer, der nedbryder marmor, kridt og andre karbonatsten og ødelægger monumenter og statuer.