Undersøgelse finder fysisk forvitring af stenbrud vigtigere end tidligere anerkendt

Forskning ledet af University of Wyoming viser, at fysisk forvitring er langt vigtigere end tidligere anerkendt ved nedbrydning af sten i bjerglandskaber. Fordi det er svært at måle, fysisk forvitring har almindeligvis været antaget at være ubetydelig i tidligere undersøgelser.

Cliff Riebe, professor i UWs afdeling for geologi og geofysik, ledet en forskningsgruppe, der opdagede, at klima og erosionshastigheder stærkt regulerer den relative betydning af fysisk og kemisk forvitring af saprolit under overfladen, zonen af ​​forvitret sten, der bevarer de relative positioner af mineralkorn i grundfjeldet og ligger mellem jordlaget og hårdere sten nedenunder. Saprolite ligner meget den forvitrede granit, der findes på de flade områder omkring den hårde granit ved Vedauwoo.

"Vores arbejde viser, at fysisk belastning ikke længere kan ignoreres i undersøgelser af forvitring under jorden. Det er ikke kun en kemisk proces. Det er også fysisk, "Riebe siger." Det, vi fandt ud af, er, at anisovolumetrisk forvitring er meget mere almindelig end tidligere antaget, og at variationer i denne proces kan forklares med klima og erosion. "

Riebe er hovedforfatter til et papir, med titlen "Anisovolumetric Weathering in Granitic Saprolite Controlled by Climate and Erosion Rates, ", der blev offentliggjort i 12. januar -udgaven af Geologi . Tidsskriftet udkommer rettidigt, innovative og provokerende artikler, der er relevante for dets internationale publikum, repræsenterer forskning fra alle områder inden for geovidenskaben.

Undersøgelsen så på tre steder - med forskellige klimaer og forhøjninger af granitisk grundfjeld - i Sierra Nevada, en bjergkæde i Californien.

I geokemisternes sprog, forvitring har længe været antaget at være "isovolumetrisk, "betyder uden ændring i volumen forårsaget af fysisk belastning.

"Vores arbejde viser, at tværtimod, forvitring er normalt 'anisovolumetrisk, 'betyder, at belastning forårsaget af fysisk forvitring er vigtig, ”Siger Riebe.

Riebe krediterer nogle af de værktøjer og instrumenter, der blev købt fra Wyoming Center for Environmental Hydrology and Geophysics (WyCEHG) EPSCoR (Established Program to Stimulate Competitive Research), der sluttede for et par år siden, som årsagen til, at hans team kunne måle både fysisk og kemisk forvitring på flere steder i Californien.

"Grunden til, at vejrforhold tidligere var svært at måle, er, at du skal have adgang til den dybe undergrund og prøve det uden at forstyrre det, "Forklarer Riebe." Du har brug for et Geoprobe push -coring -system, som i bund og grund er et stort spormonteret borerig, at gøre dette.

"Det er dyrt arbejde, især hvis du ikke tilfældigvis ejer en Geoprobe og skal ansætte nogen til at udføre arbejdet, "fortsætter han." Heldigvis vi har adgang til dette udstyr og ekspertisen til at betjene det gennem Wyoming's Near Surface Geophysics facilitet, som administreres dygtigt af Brad Carr, en af ​​undersøgelsens medforfattere. "

Forskningen blev finansieret af tilskud fra National Science Foundation (NSF), NASA og Canada's Natural Sciences and Engineering Research Council.

Riebe siger, at der er en direkte sammenhæng mellem forskningen i dette papir og NSF -tilskuddet på 5,33 millioner dollars, han modtog i september sidste år. Tilskuddet fokuserer på forbindelser mellem rock, vand og liv på Jordens overflade.

"Denne forskning er delvist understøttet af denne bevilling og har også været med til at inspirere den, ”Siger Riebe.