Čo je chemické zvetrávanie?

Chemické zvetrávanie môže zmeniť zloženie a tvar hornín

Oxidácia zmenila tento peridotit na rôzne tóny červeno-hrdzavej hnedej.

DEA PICTURE LIBRARY/Getty Images

Existujú tri typy zvetrávania, ktoré ovplyvňujú horninu: fyzikálne, biologické a chemické. Chemické zvetrávanie, tiež známe ako rozklad alebo rozpad, je rozklad horniny chemickými mechanizmami.

Ako prebieha chemické zvetrávanie

Chemické zvetrávanie nerozbíja skaly na menšie úlomky vetrom, vodou a ľadom (tj fyzikálne zvetrávanie ). Nerozbíja skaly ani pôsobením rastlín alebo živočíchov (to je biologické zvetrávanie). Namiesto toho mení chemické zloženie horniny, zvyčajne karbonizáciou, hydratáciou, hydrolýzou alebo oxidáciou.

Chemické zvetrávanie mení zloženie horninového materiálu smerom k povrchové minerály , ako sú hliny. Napáda minerály, ktoré sú relatívne nestabilné v povrchových podmienkach, ako sú primárne minerály z magmatické horniny ako čadič, žula alebo peridotit. Môže sa vyskytnúť aj v sedimentárne a metamorfný skaly a je prvkom korózia alebo chemická erózia.

Voda je obzvlášť účinná pri zavádzaní chemicky aktívnych činidiel prostredníctvom zlomenín a spôsobujúcich drobivé drobenie skál. Voda môže tiež uvoľniť tenké škrupiny materiálu (pri sféroidnom zvetrávaní). Chemické zvetrávanie môže zahŕňať plytkú, nízkoteplotnú zmenu.

Poďme sa pozrieť na štyri hlavné typy chemického zvetrávania ktoré boli spomenuté skôr. Treba poznamenať, že to nie sú jediné formy, len najbežnejšie.

Sýtenie oxidom uhličitým

Karbonizácia nastáva pri daždi, ktorý je prirodzene mierne kyslý atmosférický oxid uhličitý (CO_dva), kombinuje s uhličitanom vápenatým (CaCO₃), ako je vápenec alebo krieda. Interakcia tvorí hydrogénuhličitan vápenatý alebo Ca(HCO₃)_dva. Dážď má normu pH úroveň 5,0-5,5, ktorá samotná je dostatočne kyslá na to, aby vyvolala chemickú reakciu. Kyslý dážď , ktorý je neprirodzene kyslý v dôsledku znečistenia ovzdušia, má hodnotu pH 4 (nižšie číslo znamená vyššiu kyslosť, zatiaľ čo vyššie číslo znamená väčšiu zásaditosť).

Karbonizácia, niekedy označovaná ako rozpúšťanie, je hnacou silou ponorov, jaskýň a podzemných riek krasová topografia .

Hydratácia

K hydratácii dochádza, keď voda reaguje s bezvodý minerál, čím vzniká nový minerál. Voda sa pridáva do kryštalickej štruktúry minerálu, ktorý tvorí hydrát.

Anhydrit, čo znamená „bezvodý kameň“, je síran vápenatý (CaSO₄), ktorý sa zvyčajne nachádza v podzemných prostrediach. Keď je vystavený vode blízko povrchu, rýchlo sa stáva sadra , najjemnejší minerál na Mohsova stupnica tvrdosti .

Hydrolýza

Hydrolýza je opakom hydratácie; v tomto prípade voda rozkladá chemické väzby minerálu namiesto toho, aby vytvorila nový minerál. Je to a rozkladná reakcia .

Vďaka tomuto názvu je toto obzvlášť ľahko zapamätateľné: predpona „hydro-“ znamená voda, zatiaľ čo prípona „ -lýza “ znamená rozklad, rozklad alebo separáciu.

Oxidácia

Oxidácia sa vzťahuje na reakciu kyslíka s kovovými prvkami v hornine, ktorá sa tvorí oxidy . Ľahko rozpoznateľným príkladom toho je hrdza. Železo (oceľ) ľahko reaguje s kyslíkom a mení sa na červenohnedé oxidy železa. Táto reakcia je zodpovedná za červený povrch Marsu a červená farba hematitu a magnetitu, dvoch ďalších bežných oxidov.