Verwitterung ist das Brechen von Felsen, Böden und Mineralen sowie künstlichen Materialien durch den Kontakt mit der Atmosphäre der Erde, biota und Wasser. Verwitterung kommt in situ, oder "ohne Bewegung" vor, und sollte so mit der Erosion nicht verwirrt sein, die die Bewegung von Felsen und Mineralen durch Reagenzien wie Wasser, Eis, Schnee, Wind und Ernst einschließt.

Zwei wichtige Klassifikationen, Prozesse abzuwettern, bestehen - physische und chemische Verwitterung. Mechanische oder physische Verwitterung ist mit der Depression von Felsen und Böden durch den direkten Kontakt mit atmosphärischen Bedingungen, wie Hitze, Wasser, Eis und Druck verbunden. Die zweite Klassifikation, chemische Verwitterung, schließt die direkte Wirkung von atmosphärischen Chemikalien oder biologisch erzeugten Chemikalien (auch bekannt als biologische Verwitterung) in der Depression von Felsen, Böden und Mineralen ein.

Die Materialien verlassen nach dem Felsen brechen verbunden mit dem organischen Material zusammen schafft Boden. Der Mineralinhalt des Bodens wird durch das Elternteilmaterial bestimmt, so ist ein Boden auf einen einzelnen Felsen-Typ zurückzuführen gewesen kann häufig an einem oder mehr Mineralen für die gute Fruchtbarkeit unzulänglich sein, während ein Boden, der von einer Mischung von Felsen-Typen (als in alluvialen oder äolischen Eisbodensätzen) häufig abgewettert ist, fruchtbareren Boden macht. Außerdem sind viele landforms und Landschaften der Erde das Ergebnis, Prozesse abzuwettern, die mit der Erosion und Wiederabsetzung verbunden sind.

Physische Verwitterung

Physische Verwitterung ist die Klasse von Prozessen, die den Zerfall von Felsen ohne chemische Änderung verursacht. Der primäre Prozess in der physischen Verwitterung ist Abreiben (der Prozess, durch den clasts und andere Partikeln in der Größe reduziert werden). Jedoch, chemische und physische Verwitterung gehen häufig Hand in der Hand. Physische Verwitterung kann wegen der Temperatur, des Drucks, Frost usw. vorkommen. Zum Beispiel werden durch die physische Verwitterung ausgenutzte Spalten die zur chemischen Handlung ausgestellte Fläche vergrößern. Außerdem kann die chemische Handlung von Mineralen in Spalten dem Zerfall-Prozess helfen.

Thermalbetonung

Thermalbetonungsverwitterung (hat manchmal insolation genannt, der verwittert), Ergebnisse von Vergrößerung oder Zusammenziehung des Felsens, der durch Temperaturänderungen verursacht ist. Thermalbetonungsverwitterung umfasst zwei Haupttypen, Temperaturschock und Thermalerschöpfung. Thermalbetonungsverwitterung ist ein wichtiger Mechanismus in Wüsten, wo es eine große tägliche Temperaturreihe, heiß am Tag und Kälte nachts gibt. Die wiederholte Heizung und das Abkühlen üben Betonung auf die Außenschichten von Felsen aus, die ihre Außenschichten veranlassen können, sich in dünnen Platten abzuschälen. Obwohl Temperaturänderungen der Hauptfahrer sind, kann Feuchtigkeit Thermalvergrößerung im Felsen erhöhen. Wie man auch bekannt, verursachen Waldfeuer und Reihe-Feuer bedeutende Verwitterung von Felsen und entlang der Boden-Oberfläche ausgestellten Felsblocks. Intensive, lokalisierte Hitze kann einen Felsblock schnell ausbreiten.

Frostverwitterung

Frostverwitterung, das Frostzwängen, Eiszwängen oder cryofracturing sind der gesammelte Name für mehrere Prozesse, wo Eis da ist. Diese Prozesse schließen Frost vernichtend, frostverkeilend und Verwitterung des Stopp-Tauens ein. Dieser Typ der Verwitterung ist in Berggebieten üblich, wo die Temperatur um den Gefrierpunkt von Wasser ist. Bestimmte frostempfindliche Böden breiten sich aus oder heben sich nach dem Einfrieren infolge Wassers, das über die kapillare Handlung abwandert, um Eislinsen in der Nähe von der eiskalten Vorderseite anzubauen. Dieses dasselbe Phänomen kommt innerhalb von Porenräumen von Felsen vor. Die Eisanhäufungen wachsen größer, weil sie flüssiges Wasser von den Umgebungsporen anziehen. Das Eiskristallwachstum schwächt die Felsen, die sich rechtzeitig auflösen. Es wird durch die etwa 10 % (9.87) Vergrößerung des Eises verursacht, wenn Wasser friert, der beträchtliche Betonung auf irgendetwas legen kann, das Wasser enthaltend, weil es friert.

Stopp veranlasste verwitternde Handlung kommt hauptsächlich in Umgebungen vor, wo es viel Feuchtigkeit und Temperaturen oft gibt, schwankt oben und unter dem Gefrierpunkt besonders in alpinen und periglacial Gebieten. Ein Beispiel von gegen die Frosthandlung empfindlichen Felsen ist Kreide, die viele Porenräume für das Wachstum von Eiskristallen hat. Dieser Prozess kann in Dartmoor gesehen werden, wo es auf die Bildung von Felstürmen hinausläuft.

Als sich Wasser, das in die Gelenk-Stopps, das Eis eingegangen ist, geformt hat, spannt die Wände der Gelenke und veranlasst die Gelenke, tiefer zu werden und sich zu erweitern.

Wenn das Eis schmilzt, kann Wasser weiter in den Felsen fließen.

Wiederholte Zyklen des Stopp-Tauens schwächen die Felsen, die sich mit der Zeit entlang den Gelenken in winkelige Stücke auflösen. Die winkeligen Felsen-Bruchstücke versammeln sich am Fuß des Hangs, um einen Talus-Hang (oder Schutt-Hang) zu bilden. Das Aufspalten von Felsen entlang den Gelenken in Blöcke wird Block-Zerfall genannt. Die Blöcke von Felsen, die losgemacht werden, sind verschiedener Gestalten abhängig von der Felsen-Struktur.

Druck-Ausgabe

In der Druck-Ausgabe, auch bekannt als Entleerung, auf Materialien liegend (schaukelt sich nicht notwendigerweise), werden entfernt (durch die Erosion oder andere Prozesse), der zu Grunde liegende Felsen veranlasst, Parallele zur Oberfläche auszubreiten und zu zerbrechen.

Aufdringliche Eruptivfelsen (z.B Granit) werden tief unter der Oberfläche der Erde gebildet. Sie sind unter dem enormen Druck wegen des liegenden Felsen-Materials. Wenn Erosion das liegende Felsen-Material entfernt, werden diese aufdringlichen Felsen ausgestellt, und der Druck auf sie wird veröffentlicht. Die Außenteile der Felsen neigen dann dazu sich auszubreiten. Die Vergrößerung stellt Betonungen auf, die Bruch-Parallele zur Felsen-Oberfläche veranlassen sich zu formen. Mit der Zeit reißen sich Platten des Felsens von den ausgestellten Felsen entlang den Brüchen, ein als Ex-Blattbildung bekannter Prozess los. Ex-Blattbildung wegen der Druck-Ausgabe ist auch bekannt als "sheeting".

Der Rückzug eines liegenden Gletschers kann auch zu Ex-Blattbildung wegen der Druck-Ausgabe führen.

Hydraulische Handlung

Hydraulische Handlung kommt vor, wenn Wasser (allgemein von starken Wellen) schnell in Spalten in der Felswand hineilt, so eine Schicht von Luft an der Unterseite von der Spalte fangend, sie und Schwächung des Felsens zusammenpressend. Wenn sich die Welle zurückzieht, wird die gefangene Luft mit der explosiven Kraft plötzlich veröffentlicht.

Mit dem Salz kristallenes Wachstum

Salz-Kristallisierung, sonst bekannt als haloclasty, verursacht Zerfall von Felsen wenn Salzquelle (sieh Salzgehalt) Lösungen sickern in Spalten und Gelenke in den Felsen und verdampfen, Salz-Kristalle zurücklassend. Diese Salz-Kristalle breiten sich aus, weil sie angeheizt werden, Druck auf den Begrenzen-Felsen ausübend.

Salz-Kristallisierung kann auch stattfinden, wenn Lösungen Felsen (zum Beispiel, Kalkstein und Kreide) zersetzen, um Salz-Lösungen des Natriumssulfats oder Natriumkarbonats zu bilden, dessen die Feuchtigkeit verdampft, um ihre jeweiligen Salz-Kristalle zu bilden.

Die Salze, die sich am wirksamsten im Auflösen von Felsen erwiesen haben, sind Natriumssulfat, Magnesium-Sulfat und Kalzium-Chlorid. Einige dieser Salze können sich bis zu dreimal oder noch mehr ausbreiten.

Es wird normalerweise mit trockenen Klimas vereinigt, wo starke Heizung starke Eindampfung und deshalb Salz-Kristallisierung verursacht. Es ist auch entlang Küsten üblich. Ein Beispiel der Salz-Verwitterung kann in den durchlöcherten Steinen im Deich gesehen werden. Honigwabe ist ein Typ von tafoni, eine Klasse von porösen Felsen-Verwitterungsstrukturen, die sich wahrscheinlich im großen Teil durch chemische und physische Salz-Verwitterungsprozesse entwickeln.

Biologische Verwitterung

Lebende Organismen können zu mechanischer Verwitterung beitragen (sowie chemische Verwitterung, sieh 'biologische' Verwitterung unten). Flechten und Moose wachsen auf im Wesentlichen bloßen Felsen-Oberflächen und schaffen eine feuchtere chemische Mikroumgebung. Die Verhaftung dieser Organismen zur Felsen-Oberfläche erhöht physische sowie chemische Depression der Oberflächenmikroschicht des Felsens. Auf einer größeren Skala üben Sämlinge, die in einer Kluft und Pflanzenwurzeln sprießen, physischen Druck sowie Versorgung eines Pfads für die chemische und Wasserinfiltration aus.

Chemische Verwitterung

Chemische verwitternde Änderungen die Zusammensetzung von Felsen, häufig sie umgestaltend, wenn Wasser mit Mineralen aufeinander wirkt, um verschiedene chemische Reaktionen zu schaffen. Chemische Verwitterung ist ein allmählicher und andauernder Prozess, weil sich die Mineralogie des Felsens an die fast Oberflächenumgebung anpasst. Neue oder sekundäre Minerale entwickeln sich von den ursprünglichen Mineralen des Felsens. Darin sind die Prozesse der Oxydation und Hydrolyse am wichtigsten.

Der Prozess der Bergblock-Erhebung ist im Herausstellen neuer Felsen-Schichten zur Atmosphäre und Feuchtigkeit wichtig, wichtiger chemischer Verwitterung ermöglichend, vorzukommen; bedeutende Ausgabe kommt Ca ++ und andere Minerale in Oberflächenwasser vor.

Auflösung und carbonation

Niederschlag ist acidic, weil sich atmosphärisches Kohlendioxyd im Regenwasser auflöst, das schwache kohlenstoffhaltige Säure erzeugt. In unverschmutzten Umgebungen ist der Niederschlag-pH ungefähr 5.6. Saurer Regen kommt vor, wenn Benzin wie Schwefel-Dioxyd und Stickstoff-Oxyde in der Atmosphäre da ist. Diese Oxyde reagieren im Regenwasser, um stärkere Säuren zu erzeugen, und können den pH zu 4.5 oder sogar 3.0 senken.

Schwefel-Dioxyd kommt also, aus vulkanischen Ausbrüchen oder aus fossilen Brennstoffen, kann Schwefelsäure innerhalb von Regenwasser werden, das Lösung verursachen kann, die zu den Felsen verwittert, auf denen es fällt.

Einige Minerale, wegen ihrer natürlichen Löslichkeit (z.B evaporites), Oxydationspotenzial (eisenreiche Minerale, wie Pyrit), oder Instabilität hinsichtlich surficial Bedingungen (sieh Auflösungsreihe von Goldich), werden durch die Auflösung natürlich sogar ohne acidic Wasser verwittern.

Einer der wohl bekanntesten Lösungsverwitterungsprozesse ist carbonation, der Prozess, in dem atmosphärisches Kohlendioxyd zu Lösungsverwitterung führt. Carbonation kommt auf Felsen vor, die Kalzium-Karbonat, wie Kalkstein und Kreide enthalten. Das findet statt, wenn sich Regen mit dem Kohlendioxyd oder einer organischen Säure verbindet, um eine schwache kohlenstoffhaltige Säure zu bilden, die mit dem Kalzium-Karbonat (der Kalkstein) reagiert und Kalzium-Bikarbonat bildet. Dieser Prozess beschleunigt mit einer Abnahme in der Temperatur, nicht weil niedrige Temperaturen allgemein Reaktionen schneller steuern, aber weil kälteres Wasser mehr aufgelöstes Kohlendioxyd-Benzin hält. Carbonation ist deshalb eine große Eigenschaft der Eisverwitterung.

Die Reaktionen wie folgt:

:: CO + HO => HCO

:carbon-Dioxyd + Wasser => kohlenstoffhaltige Säure

:: HCO + CaCO => Ca (HCO)

:carbonic-Säure + Kalzium-Karbonat => Kalzium-Bikarbonat

Carbonation auf der Oberfläche von gut gegliedertem Kalkstein erzeugt eine analysierte Kalkstein-Fahrbahn. Dieser Prozess ist entlang den Gelenken am wirksamsten, sich erweiternd und sie vertiefend.

Hydratation

Mineralhydratation ist eine Form der chemischen Verwitterung, die mit der starren Verhaftung von H + und OH - Ionen zu den Atomen und Molekülen eines Minerals verbunden ist.

Wenn Felsen-Minerale Wasser aufnehmen, schafft das vergrößerte Volumen physische Betonungen innerhalb des Felsens. Zum Beispiel werden Eisenoxide zu Eisenhydroxyd umgewandelt, und die Hydratation von anhydrite bildet Gips.

Hydrolyse auf dem Silikat und den Karbonaten

Hydrolyse ist ein chemisches verwitterndes Prozess-Beeinflussen-Silikat und Karbonat-Minerale. In solchen Reaktionen zerfällt reines Wasser ein bisschen in Ionen und reagiert mit Silikat-Mineralen. Eine Beispiel-Reaktion:

:: MgSiO + 4. + 4OH  2 Mg + 4OH + HSiO

:olivine (forsterite) + vier ionisierte Wassermoleküle  Ionen in der Lösung + silicic Säure in der Lösung

Diese Reaktion läuft theoretisch auf ganze Auflösung des ursprünglichen Minerals hinaus, wenn genug Wasser verfügbar ist, um die Reaktion zu steuern. In Wirklichkeit handelt reines Wasser selten als ein H Spender. Kohlendioxyd löst sich aber sogleich in Wasser auf, das eine schwache Säure und H Spender bildet.

:: MgSiO + 4CO + 4HO  2 Mg + 4HCO + HSiO

:olivine (forsterite) + Kohlendioxyd + Wasser  Magnesium und Bikarbonat-Ionen in der Lösung + silicic Säure in der Lösung

Diese Hydrolyse-Reaktion ist viel üblicher. Kohlenstoffhaltige Säure wird durch die Silikat-Verwitterung verbraucht, auf mehr Laugen wegen des Bikarbonats hinauslaufend. Das ist eine wichtige Reaktion im Steuern des Betrags von CO in der Atmosphäre und kann Klima betreffen.

Aluminosilicates, wenn unterworfen, der Hydrolyse-Reaktion erzeugen ein sekundäres Mineral, anstatt einfach cations zu veröffentlichen.

:: 2KAlSiO + 2HCO + 9HO  AlSiO (OH) + 4HSiO + 2K + 2HCO

:Orthoclase (aluminosilicate Feldspat) + kohlenstoffhaltige Säure + Wasser  Kaolinite (ein Tonmineral) + silicic Säure in der Lösung + Kalium und Bikarbonat-Ionen in der Lösung

Oxydation

Innerhalb der verwitternden Umgebung kommt die chemische Oxydation einer Vielfalt von Metallen vor. Meistens beobachtet ist die Oxydation von Fe (Eisen) und Kombination mit Sauerstoff und Wasser, um Hydroxyd von Fe und Oxyde wie goethite, limonite, und hematite zu bilden. Das gibt den betroffenen Felsen eine rötlich braune Färbung auf der Oberfläche, die leicht zerbröckelt und den Felsen schwächt. Dieser Prozess ist als 'das Verrosten' besser bekannt, obwohl es vom Verrosten von metallischem Eisen verschieden ist.

Viele andere metallische Erze und Minerale oxidieren und Hydrat, um gefärbt Ablagerungen, wie chalcopyrites oder das Oxidieren von CuFeS zu Kupferhydroxyd und Eisenoxiden zu erzeugen.

Biologische Verwitterung

Mehrere Werke und Tiere können chemische Verwitterung durch die Ausgabe von Acidic-Zusammensetzungen schaffen, d. h. das Moos auf Dächern wird als Verwitterung klassifiziert. Mineralverwitterung kann auch begonnen und/oder durch Boden-Kleinstlebewesen beschleunigt werden. Wie man denkt, vergrößern Flechten auf Felsen chemische verwitternde Raten. Zum Beispiel, eine experimentelle Studie durch Zambell u. a. 2012 (Chemische Geologie) auf dem Granit-Gneis in New Jersey, den USA, hat 3x - 4x demonstriert die Zunahme in der verwitternden Rate unter der Flechte hat Oberflächen im Vergleich zu kürzlich ausgestellten bloßen Felsen-Oberflächen bedeckt.

Die meisten Standardformen der biologischen Verwitterung sind die Ausgabe von Chelating-Zusammensetzungen (d. h. organische Säuren, siderophores) und davon, Moleküle (d. h. Protone, organische Säuren) durch Werke anzusäuern, um Aluminium und eisenhaltige Zusammensetzungen in den Böden unter ihnen zu brechen. Das Verfallen von Überresten von toten Werken in Boden kann organische Säuren bilden, die, wenn aufgelöst, in Wasser, chemische Verwitterung verursachen. Die äußerste Ausgabe von Chelating-Zusammensetzungen kann Umgebungsfelsen und Böden leicht betreffen, und kann zu podsolisation von Böden führen.

Die symbiotischen mycorrhizal mit Baumwurzelsystemen vereinigten Fungi können anorganische Nährstoffe von Mineralen wie apatite oder biotite veröffentlichen und diese Nährstoffe den Bäumen übertragen, so zu Baumnahrung beitragend. Es wurde auch kürzlich gezeigt, dass Bakteriengemeinschaften Mineralstabilität zusammenpressen können, die zur Ausgabe von anorganischen Nährstoffen führt. Bis heute, wie man berichtet hat, ist eine große Reihe von Bakterienbeanspruchungen oder Gemeinschaften von verschiedenen Klassen im Stande gewesen, Mineraloberflächen zu kolonisieren und/oder Minerale, und für einige von ihnen abzuwettern, eine Pflanzenwachstumsförderungswirkung wurde demonstriert. Das demonstrierte oder hat Hypothese aufgestellt, dass von Bakterien verwendete Mechanismen, um Minerale abzuwettern, mehrere oxidoreduction und Auflösungsreaktionen sowie die Produktion von verwitternden Agenten, wie Protone, organische Säuren und chelating Moleküle einschließen.

Gebäude der Verwitterung

Gebäude, die aus jedem Stein, Ziegel oder Beton gemacht sind, sind gegen dieselben verwitternden Agenten wie jede ausgestellte Felsen-Oberfläche empfindlich. Auch Bildsäulen, Denkmäler und dekoratives Mauerwerk können durch natürliche verwitternde Prozesse schlecht beschädigt werden. Das wird in durch den sauren Regen streng betroffenen Gebieten beschleunigt.

Galerie

Image:YehliuTaiwan-HoneycombWeathering.jpg|The ist das Oberflächenmuster auf diesem Sockel-Felsen Waffelverwitterung, die durch die Salz-Kristallisation verursacht ist. Dieses Beispiel ist an Yehliu, Taiwan.

Image:salt, der in der Gozo.jpg|Salt-Verwitterung verwittert, Stein auf der Insel Gozo, Malta zu bauen

Image:Qobustan-salt.jpg|Salt Verwitterung des Sandsteins in der Nähe von Qobustan, Aserbaidschan.

File:Weathered Sandstein, Sedona.jpg|This Permian Sandstein-Wand in der Nähe von Sedona, Arizona, haben die USA in einen kleinen Alkoven verwittert.

Siehe auch

• Äolische Prozesse
• Biorhexistasy
• Das Fall-Härten von Felsen
• Zergliederung
• Umweltraum
• Eluvium
• Erosion
• Pedogenesis
• Boden-Produktion fungiert
• Raum, der verwittert
• Sphäroidische Verwitterung
• Wetterprüfung von Polymern
• Verwitterung von Stahl