Mekanisk forvitring gjennom fysiske prosesser

Ron Schott av Flickr under Creative Commons-lisens

Alluvium er sediment som har båret av og avsatt fra rennende vann. Som dette eksemplet fra Kansas har alluvium en tendens til å være rent og sortert.

Alluvium er ungt sediment – ​​ferskt eroderte steinpartikler som har kommet fra åssiden og blitt båret av bekker. Alluvium blir banket og malt til finere og finere korn (ved slitasje) hver gang det beveger seg nedstrøms.

Prosessen kan ta tusenvis av år. Feltspat- og kvartsmineralene i alluvium forvitrer sakte inn overflatemineraler : leire og oppløst silika. Det meste av det materialet ender til slutt (om en million år eller så) opp i havet, for sakte å bli begravd og omgjort til ny stein.

Blokkforvitring

Andrew Alden

Blokker er steinblokker dannet gjennom prosessen med mekanisk forvitring. Solid stein, som dette granittiske utspringet på Mount San Jacinto i det sørlige California, sprekker opp i blokker av mekanisk forvitringskrefter. Hver dag siver vann inn i sprekker i granitten.

Hver natt utvider sprekkene seg når vannet fryser. Så, dagen etter, sildrer det videre inn i den utvidede sprekken. Den daglige temperatursyklusen påvirker også de ulike mineralene i bergarten, som utvider seg og trekker seg sammen i ulik hastighet og får kornene til å løsne. Mellom disse kreftene, arbeidet med trerøtter og jordskjelv, blir fjell stadig demontert i blokker som velter nedover bakkene.

Som blokker jobber seg løs og danner bratte avleiringer av talus , kantene deres begynner å slites ned og de blir offisielt steinblokker. Når erosjon sliter dem ned mindre enn 256 millimeter på tvers, blir de klassifisert som brostein.

Cavernous forvitring

Martin Wintsch /Flickr CC

Roccia Dell'Orso, 'Bear Rock', er et stort utspring på Sardinia med dype tafoni, eller store forvitringshulrom, som skulpturerer den.

Tafoni er stort sett avrundede groper som er dannet gjennom en fysisk prosess som kalles huleforvitring, som starter når vann bringer oppløste mineraler til bergoverflaten. Når vannet tørker, danner mineralene krystaller som tvinger små partikler til å flasse av bergarten.

Tafoni er mest vanlig langs kysten, der sjøvann bringer salt til bergoverflaten. Ordet kommer fra Sicilia, hvor det dannes spektakulære bikakestrukturer i kystgranittene. Honeycomb forvitring er et navn på kavernøs forvitring som produserer små groper med tett mellomrom kalt alveoler.

Legg merke til at overflatelaget av stein er hardere enn det indre. Denne herdede skorpen er avgjørende for å lage tafoni; ellers ville hele bergoverflaten erodere mer eller mindre jevnt.

Colluvium

Andrew Alden

Colluvium er sediment som har beveget seg nedoverbakke til bunnen av skråningen som følge avjordkrypog regn. Disse kreftene, forårsaket av tyngdekraften, gir usortert sediment av alle partikkelstørrelser , alt fra steinblokker til leire. Det er relativt lite slitasje å runde partiklene.

Eksfoliering

Josh Hill

Noen ganger forvitrer steiner ved å flasse av i ark i stedet for å erodere korn for korn. Denne prosessen kalles peeling.

Eksfoliering kan skje i tynne lag på individuelle steinblokker, eller det kan foregå i tykke plater som det gjør her, ved Enchanted Rock i Texas.

De store hvite granittkuplene og klippene i High Sierra, som Half Dome, skylder sitt utseende til peeling. Disse bergartene ble plassert som smeltede legemer, eller plutoner , dypt under jorden, og hever Sierra Nevada-området.

Den vanlige forklaringen er at erosjon da tok opp plutonene og tok bort trykket fra den overliggende steinen. Som et resultat fikk det faste fjellet fine sprekker gjennom trykkavlastende fuging.

Mekanisk forvitring åpnet fugene ytterligere og løsnet disse platene. Nye teorier om denne prosessen har blitt foreslått, men er ennå ikke allment akseptert.

Frost Heave

Steve Alden

Den mekaniske virkningen av frost, som oppstår ved utvidelse av vann når det fryser, har løftet rullesteinene over jorda her. Frostheving er et vanlig problem for veier: vann fyller sprekker i asfalt og løfter deler av veibanen om vinteren. Dette fører ofte til at det dannes jettegryter.

Grus

Andrew Alden

Grus er en rest dannet ved forvitring av granittiske bergarter. Mineralkorn blir forsiktig ertet fra hverandre av fysiske prosesser for å danne ren grus.

Grus ('groos') er smuldret granitt som dannes ved fysisk forvitring. Det er forårsaket av varm-og-kald sykling av de daglige temperaturene, gjentatt tusenvis av ganger, spesielt på en stein som allerede er svekket fra kjemisk forvitring av grunnvann.

De kvarts og feltspat som utgjør denne hvite granitt separeres i rene individuelle korn, uten leire eller fine sedimenter. Den har samme sminke og konsistens som den finknuste granitten du ville spredt på en sti.

Granitt er ikke alltid trygt for fjellklatring fordi et tynt lag med grus kan gjøre det glatt. Denne haugen med grus har samlet seg langs et veisnitt nær King City, California, hvor kjellergranitten i Salinian-blokken er utsatt for tørre, varme sommerdager og kjølige, tørre netter.

Honeycomb forvitring

Andrew Alden

Saltvann, sprutet ut i luften av brytende bølger, forårsaker utbredelse honeycomb forvitring og andre erosive effekter nær verdens havkyster.

Talus eller Scree

Niklas Sjöblom /Flickr CC

Talus, eller scree, er den løse steinen skapt av fysisk forvitring. Den ligger vanligvis på en bratt fjellside eller ved foten av en klippe. Dette eksemplet er nær Höfn, Island.

Mekanisk forvitring bryter ned eksponert berggrunn til bratte hauger og talusskråninger som dette før mineralene i berget kan endre seg til leirmineraler. Denne transformasjonen skjer etter at talus er vasket og tumlet nedoverbakke, snu til alluvium og til slutt i jord.

Talusbakker er farlig terreng. En liten forstyrrelse, for eksempel feiltrinnet ditt, kan utløse et steinras som kan skade eller til og med drepe deg når du går nedoverbakke med det. I tillegg er det ingen geologisk informasjon å hente ved å gå på fjell.

Vindslitasje

Andrew Alden

Vinden kan slite bort steiner i en prosess som sandblåsing der forholdene er riktige. Resultatene kalles ventifacts.

Bare svært vindfulle, grusete steder oppfyller forholdene som trengs for vindsliping. Eksempler på slike steder er is- og periglacial steder som Antarktis og sandørkener som Sahara.

Sterk vind kan løfte sandpartikler så store som en millimeter eller så, og sprette dem langs bakken i en prosess som kalles salting. Noen få tusen korn kan treffe småstein som disse i løpet av en enkelt sandstorm. Tegn på vindslitasje inkluderer en fin polering, riller (riller og striper) og flate ansikter som kan krysses i skarpe, men ikke taggete kanter.

Der vindene kommer vedvarende fra to forskjellige retninger, kan vindslitasje hugge flere ansikter i steiner. Vindslitasje kan hugge mykere steiner inn hoodoo rocks og i største skala kalles landformer yardangs .