風化は、水、生物、地球の大気との接触など、さまざまな力によって岩石、土壌、鉱物が分解される重要な自然のプロセスです。 風化は動きを伴わずに発生するため、侵食とは異なり、現場にあり、ほとんどまたはまったく動きません。
風化のさまざまなプロセス
風化プロセスには 2 つの重要な分類があります。 生物学的要素が関与する可能性のある化学的および物理的風化。
物理的風化
機械的風化とも呼ばれる物理的風化には、水、圧力、氷、熱などの大気条件との直接接触の結果としての土壌や岩石の崩壊が含まれます。
化学的風化
化学的風化は、生物学的風化としても知られています。これは、大気中の化学物質または生物学的に形成された化学物質に直接さらされた結果としての土壌、鉱物、および岩石の崩壊です。 化学的風化は高温多湿の気候で促進されますが、物理的風化は極度の乾燥または低温環境で最も激しくなります。 ただし、2 種類の風化は同時に発生し、一方が他方を加速します。
岩盤が崩壊した後に残った物質と有機物を混ぜ合わせて土を作ります。 土壌のミネラル含有量は母材に依存するため、孤立した岩に由来する土壌は、良好な肥沃度に不可欠な1つまたは複数のミネラルが不足している可能性がありますが、さまざまな種類の岩石からの風化した土壌は通常、より肥沃な土壌を構成します
物理的風化の種類
機械的風化に関与する主なプロセスは、粒子が崩壊するプロセスである摩耗として知られています。 堆積物が豊富な風、氷、または水のプロセスによる摩耗は、優れた切削力を発揮します。
熱応力
孤立風化として知られる熱応力風化は、温度変化の結果としての岩石の膨張と収縮によって発生します。 良い例は、日光や火によって岩石が加熱され、その構成鉱物も膨張する場合です。 さまざまな鉱物がさまざまな程度に膨張するため、岩石が崩壊する原因となるさまざまな応力レベルが生じます。 一部の岩石は、外面がより冷たいか、またはより暖かいため、外層の剥離である剥離によって風化する傾向があります。
熱応力風化は、熱疲労と熱衝撃の 2 つの主なタイプで構成されます。 熱風化は砂漠のような地域で発生し、日中は灼熱の暑さから夜は冷え込むほど気温が変化します。 山火事などの熱は、熱が岩を膨張させ、熱衝撃が発生する場所で、岩や岩の重大な風化を引き起こす可能性があります。
霜降り風化
霜の風化はクライオフラクチャーとしても知られており、霜のウェッジングまたは氷のウェッジングは、氷が関与する霜の風化のさまざまなプロセスに使用される一般的な名前です。 これらのさまざまな段階には、凍結融解の風化、霜のくさび、霜の粉砕が含まれます。 極度の霜の粉砕により、通常は山の斜面にあるがれきとして知られる岩の粒子の巨大な塊が広がります。 霜の風化は、温度が水の凝固点と同じレベルにある山岳地帯での従来のプロセスです。 凍結による風化作用は、環境に十分な水分があり、温度が氷点の高低の間で変動する場所で発生します。 チョークは、霜による風化を最も起こしやすい岩石の例です。
海の波
沿岸地域で特に見られる岩石は、海の波によって引き起こされる風化を経験します。 沿岸地域の風化は、波の作用による緩やかな場合もあれば、塩害による急激な場合もあります。
圧力リリース
アンロードとも呼ばれる圧力解放は、主に侵食による上層物質の除去による下層岩の膨張と破砕によって引き起こされる風化プロセスです。 花崗岩などの火成岩は、地表の奥深くで発見され、通常、その上にある物質のために大きな圧力を受けています。 侵食によって上層の材料が移動すると、この場合の花崗岩の貫入岩が露出し、圧力が解放されます。 露出により、岩の外層が膨張し始め、亀裂を引き起こし、剥離やシーティングによって岩のシートが徐々に剥がれます。
塩の結晶成長
塩の結晶化による風化は、塩分溶液が岩の割れ目や接合部に浸透し、塩の結晶を残して除湿するときに岩石を崩壊させるハロークラスティとしても知られています。 塩の結晶化による風化は、乾燥した気候や沿岸地域では一般的であり、強い加熱によって引き起こされる激しい蒸発が塩の結晶化を引き起こします.
化学的風化の種類
化学的風化は岩石の組成を変化させ、水が鉱物と相互作用するときに岩石に影響を与え、さまざまな化学反応を引き起こします。 化学的風化は、岩の鉱物の調整を伴うため、段階的なプロセスです。
溶解と炭酸
炭酸化による風化は、大気中の二酸化炭素が溶液の風化によって岩石の崩壊を引き起こすプロセスです。 炭酸化は通常、炭酸カルシウムを含むチョークや石灰岩などの岩石で起こります。 炭酸塩の風化は、雨水が有機酸または二酸化炭素と混合して炭酸溶液を形成し、それが石灰岩と反応して重炭酸カルシウムを形成するときに起こります。 冷たい水にはかなりの量の溶存二酸化炭素が含まれている可能性があるため、風化は低温でより速く発生します。 氷河の風化は、主に炭酸化によって引き起こされます。
水分補給
水和による風化は、岩石鉱物が水を吸収するときに起こり、増加した体積が岩石の内層に応力を引き起こします。 水和の良い例は、風化を引き起こす水酸化鉄に変換される酸化鉄です。
加水分解
加水分解は、炭酸塩とケイ酸塩の岩石鉱物に影響を与える化学的風化の一種です。 加水分解では、純水がわずかにイオン化してミネラルやケイ酸塩と反応し、風化を引き起こします。
酸化
酸化は、さまざまな金属で発生する化学的風化の一種です。 酸化による最も一般的な風化は、酸素、鉄、および水の組み合わせです。 酸化の影響を受けた岩石は、外層に赤褐色が残り、容易に崩壊して岩石を弱くします。 酸化の結果として生じるプロセスは、このプロセスは金属の錆びとは異なりますが、一般的に錆びとして知られています。
生物は、さまざまなプロセスを通じて、機械的および生物学的風化の両方で大きな役割を果たしています。 一部の生物が岩の表面に付着すると、岩の表面の崩壊が促進されます
