隕石の種類とプロセス



の 風化 それは、機械的崩壊と化学的分解による岩石の分解です。多くは地球の地殻深部の高温高圧で形成されています。表面のより低い温度や圧力にさらされ、空気、水、有機体に遭遇すると、それらは分解して破砕します。.

生物はまた、さまざまな生物物理学的および生化学的プロセスを通じて岩石や鉱物に影響を与えるため、風化においても影響力があります。そのほとんどは詳細には知られていません。.

基本的に、風化が起こる主なタイプは3つあります。これは物理的、化学的または生物学的なものです。これらの各変種は、さまざまな方法で岩石に影響を与える特定の特性を持っています。場合によっては、いくつかの現象の組み合わせがあるかもしれません.

索引

  • 1物理的または機械的風化
    • 1.1ダウンロード
    • 1.2凍結またはゲル化による骨折
    • 1.3加熱冷却サイクル（サーモクラスト）
    • 1.4濡れと乾燥
    • 1.5塩結晶または塩塩の成長による隕石化
  • 2化学隕石化
    • 2.1溶解
    • 2.2水和
    • 2.3酸化と還元
    • 2.4炭酸化
    • 2.5加水分解
  • 3生物学的隕石
    • 3.1植物
    • 3.2地衣類
    • 3.3海洋生物
    • 3.4キレート化
  • 4参考文献

物理的な風化 機械的

機械的プロセスによって岩石は次第に小さな破片に減少し、それが今度は化学的攻撃にさらされる表面を増加させる。主な機械的風化プロセスは次のとおりです。

- ダウンロードする.

- 霜の作用.

- 加熱と冷却による熱応力.

- 拡大.

- その後の乾燥による濡れによる収縮.

- 塩の結晶の成長による圧力.

機械的風化における重要な要素は疲労や繰り返しの応力発生であり、それは損傷に対する許容度を減少させる。疲労の結果、岩石は疲労していない試験片よりも低い応力レベルで破砕します。.

ダウンロードする

侵食によって表面から材料が除去されると、その下にある岩石への閉じ込め圧力が減少します。圧力が低いと、ミネラルグレインはより分離し、ボイドを作り出すことができます。岩が膨張または膨張して破砕する.

例えば、花崗岩の鉱山や他の濃い岩では、採掘のための切断による圧力の解放は激しく、爆発さえも引き起こす可能性があります。.

凍結またはゲル化による骨折

凍結すると岩の中の気孔を占める水は9％膨張します。この膨張は、岩石の物理的な崩壊や破壊を引き起こす可能性がある内圧を生成します.

ゲル化は、凍結と解凍のサイクルが絶えず起こる寒冷な環境では重要なプロセスです。.

加熱 - 冷却サイクル（サーモクラスト）

岩石は熱伝導率が低いため、表面から熱を逃がすのは得意ではありません。岩が加熱されると、外面は岩の内部よりもはるかに温度が上がります。このため、外側の部分は内側の部分よりも拡張されています.

さらに、異なる結晶からなる岩石は示差加熱を示します。より暗い色の結晶はより明るい結晶よりも早く加熱し、よりゆっくりと冷却します.

疲労

これらの熱応力は、岩石の崩壊や巨大な鱗屑、殻やシートの形成を引き起こす可能性があります。加熱と冷却を繰り返すと、熱による風化を促進する疲労と呼ばれる効果が発生します。.

一般に、疲労は材料の損傷に対する耐性を低下させるいくつかのプロセスの影響として定義できます。.

ロックスケール

熱応力によるシートの剥離または製造はまた、岩石鱗屑の発生を含む。同様に、山火事や核爆発によって発生した激しい熱は、岩をバラバラにし、最終的には破壊する可能性があります。.

例えば、インドとエジプトでは、採石場の採掘道具として火が長年使用されていました。しかし、砂漠でさえ見られる日々の気温の変動は、地元の火事による極端な気温をはるかに下回っています。.

加湿乾燥

泥岩や頁岩などの粘土を含む材料は、濡れたときにかなり膨張し、それがマイクロファラスやマイクロフラクチャーの形成を引き起こす可能性があります（マイクロクラック 英語で）、または既存の亀裂の拡大.

疲労の影響に加えて、湿潤と乾燥に関連する膨張と収縮のサイクルは、岩石の風化をもたらします。.

塩の結晶や塩辛の成長による気象

沿岸および乾燥地域では、塩の結晶は水の蒸発によって濃縮された塩溶液で成長する可能性があります。.

岩の隙間または孔の中の塩の結晶化はそれらを広げる緊張を生じさせ、そしてこれは岩の粒状崩壊を導く。このプロセスは、塩水風化または塩辛として知られています.

岩の気孔の内部に形成された塩の結晶が加熱されるか水で飽和すると、それらは膨張して近くの気孔の壁に圧力をかけます。これは、（それぞれ）熱応力または水和応力を生み出し、それが岩石の風化に寄与します。.

化学的な隕石化

このタイプの風化は、あらゆる種類の気象条件において、さまざまな種類の岩石に作用するさまざまな化学反応を含みます。.

この多種多様なものは、6種類の主な化学反応（すべて岩の分解に関係しています）に分類することができます。

- 解散.

- 水分補給.

- 酸化と還元.

- 炭酸化.

- 加水分解.

解散

ミネラル塩は水に溶かすことができます。この過程は、それらのアニオンおよびカチオン中の分子の解離、および各イオンの水和を伴う。つまり、イオンは水分子に囲まれています.

一般的に溶解は化学プロセスと見なされますが、適切な化学変換は含まれません。溶解は他の化学的風化プロセスの初期段階として起こるので、それはこのカテゴリーに含まれる.

溶液は容易に逆転する：溶液が過飽和になると、溶解した材料の一部が固体として沈殿する。飽和溶液はより多くの固体を溶解する能力がありません.

鉱物はそれらの溶解度が異なり、そして最も水溶性の高いものは岩塩または岩塩（ＮａＣｌ）およびカリウム塩（ＫＣｌ）のようなアルカリ金属の塩化物である。これらのミネラルは非常に乾燥した気候でのみ見られます.

しっくい（CaSO4.2H2石英は非常に低い溶解度を有するが、Ｏ）もまたかなり溶解性である。.

多くのミネラルの溶解度は水素イオンの濃度に依存します（H+）水中で放す。 Hイオン+ それらは、水溶液の酸性度またはアルカリ度を示すpH値として測定されます。.

水分補給

水和風化は、鉱物質がそれらの結晶格子内にそれらを含めて、それらの表面上に水分子を吸着するかまたはそれを吸収するときに起こるプロセスである。この追加の水は、岩の破砕を引き起こす可能性がある体積の増加を生成します.

中緯度の湿った気候では、地表の色は悪名高い変動を示します：それは茶色がかった色から黄色がかった色まで観察できます。これらの着色は、酸化鉄で着色された針鉄鉱（オキシ水酸化鉄）に移行する赤色酸化鉄ヘマタイトの水和によって引き起こされます。.

粘土粒子による水の取り込みも、それを膨張させる一形態の水和である。それから、粘土が乾くにつれて、樹皮にひびが入ります.

酸化と還元

原子またはイオンが電子を失い、それらの正電荷を増すか、またはそれらの負電荷を減らすと、酸化が起こる.

既存の酸化反応の１つは、酸素と物質との組み合わせを含む。水中に溶解している酸素は、環境中の一般的な酸化剤です。.

マンガン、硫黄、チタンなどの元素も酸化することができますが、酸化による摩耗は主に鉄を含む鉱物に影響を与えます.

水中の溶存酸素が鉄を含む鉱物と接触すると起こる鉄の反応は次のとおりです。

4Fe2+ +  3O2 →2Fe2○3 + 2e-

この式ではe-  電子を表します.

鉄（Fe）2+ほとんどの岩石形成鉱物に見られる）は、その鉄の形に変換することができます（Fe3+）結晶格子の中性電荷を変える。この変化は時々その崩壊を引き起こし、ミネラルを化学的攻撃をより受けやすくする。.

炭酸化

炭酸化は炭酸塩の形成である炭酸塩の形成です。2CO3）二酸化炭素は天然水に溶けて炭酸を形成します。

CO2  + H2O→H2CO3

続いて、炭酸は水和した水素イオン（Ｈ）に解離する。3○+以下の反応に従う）。

H2CO3 + H2O→HCO3-  +  H3○+

炭酸はミネラルを攻撃して炭酸塩を形成します。石灰岩やドロマイトである石灰質岩の風化は炭酸化によって支配されます。これらの主なミネラルは方解石または炭酸カルシウム（CaCO）です。3）.

方解石は炭酸と反応して炭酸カルシウムCa（HCO）を形成する3）2 方解石とは異なり、これは水に溶けやすい。これが、石灰石の一部が溶解しやすい理由です。.

二酸化炭素、水、炭酸カルシウムの間の可逆反応は複雑です。基本的に、このプロセスは次のようにまとめることができます。

CaCO3 + H2O + CO2⇔Ca2+ + 2HCO3-

加水分解

一般に、加水分解 - 水の作用による化学的分解 - は化学的風化の主な過程です。水は岩石の影響を受けやすい一次鉱物を分解、溶解、または改質する可能性があります。.

この過程で、水は水素カチオン（H+）およびヒドロキシルアニオン（OH）-）岩石や土壌中のケイ酸塩鉱物と直接反応する.

水素イオンはケイ酸塩鉱物の金属陽イオン、通常はカリウム（K）と交換されます。+）、ナトリウム（Na+）、カルシウム（Ｃａ）2 +） またはマグネシウム（Mg2 +）その後、放出されたカチオンはヒドロキシルアニオンと結合する。.

例えば、化学式KAlSiを持つオルソクレーゼと呼ばれる鉱物の加水分解反応3○8, それは次のとおりです。

2KAlSi3○8 + 2H+ + 2OH- →2ハルシ3○8 + 2KOH

だからオルソクレースはアルミノケイ酸、HAlSiに変換される3○8 水酸化カリウム（KOH）.

この種の反応は、いくつかの特徴的な起伏の形成において基本的な役割を果たす。例えば、彼らはカルスト救済の形成に関与しています.

生物学的隕石化

一部の生物は、機械的、化学的、または機械的プロセスと化学的プロセスの組み合わせによって岩石を攻撃します。.

植物

植物の根 - 特に平らな岩床で成長する木の根 - は、生体力学的効果を発揮することができます。.

この生体力学的効果は、根が成長するときに起こります。根の周囲の環境で根からかけられる圧力を増加させるからです。これは岩盤岩の破壊につながる可能性があります.

地衣類

地衣類は、2つの共生物、すなわち真菌（マイコビオン）と、通常はシアノバクテリア（フィコビオン）で構成される藻類で構成されています。これらの有機体は、岩石の風化を増加させる入植者として報告されています。.

例えば、 Stereocaulon vesuvianum それは溶岩流の上に設置され、植民地のない表面と比較して、風化速度を最大16倍まで高めることができます。ハワイのように、これらの料金は湿気の多い場所では2倍になる可能性があります。.

地衣類が死ぬと、彼らは岩の表面に暗い斑点を残すことにも注目されています。これらのスポットは、岩石の周囲の澄んだ領域よりも多くの放射線を吸収し、それによって熱的風化または熱圧着を促進します。.

海洋生物

ある種の海洋生物は岩石の表面を削り取ってそれらに穴を開け、藻の成長を促進します。これらの貫通生物は軟体動物や海綿を含みます.

このタイプの有機体の例は青いムール貝です（Mytilus edulis）と草食動物腹足類 Cittarium pica.

キレート化

キレート化は、岩石からの金属イオン、特にアルミニウム、鉄およびマンガンイオンの除去を含む、風化のもう一つのメカニズムです。.

これは、有機酸（フルボ酸やフミン酸など）による結合と封鎖によって達成され、有機金属物質の可溶性錯体を形成します。.

この場合、キレート剤は植物の分解生成物および根の分泌物に由来する。キレート化は化学的風化と土壌または岩石中の金属の移動を促進する.

参考文献

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