Hva er kjemisk forvitring?

Det er tre typer forvitring som påvirker bergart: fysisk, biologisk og kjemisk. Kjemisk forvitring, også kjent som spaltning eller forfall, er nedbrytning av berg ved kjemiske mekanismer.

Kjemisk forvitring bryter ikke steiner i mindre fragmenter gjennom vind, vann og is (det er fysisk forvitring). Det bryter heller ikke steiner fra hverandre ved hjelp av planter eller dyr (det er biologisk forvitring). I stedet endrer den den kjemiske sammensetningen av bergarten, vanligvis gjennom karbonatisering, hydrering, hydrolyse eller oksidasjon.

Kjemisk forvitring endrer sammensetningen av bergmaterialet mot overflate mineraler, for eksempel leire. Den angriper mineraler som er relativt ustabile i overflateforhold, som de primære mineralene fra stollete bergarter som basalt, granitt eller peridotitt. Det kan også forekomme i sedimentære og metamorfe bergarter og er et element av korrosjon eller kjemisk erosjon.

Vann er spesielt effektivt ved innføring av kjemisk aktive stoffer ved brudd og får bergarter til å smuldre seg i stykker. Vann kan også løsne tynne skjell av materiale (i sfæroid forvitring).

La oss ta en titt på fire hovedtyper av kjemisk forvitring som ble nevnt tidligere. Det skal bemerkes at dette ikke er de eneste formene, bare de vanligste.

Karbonatisering oppstår når regn, som naturlig er svakt surt pga atmosfærisk karbondioksid (CO₂), kombineres med kalsiumkarbonat (CaCO)₃), for eksempel kalkstein eller kritt. Interaksjonen danner kalsiumbikarbonat, eller Ca (HCO)₃)₂. Regn har en normal pH- nivå på 5,0-5,5, som alene er surt nok til å forårsake en kjemisk reaksjon. Sur nedbørsom er unaturlig sur fra atmosfærisk forurensning, har et pH-nivå på 4 (et lavere antall indikerer større surhet mens et høyere tall indikerer større basalitet).

Karbonatisering, noen ganger referert til som oppløsning, er drivkraften bak synkehullene, hulene og underjordiske elver i karst topografi.

Hydrering oppstår når vann reagerer med en vannfri mineral, skaper et nytt mineral. Vannet tilsettes den krystallinske strukturen til et mineral, som danner et hydrat.

Anhydritt, som betyr "vannløs stein", er et kalsiumsulfat (CaSO₄) som vanligvis finnes i underjordiske innstillinger. Når det utsettes for vann nær overflaten, blir det raskt gips, det mykeste mineralet på Mohs hardhetsskala.

Hydrolyse er det motsatte av hydrering; i dette tilfellet bryter vann de kjemiske bindingene til et mineral i stedet for å lage et nytt mineral. Det er en nedbrytningsreaksjon.

Navnet gjør dette spesielt lett å huske: Prefikset "hydro-" betyr vann, mens suffikset "-lysis"betyr spaltning, sammenbrudd eller separasjon.

Oksidasjon refererer til reaksjonen av oksygen med metallelementer i en bergart oksyder. Et lett gjenkjennelig eksempel på dette er rust. Jern (stål) reagerer lett med oksygen og blir til rødbrune jernoksider. Denne reaksjonen er ansvarlig for rød overflate av Mars og den røde fargen på hematitt og magnetitt, to andre vanlige oksider.