4 ชนิดและตัวอย่างการผุกร่อนทางเคมี

การสึกหรอของสารเคมีในน้ำ

ภาพ Alija / Getty

น้ำทำให้เกิดทั้งสภาพดินฟ้าอากาศเชิงกลและสภาพดินฟ้าอากาศทางเคมี การผุกร่อนเชิงกลเกิดขึ้นเมื่อน้ำหยดหรือไหลผ่านหินเป็นระยะเวลานาน ตัวอย่างเช่น แกรนด์แคนยอน เกิดขึ้นจากการผุกร่อนเชิงกลของแม่น้ำโคโลราโด

การผุกร่อนทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อน้ำละลายแร่ธาตุในหิน ทำให้เกิดสารประกอบใหม่ ปฏิกิริยานี้เรียกว่าไฮโดรไลซิส การไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นเมื่อน้ำสัมผัสกับหินแกรนิต ผลึกเฟลด์สปาร์ในหินแกรนิตทำปฏิกิริยาทางเคมี เกิดเป็นแร่ดินเหนียว ดินเหนียวทำให้หินอ่อนตัว ทำให้มีโอกาสแตกหักมากขึ้น

น้ำยังมีปฏิกิริยากับแคลไซต์ในถ้ำทำให้ละลาย แคลไซต์ในน้ำหยดสะสมเป็นเวลาหลายปีเพื่อสร้างหินงอกหินย้อย

นอกจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของหินแล้ว การผุกร่อนทางเคมีของน้ำยังเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของน้ำด้วย ตัวอย่างเช่น สภาพดินฟ้าอากาศเป็นเวลาหลายพันล้านปีเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้มหาสมุทรมีความเค็ม

การสึกหรอของสารเคมีออกซิเจน

ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่ทำปฏิกิริยา ทำปฏิกิริยากับหินผ่านกระบวนการที่เรียกว่าออกซิเดชัน ตัวอย่างของการผุกร่อนประเภทนี้คือการเกิดสนิมซึ่งเกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนทำปฏิกิริยากับเหล็กเพื่อสร้างออกไซด์ของเหล็ก (สนิม) สนิมทำให้สีของหินเปลี่ยนไป อีกทั้งเหล็กออกไซด์ยังเปราะบางกว่าเหล็กมาก ดังนั้นบริเวณที่สึกกร่อนจะแตกหักได้ง่าย

การผุกร่อนทางเคมีของกรด

เมื่อหินและแร่ธาตุถูกเปลี่ยนแปลงโดยไฮโดรไลซิส จะเกิดกรดได้ กรดสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อน้ำทำปฏิกิริยากับบรรยากาศ ดังนั้นน้ำที่เป็นกรดจึงสามารถทำปฏิกิริยากับหินได้ ผลกระทบของกรดต่อแร่ธาตุ เป็นตัวอย่างของการผุกร่อนของสารละลาย การผุกร่อนของสารละลายยังครอบคลุมถึงสารละลายเคมีประเภทอื่นๆ เช่น สารละลายพื้นฐานมากกว่าสารละลายที่เป็นกรด

กรดทั่วไปคือกรดคาร์บอนิก ซึ่งเป็นกรดอ่อนที่เกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นกระบวนการที่สำคัญในการก่อตัวของถ้ำและแอ่งน้ำจำนวนมาก แคลไซต์ในหินปูนจะละลายในสภาวะที่เป็นกรดทำให้เกิดช่องว่าง

การผุกร่อนทางเคมีของสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิตทำปฏิกิริยาเคมีเพื่อให้ได้แร่ธาตุจากดินและหิน การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเป็นไปได้หลายอย่าง

ไลเคนมีผลอย่างมากต่อหิน ไลเคน ซึ่งเป็นส่วนผสมของสาหร่ายและเชื้อราทำให้เกิดกรดอ่อนๆ ที่สามารถละลายหินได้

รากพืชยังเป็นแหล่งสำคัญของการผุกร่อนของสารเคมีอีกด้วย เมื่อรากขยายเข้าไปในหิน กรดจะสามารถเปลี่ยนแร่ธาตุในหินได้ รากพืชยังใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของดิน

แร่ธาตุที่ใหม่กว่าและอ่อนแอกว่ามักจะเปราะกว่า สิ่งนี้ทำให้รากพืชสามารถทะลุผ่านหินได้ง่ายขึ้น เมื่อหินแตก น้ำสามารถเข้าไปในรอยแตกและเกิดสนิมหรือแข็งตัวได้ น้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งจะขยายตัว ขยายรอยร้าวให้กว้างขึ้น และกัดเซาะหินต่อไป

สัตว์สามารถส่งผลกระทบต่อธรณีเคมีได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ขี้ค้างคาวและซากสัตว์อื่นๆ มีสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาซึ่งอาจส่งผลต่อแร่ธาตุ

กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบอย่างมากต่อหิน แน่นอนว่าการขุดได้เปลี่ยนตำแหน่งและสภาพของหินและดิน ฝนกรดที่เกิดจากมลพิษสามารถกัดกินหินและแร่ธาตุต่างๆ การทำฟาร์มทำให้องค์ประกอบทางเคมีของดิน โคลน และหินเปลี่ยนไป