Witaj, Gość
Główna » Artykuły » Moje artykuły

WIETRZENIE SKAŁ

Wietrzenie skał

Twardy granit krystalizuje w głębokich warstwach litosfery, a procesy wewnętrzne mogą go wypiętrzyć w ogromne góry. Zewnętrzne siły kruszą bloki skalne, w wyniku czego powstają mniejsze kamienie, potem żwir i w końcu coraz drobniejszy piasek. Przyjrzyjmy się, jak natura zmienia potężne skały w pył.

Ilustracja przedstawia fragment Tatr Wysokich. Na górze znajduje się postrzępiona grań, poniżej nagromadzony drobny materiał skalny pochodzący z niszczenia stoku.

Materiał skalny, który odpadł od stromego stoku górskiego w wyniku procesu wietrzenia gromadzi się u podnóża tworząc tzw. stożek piargowy

Już wiesz

  • jaka jest wewnętrzna budowa Ziemi;

  • jakie są najważniejsze minerały;

  • jakie są rodzaje skał i w jakich warunkach powstają;

  • jakie były ważniejsze wydarzenia w dziejach Ziemi.

Nauczysz się

  • definiować i opisywać procesy wietrzenia;

  • rozróżniać typy wietrzenia;

  • dostrzegać, jak niebezpieczne mogą być powierzchniowe ruchy masowe.

1. Co powoduje rozpad skał zwany wietrzeniem?

Proces rozpadu skał prowadzący do zmian ich własności chemicznych lub fizycznych nazywamy wietrzeniem. Materiał skalny będący produktem tego procesu to zwietrzelina. Ze względu na czynniki powodujące proces wietrzenia oraz charakter zmian zachodzących w skałach wyróżniono trzy typy wietrzenia skał.

Wietrzenie fizyczne

Wietrzenie fizyczne, zwane także mechanicznym, zachodzi wówczas, gdy skały rozpadają się na drobniejsze fragmenty pod wpływem:

  • powtarzających się zmian temperatury,

  • zmian objętości zamarzającej wody,

  • wzrostu objętości skał ilastych po nasączeniu ich wodą,

  • wzrostu kryształów w szczelinach.

W trakcie tego procesu nie zmienia się skład chemiczny skały. W Polsce rumowiska dużych bloków skalnych powstałych poprzez wietrzenie fizyczne nazywamy gołoborzami.

Na zdjęciu dwie owalne skały stojące na powierzchni skalnej. Skała z lewej strony nieco większa. Bloki skalne mają kolor ceglasty. W tle niebieskie niebo.

Kuliste granitowe głazy w Devils Marbles (Australia) powstały pod wpływem wielkich wahań temperatury w klimacie gorącym i suchym

fullscreen

Mechanizm powstania olbrzymich, kulistych głazów Devils Marbles

Wietrzenie chemiczne

Wietrzenie chemiczne zachodzi, gdy skały ulegają zmianom składu chemicznego, mineralogicznego, zmianom spoistości albo stanu skupienia. Procesy takie występują pod wpływem:

  • rozpuszczania,

  • uwadniania,

  • utleniania,

  • innych reakcji chemicznych.

Zespół form powstających w wyniku działania nawet lekko zakwaszonej wody na skały rozpuszczalne (zwłaszcza węglanowe) określamy mianem krasu. Jest to przykład wietrzenia chemicznego.

Proces krasowienia polega na rozpuszczaniu i wymywaniu skał węglanowych (wapieni, dolomitów, gipsu, kredy, soli kamiennej i innych) przez wody zawierające dwutlenek węgla, poszerzaniu szczelin i spękań w skale oraz wytrącaniu związków wapnia (głównie aragonitu i kalcytu) i osadzaniu ich na powierzchni skały w postaci nacieków.

Na zdjęciu jaskinia zbudowana z szarych skał. Dno jaskini wypełnione czystą wodą w kolorze turkusowym. Przy wejściu do jaskini stoją turyści.

Nawet słabo zakwaszona woda rozpuszcza niektóre rodzaje skał (np. wapienie), poszerzając szczeliny aż do wytworzenia się jaskiń. Przykład jaskini krasowej z południowej Francji

Na zdjęciu wapienne ostańce u stóp porośnięte roślinnością. Ostańce na środku wyspy otoczonej przez rzekę. Brzegi rzeki piaszczyste. Na dalszym planie również skaliste ostańce.

Mogoty – ostańce krasowe – wapienne skały, które nie zostały rozpuszczone przez wodę; forma krasu powierzchniowego. Na zdjęciu ostańce nad rzeką Li w południowych Chinach – przykład tzw. krasu wieżowego

Na zdjęciu wnętrze jaskini. Skały w kolorze rdzawym. Widoczne stalaktyty, stalagmity i stalagnaty.

Stalaktyty, stalagmity i stalagnaty w Domicy, największej jaskini Krasu Słowacko-Węgierskiego

Wietrzenie biologiczne

Wietrzenie biologiczne następuje w wyniku mechanicznego lub chemicznego oddziaływania na skały, ale za pośrednictwem organizmów. Przykłady mechanicznego rozdrabniania skał to:

  • wzrost korzeni roślin,

  • wzrost pędów roślin,

  • pęcznienie kiełkujących nasion,

  • kopanie nor przez zwierzęta.

Chemiczna odmiana wietrzenia biologicznego to rozkład skał na skutek działania:

  • kwasów i innych związków chemicznych wytwarzanych przez rośliny,

  • różnych związków chemicznych wytwarzanych przez grzyby,

  • związków chemicznych wytwarzanych przez zwierzęta,

  • substancji chemicznych powstających z rozkładu martwych szczątków organizmów.

Na zdjęciu fragment pnia i korzenie drzewa rozsadzające skały na powierzchni, na której rośnie drzewo.

Drzewo swymi korzeniami może rozsadzić skałę

Polecenie 1

Opisz typy wietrzenia, jakie zachodzą w okolicy twojego miejsca zamieszkania.

Polecenie 2

Na podstawie zamieszczonej poniżej ilustracji opisz najważniejsze formy krasu powierzchniowego i podziemnego.

Ciekawostka

Słowo kras pochodzi od nazwy Wyżyny Kras w Słowenii, gdzie wykształciły się niemal wszystkie formy rzeźby krasowej w klasycznej postaci.

Na zdjęciu strome urwisko. W ścianie urwiska wejście do jaskini. Na szczycie urwiska las i zabudowania. W tle wysokie góry.

Jaskinie Szkocjańskie – zespół jaskiń na słoweńskim Krasie wpisany na listę światowego dziedzictwa kulturalnego i przyrodniczego UNESCO

Ważne!

W tym samym miejscu mogą zachodzić równocześnie różne typy wietrzenia tej samej skały. W zależności od warunków zazwyczaj przeważa jeden z nich.

2. Co to są powierzchniowe ruchy masowe?

Powierzchniowe ruchy masowe mogą wystąpić w każdym miejscu, gdzie teren jest nachylony, czyli na większej części powierzchni lądów. Luźne masy skał oraz produkty wietrzenia mogą przemieszczać się w dół stoku pod wpływem siły ciężkości. Aby powstało przemieszczenie, muszą się pojawić czynniki naruszające wcześniejszą równowagę stoku. Mogą to być przyczyny naturalne, np. wstrząsy sejsmiczne, deszcz, śnieg, wietrzenie albo podcięcie stoku przez rzekę. Niektóre z ruchów wynikają także z działalności człowieka: z obciążania stoków rozmaitymi budowlami albo podcinania nachylonych form terenu przez budowane drogi, tory itp.
W stromych górach lub na niektórych wybrzeżach skały przemieszczają się w dół raptownie, chwilami nawet w powietrzu, bez kontaktu z podłożem (osypywanie, odpadanie, obryw). Na mniej nachylonych stokach powierzchniowa warstwa zwietrzałych skał może zsuwać się bardzo powoli (spełzywanie) albo gwałtownie, gdy pojawiają się silne opady deszczu (spływ błotny). Często występuje także zjawisko ruchu masowego nazywanego osuwiskiem. Może do niego dojść, gdy duża masa zwietrzeliny lub skał osunie się nagle po powierzchni poślizgu. Osuwająca się warstwa ma grubość sięgającą kilku metrów, znaczną powierzchnię i masę milionów ton.
Budowa geologiczna Karpat szczególnie sprzyja powstawaniu ruchów masowych. Zabudowa, szlaki komunikacyjne, niszczenie szaty roślinnej i eksploatacja kamieniołomów osłabiają spoistość górskich zboczy. W takim terenie obfite opady i nasiąkanie nimi grubych warstw gruntu powodują gwałtowny wzrost liczby lawin błotnych i innych procesów stokowych, czym stwarzają poważne zagrożenie dla życia oraz działalności człowieka. Zdecydowana większość osuwisk w Polsce, aż 95%, występuje właśnie w Karpatach, ale pojawiają się one także w innych miejscach, np. na stromych, kilkudziesięciometrowych zboczach dolin Wisły, Bugu czy Narwi.

Wycinek Ziemi. W dole droga, wyżej strome urwisko porośnięte trawą. Kilka drzew. Widoczne spękania. Na drodze leży fragment oberwanej skały. Niebieski samochód stoi naprzeciwko przeszkody. Uciekający człowiek.

Obryw to gwałtowne oderwanie się mas skalnych od stromego, urwistego stoku

Zdjęcie fragmentu oberwanej skały, który spadł na drogę. Na poboczu stoi ciężarówka. Z prawej strony i w tle wysokie góry.

Obrywy to śmiertelne niebezpieczeństwo dla podróżnych w rejonie górskich urwisk

Wycinek Ziemi. W dole droga, powyżej teren porośnięty trawą ogrodzony murem wspierającym, który uległ uszkodzeniu. Na drogę spadają kawałki muru, na które napiera położony wyżej teren oraz fragmenty gruntu. Drzewa rosnące powyżej muru mają wygięte pnie. Drogą jedzie czerwony samochód.

Spełzywanie to bardzo powolne grawitacyjne przesuwanie się osadów i zwietrzeliny w dół stoku

Na zdjęciu teren górzysty. Na pierwszym planie zsuwające się brązowe fale gruntu. W tle wysokie ośnieżone szczyty.

Widoczne, zsuwające się „fale” gruntu na stoku góry to wynik spełzywania

Wycinek Ziemi. Pochylony fragment stoku pokryty trawą. W dół stoku zsuwa się wielka masa gruntu tworząc powyżej kaskadowe urwiska.

Osuwisko to raptowne przemieszczenie się znacznej masy gruntu w dół stoku pod wpływem siły ciężkości. Osuwiska mogą być efektem działania sił przyrody lub działalności człowieka

Na zdjęciu gęsto zabudowany teren pokryty w centralnej części grubą warstwą gruntu osuniętą z pobliskiego stoku. Na drugim planie stok, w środkowej części pokryty brązową ziemią, z prawej i lewej strony porośnięty drzewami.

Osuwisko powstałe podczas trzęsienia ziemi w Salwadorze w 2001 roku

Wycinek Ziemi. Pochylony fragment stoku pokryty w górnej części trawą. Poniżej odsłonięta wierzchnia warstwa gleby. Na środku wycinka podłużne zagłębienie i błoto zebrane u podnóża stoku.

Spływ błotny to gwałtowne przemieszczenie się wielkich mas płynnego gruntu (błota) w dół stoku

Na zdjęciu zabudowania mieszkalne pokryte po dachy warstwą mokrego błota.

Katastrofalne skutki spływu błotnego

Polecenie 3

Wyjaśnij, w jaki sposób czynniki naturalne powodują ruchy masowe.

Ciekawostka

Ruchy masowe są uzależnione od budowy geologicznej, ukształtowania terenu i warunków klimatycznych. Ryzyko występowania ruchów masowych, głównie tych katastrofalnych, jak osuwiska, obrywy i lawiny błotne, jest barierą zagospodarowania terenu zwłaszcza pod zabudowę. Zamieszczony poniżej rysunek wykonany na podstawie fotografii pokazuje, że podobne głazy co pewien czas odpadają z wysokich stoków sąsiadującej góry.

Na ilustracji winnica, z tyłu zabudowania mieszkalne i gospodarcze. Za zabudowaniami stromy stok góry. Na pierwszym planie dwa głazy. Mniejszy głaz, odpadając od stoku góry i tocząc się w dół, zniszczył zabudowania gospodarcze i krzewy winorośli. Obok leży większy głaz, który zapewne spowodował podobne zniszczenia dużo wcześniej. Nie ma już śladu po jego przetoczeniu się.

Katastrofa w Tramin an der Weinstrasse w Tyrolu Południowym (Włochy) – 21 stycznia 2014 roku. Mniejszy głaz (na drugim planie), odpadając od stoku góry i tocząc się w dół, zniszczył zabudowania gospodarcze, ale ilustracja pokazuje, że wiele lat wcześniej podobną drogę odbył także większy głaz (na pierwszym planie)

Uwaga!

Dosyć często w Karpatach (ale także w innych miejscach) można zobaczyć napis informujący, że zbliżamy się do osuwiska i wstęp na jakiś oznakowany obszar jest wzbroniony. Nie wolno lekceważyć takich ostrzeżeń. Nie wiadomo, czy ciężar ciała nawet jednego człowieka nie spowoduje gwałtownego ruchu skał.

Podsumowanie

  • Pod wpływem czynników zewnętrznych skały zmieniają swoje własności chemiczne i fizyczne.

  • W zależności od przeważających czynników wyróżniamy typy wietrzenia: fizyczne, chemiczne i biologiczne.

  • Siła ciężkości, nachylenie terenu, zjawiska naturalne i działania człowieka mogą powodować powierzchniowe ruchy masowe.

Kategoria: Moje artykuły | Dodał: kolo (2019-03-20)
Wyświetleń: 41 | Rating: 0.0/0
Liczba wszystkich komentarzy: 0
Imię *:
Email *:
Kod *:
Kategorie sekcji
Mini-czat
Statystyki

Ogółem online: 1
Gości: 1
Użytkowników: 0
Formularz logowania
 Statystyki