Wat is chemische verwering?

Chemische verwering kan de samenstelling en vorm van gesteenten veranderen

Oxidatie veranderde deze peridotiet in verschillende tinten rood-roestbruin.

DEA PICTURE LIBRARY/Getty Images

Er zijn drie soorten verwering die van invloed zijn op gesteente: fysiek, biologisch en chemisch. Chemische verwering, ook bekend als ontbinding of verval, is de afbraak van gesteente door chemische mechanismen.

Hoe chemische verwering plaatsvindt

Chemische verwering breekt rotsen niet in kleinere fragmenten door wind, water en ijs (dat is fysieke verwering ). Noch breekt het rotsen uit elkaar door de werking van planten of dieren (dat is biologische verwering). In plaats daarvan verandert het de chemische samenstelling van het gesteente, meestal door carbonatatie, hydratatie, hydrolyse of oxidatie.

Chemische verwering verandert de samenstelling van het gesteente in de richting van oppervlaktemineralen , zoals klei. Het valt mineralen aan die relatief onstabiel zijn in oppervlakteomstandigheden, zoals de primaire mineralen van stollingsgesteenten zoals basalt, graniet of peridotiet. Het kan ook voorkomen in sedimentair en metamorfisch rotsen en is een element van corrosie of chemische erosie.

Water is vooral effectief bij het introduceren van chemisch actieve middelen door middel van breuken en het veroorzaken dat stenen stukje bij beetje afbrokkelen. Water kan ook dunne omhulsels van materiaal losmaken (bij bolvormige verwering). Chemische verwering kan ondiepe verandering bij lage temperatuur omvatten.

Laten we eens kijken naar de vier hoofdtypen chemische verwering: die eerder werden genoemd. Opgemerkt moet worden dat dit niet de enige vormen zijn, maar de meest voorkomende.

Carbonatatie

Carbonatatie treedt op bij regen, die van nature licht zuur is vanwege: atmosferische koolstofdioxide (CO_twee), combineert met een calciumcarbonaat (CaCO₃), zoals kalksteen of krijt. De interactie vormt calciumbicarbonaat, of Ca(HCO₃)_twee. Regen is normaal pH niveau van 5,0-5,5, dat alleen al zuur genoeg is om een ​​chemische reactie te veroorzaken. Zure regen , dat onnatuurlijk zuur is door atmosferische vervuiling, heeft een pH-waarde van 4 (een lager getal geeft een hogere zuurgraad aan, terwijl een hoger getal een grotere basiciteit aangeeft).

Carbonatatie, ook wel ontbinding genoemd, is de drijvende kracht achter de zinkgaten, grotten en ondergrondse rivieren van karst topografie .

Hydratatie

Hydratatie treedt op wanneer water reageert met een watervrij mineraal, waardoor een nieuw mineraal ontstaat. Het water wordt toegevoegd aan de kristallijne structuur van een mineraal, dat een hydraat vormt.

Anhydriet, wat 'waterloze steen' betekent, is een calciumsulfaat (CaSO₄) die meestal wordt aangetroffen in ondergrondse instellingen. Wanneer het wordt blootgesteld aan water nabij het oppervlak, wordt het snel gips , het zachtste mineraal op de Mohs hardheidsschaal .

Hydrolyse

Hydrolyse is het tegenovergestelde van hydratatie; in dit geval breekt water de chemische bindingen van een mineraal af in plaats van een nieuw mineraal te creëren. Het is een ontledingsreactie: .

De naam maakt deze bijzonder gemakkelijk te onthouden: het voorvoegsel 'hydro-' betekent water, terwijl het achtervoegsel ' -lyse ' betekent ontleding, afbraak of scheiding.

Oxidatie

Oxidatie verwijst naar de reactie van zuurstof met metalen elementen in een gesteente, waarbij oxiden . Een gemakkelijk herkenbaar voorbeeld hiervan is roest. IJzer (staal) reageert gemakkelijk met zuurstof en verandert in roodbruine ijzeroxiden. Deze reactie is verantwoordelijk voor de rood oppervlak van Mars en de rode kleur van hematiet en magnetiet, twee andere veel voorkomende oxiden.