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風化、または岩石の破壊は、地球上の生命を支える上で重要な役割を果たします。風化は、私たちの惑星が広範囲の陸生植物の生命を持つことを可能にする土壌を生み出します。新しく形成された土壌は、主に風化した岩石と鉱物粒子で構成されています。植物が成長、死滅、分解すると、土壌には腐植質としても知られる有機物が豊富になります。岩石が分解する速度は、多くの要因の影響を受けます。
鉱物組成
化学風化として知られる風化の1つのタイプは、影響を受ける岩石の化学組成に応じて異なる速度で機能します。主な化学的風化プロセスの2つは、酸化と炭酸化です。さびとしてよく知られている酸化は、空気にさらされる岩を弱めます。このプロセスでは、風化した玄武岩のように、赤または茶色の変色が生じます。鉄を多く含む岩石は酸化を受けやすい。炭酸化は、大気中の二酸化炭素が水と混合して弱い炭酸を形成するときに発生します。炭酸化は主に、石灰岩や大理石などの方解石の多い岩に影響を与えます。
格子の種類
ケイ酸塩鉱物は、繰り返しグリッドを形成するシリコンと酸素の化学的組み合わせに基づく結晶格子で構成されています。ケイ素-酸素基が互いに直接結合している場合、風化はよりゆっくりと進行します。ただし、一部の酸素原子が中間元素に結合すると、格子の耐久性が低下します。たとえば、風化の遅い岩である石英の結晶格子は、シリコンと酸素の結合のみを使用します。対照的に、かんらん石は非常に急速に天候が変わります。かんらん石格子では、酸素原子の多くがシリコンではなくマグネシウムまたは鉄に結合しています。
温度
気候は、2つの異なる方法で風化速度に影響します。温度が上昇すると岩石を分解する多くの化学反応が加速されるため、化学風化は暖かい環境でより速く進行します。対照的に、物理的な風化の速度は、より寒い地域、特に氷点近くでホバリングする地域でより高くなります。そのような地域では、霜のくさび止めが重要な風化プロセスであり、液体の水が岩石の孔や割れ目に浸透し、凍結します。
水と塩
湿潤環境では、化学的風化と物理的風化の両方が最大化されます。霜くさびは水の利用可能性に依存し、炭酸化の化学プロセスには水と二酸化炭素の両方が必要です。水はまた、水圧作用または酸性雨の生成を通じて岩を直接風化させることができます。塩分が多い地域でも、塩くさび現象により風化が増加します。塩水が岩に染み込むと、水が蒸発するときに塩の結晶が成長することで小さな割れ目が引き裂かれます。