Wat is chemisch verwering?

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

Hoe chemisch verwering gebeurt

Chemische verwering breekt rotsen niet in kleinere fragmenten door wind, water en ijs (dat is fysieke verwering). Evenmin breekt het rotsen uit elkaar door de werking van planten of dieren (dat is biologische weersinvloeden). In plaats daarvan verandert het de chemische samenstelling van het gesteente, meestal door carbonisatie, 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 oppervlaktecondities, zoals de primaire mineralen van stollingsgesteenten zoals basalt, graniet of peridotiet. Het kan ook voorkomen in sedimentaire en metamorfe gesteenten 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 stukjes afbrokkelen. Water kan ook dunne materiaalhulzen losmaken (bij sferoïdisch weer). Chemische verwering kan een ondiepe verandering bij lage temperatuur omvatten.

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

carbonatatie

Koolzuur treedt op wanneer regen, die van nature licht zuur is als gevolg van atmosferisch koolstofdioxide (CO₂), combineert met een calciumcarbonaat (CaCO₃), zoals kalksteen of krijt. De interactie vormt calciumbicarbonaat of Ca (HCO₃)₂. Regen heeft een normale pH-waarde van 5,0 - 5,5, die alleen zuur genoeg is om een ​​chemische reactie te veroorzaken. Zure regen, die onnatuurlijk zuur is door luchtvervuiling, heeft een pH-niveau van 4 (een lager getal geeft een grotere zuurgraad aan, terwijl een hoger getal een grotere basiciteit aangeeft). 

Koolzuur, ook wel ontbinding genoemd, is de drijvende kracht achter de zinkgaten, grotten en ondergrondse rivieren van karsttopografie. 

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 gevonden in ondergrondse omgevingen. Wanneer het wordt blootgesteld aan water nabij het oppervlak, wordt het snel gips, het zachtste mineraal op de hardheidsschaal van Mohs.   

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 "-lysis" ontleding, afbraak of scheiding betekent. 

oxydatie

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