תפקיד מזג האוויר וההרסיון בתכונות הגיאולוגיות של כדור הארץ

מזג אוויר ושחיקה הם תהליכים גיאולוגיים בסיסיים אשר כל הזמן מחלחלים פני כדור הארץ.הם שוברים סלעים, פליטות תחבורה, ויוצרים נופים החל ממישורים מגדלים ועד קו החוף המקיפים.

מה מזג אוויר?

מזג אוויר הוא התמוטטות של סלעים ומינרלים על פני כדור הארץ או ליד פני השטח של כדור הארץ.זה לא כרוך בתנועה; במקום זאת, הוא מכין חומר להובלה מאוחרת יותר על ידי שחיקה, יכול להיות פיזי, כימי או ביולוגי, וכל סוג אינטראקציה עם האחרים בטבע.

מזג אוויר פיזי

פיזי, או מכני, שברים מזג אוויר סלע מבלי לשנות את ההרכב הכימי שלה.

(FLT:0) , חינםze-thaw פעולה: FLT:1 מים לראות סדקים, הקפאות, מרחיב, להפעיל עד 200 MPa של לחץ לחזור על מחזורים מתפתלים את הסלע בנפרד, יצירת שברים זוויתיים הנקראים טאלוס.תהליך זה שולט בסביבות דולפינים ופריפריה.
(FLT:0) התרחבות והתכווצות:FLT:1 במדברים, תנודות טמפרטורה יומית גדולות לגרום סלעים להתרחב וחוזה. לאורך זמן, שיעורי התרחבות שונים בין מינרלים גורמים סדקים מיקרוסקופיים לגדול.זה יכול לייצר גלידות exfoliation - לוחות מעוקלים כי מקלפים כמו שכבות של בצל.
(ב) ⁇ :0) , ⁇ : ב- 1 באזורי החוף והצחיח, מלח מתגשם בצלעות ובשברים.
(FLT:0) פעילות ביולוגית: FLT:1 שורשי צמחים מתפתלים אל מפרקים ולהרחיב, בעוד גידול בעלי חיים ותולעי אדמה מפריעים פיזית אדמה וregolith. Lichens לייצר חומצות אורגניות כי מחלישים משטחים סלע, אבל ההשפעה המכנית העיקרית שלהם היא למלכודת לחות ולהרחיב במהלך מחזורים רטובים.

מזג אוויר כימי

מזג אוויר כימי משנה את המבנה המולקולרי של מינרלים, לעתים קרובות גורם להם יותר רגישים לשחיקה.זה מהיר ביותר באקלים חם ולח.

(FLT:0) Hydrolysis:FLT:1 Water מגיב עם מינרלים סיליקניים כמו feldspar כדי ליצור מינרלים חימר ומושגים מומסים. לדוגמה, מזג אוויר אורתולאזליים לכר חיקליני, שחרור אשלגן בתהליך.זהו תהליך מזג האוויר הדומיננטי ברוב הקרקעות.
(FLT:0) אוקסידציה: 1FLT:1 מינרלים עשירים בברזל, כגון אוליפן ו-pyrite, מגיבים עם חמצן כדי ליצור תחמוצות ברזל הידרוקסידים.הצבעים האדומים של אדמה ואבני חול - כמו אלה בארץ הסלע האדומה של יוטה - מגיעים מ hematite ו goite המיוצרים על ידי חמצון.
(FLT:0) קראנוור: 1 פחמן דו-חמצני מתמוסס במים הגשמיים כדי ליצור חומצה פחמן חלשה.זה מגיב עם קלקיט באבן גיר ושיש, מסלק אותו לאט.
(FLT:0)Dissolution: 1 סלעים, כגון Halite (מלח רוק) וצוענים, פשוט להתמוסס במים.זה יכול ליצור שחיקה מהירה בפקדות evaporite, המוביל להתמוטטות תכונות אגמים מלוחים.

מזג אוויר ביולוגי

בעוד לעתים קרובות מקובצים עם תהליכים כימיים או פיזיים, מזג אוויר ביולוגי ראוי להזכיר בנפרד.מיקרובים, פטריות, ומכסה ליצ'נים מסלקים תרכובות שמוציאות חומרים מזינים ממינרלים.שורשי עץ יכולים לחלק סלעים גרניט, ואפילו את הפעילויות של חיידקים שמחמצן או להפחית מתכות לתרום למזג אוויר.

מה זה Erosion?

האירוניה היא התהליך שבו החומר הממזג מנותק ומועבר על ידי סוכנים טבעיים.זה מחדש נופים, יוצר אגן סימנטארי, ומעביר מיליוני טונות של משקעים מדי שנה.הסוכנים העיקריים הם מים, רוח, קרח וכוח הכבידה. כל סוכן פועל בקנה מידה שונה ומייצר נחות אופייניות.

מים Erosion

מים הם הסוכן הכי יעיל של שחיקה.זה פועל במספר צורות:

(ב) ⁇ :0) רנלין מתיז ושחיקה: FLT:1 [הטבע] משפיע על אדמה חשופה, מרתיע חלקיקים אשר לאחר מכן לעבור במורד ההריל בגליונות דקים.זה נפוץ על שדות חקלאיים ויכול להסיר את הפסגות מהר יותר מאשר צורות.
(ב) ⁇ :0Rill and gullyשחיקה: FLT:1 , חתומה של זרימה מקודמת חתכת ערוצים קטנים (חללים) שיכולים להתמזג לגוללים גדולים יותר.
(FLT:0) שחיקה פלוביאלית: 1FLT:1 Rivers ונהרות חותכים ערוצים דרך סלע וכלבום. שני תהליכים שולטים: פעולה הידראולית (כוח של מים נעים) ומוחש (שלאה מים נשטפים נגד המיטה) לאורך זמן, נהרות עמקי קרב, קניונים, מתפתלים ומקצירים.
(ב) ⁇ :0) סחף: 1FLT:1 Ocean גלי פאונד עם כוח עצום, חתלת צוקים והסרת סלע. סחף לונגפיה תחבורה סידנציה לאורך חופי, בניית חופים וירוקים תוך נביחות.
(ב) ⁇ :0) סחף מים: 1FLT:1 פיזור אבן על ידי מי קרקע יוצר מערות, כיור, ומערכות ניקוז תת-קרקעית - הבסיס של הטופוגרפיה הקרסט.

הרוח

רוח ארס על ידי דפלציה (מעל חלקיקים רופפת) ו abrasion (משטחי סלע sandblasting) סחף רוח הוא יעיל ביותר באזורים עקשניים למחצה שבהם צמחייה היא רבת-כבדה ונפיחות טובה היא בשפע.

(ב) ויקרא י"א: "בְּהָיָה אֱלֹהִים" (בראשית כ"ד, כ"ד)
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) סערות דוסט: 1FLT:1 לוס (החלל הסגול) יכול לנסוע אלפי קילומטרים, להפקיד אדמה פורייה באזורים מרוחקים.

גלקסיות

הקרחון מתרוקנת על ידי בריחת קרח (מנקה על סלע ומשיכת גושים) ומוח (חלקים רוק מוטבעים בלחיצת קרח) הם מייצרים עמקים בצורת U, cirques, טמונים, ו fjords. סחף גליוניים הם בדרך כלל הרבה יותר איטי מאשר שחיקה במים, אבל יכול להיות דרמטי לאורך זמן רב.

« « « התעלות (Mass Wasting)

Gravity תורמת לשחיקה באמצעות עוקץ המוני – תנועת המורדות של סלע וקרקע ללא סיוע של אמצעי תחבורה.

(FLT:0)Creep: 1FLT (התנועה האיטית, הבלתי נמנעת של חלקיקי הקרקע תחת השפעת מחזורי הקפאה והלחיצות, לעתים קרובות נראים בעמדות גדרות מוטות.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) , תולעים והריסות זורם: חליל 1 (ב) תנועות קטסטרופליות המופעלות על ידי רעידות אדמה, גשם כבד או חתומה.

אינטראקציה של מזג אוויר ורוסיון

מזג אוויר ושחיקה הם שני חצאים של מחזור מתמשך.מזג האוויר שובר סלעים לתוך חתיכות קטנות מספיק כדי להיות מועבר; שחיקה לאחר מכן מעבירה חתיכות אלה למקומות חדשים - לעתים קרובות להפחית אותם עוד במהלך תחבורה.סוג של השפעות מזג אוויר איך שחיקה מתקדמת. לדוגמה, מזג אוויר כימי לאורך מפרקים בגרניט יוצר סלעים מעוגלים עגולים (tors) כי הם הוסרו על ידי כבידה או זרמים פחמן, סלעים עמוקים, פחמן, כי הם מתפזרים.

האיזון בין מזג האוויר לבין שחיקה קובע את הקלה של הנוף.במקום שחיקה עולה על מזג האוויר, צוקים תלולים ומבנה ridges חדה. שבו מזג אוויר של שחיקה, אדמה עמוקה ומדרונות עדינים מתפתח.

לנדפורים שנוצרו על ידי מזג אוויר ורוסיון

(ב) ⁇ :0) ו-Valleys: 1FLT:1 ו-V בצורת עמקים כתוצאה מחדירה בנהר; עמקים בצורת U מזחלות קרחוניות.הקניון הגדול של נהר קולורדו הוא הדוגמה הקלאסית של שטף פלובי.
(ב) ⁇ :0) ⁇ ו-escarpments: סחף אחר-כך של שכבות סלע קשות מול שכבות סלע רכות יוצרות פרצופים תלולים.ההאגרה אסקפמנט היא דוגמא בולטת בצפון אמריקה, שנוצרה במקום שבו כופים דו-קרבניים עמידים בפלילים חלשים יותר.
(ב) ⁇ :0 ⁇ ⁇ :0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) מעריצים ומפציצים: חליל 1 (FLT:1 ), פקדות סחף מים, שבו זרמים על גדות או מאבדים מהירות.
(FLT:0)Caves and karst:FreaLT:1 , מזג אוויר כימי על ידי חומצה פחמן יוצרת כיור, מערות, ונהרות להיעלם.Mmoth Cave בקנטקי ואת cenotes יקטן הם תכונות קרסט מפורסם.
(ב) מחסניות וקשתות: ⁇ 1 (FeloLT:1 , גלישת גלים לאורך חופי הים יכול לעגל אל תוך ראשים, ולהשאיר עמודי תווך מבודדים (stacks) או גשרים טבעיים (arches) כמו אלה לאורך החוף אורגון.

גורמים המשפיעים על מזג האוויר וההרסיון

אקלים אקלים אקלים

אקלים הוא הגורם המשפיע ביותר.התחממות, אקלים רטוב מאיץ מזג אוויר כימי - למשל, יערות הגשם טרופיים יש עמוק, מזג אווירי גבוה הנקרא מאוחר יותריט, אקלים יבש מעדיף מזג אוויר פיזי על ידי קפואה-aw. אזורים אריד חווים שחיקה רוח כמו התהליך הדומיננטי, בעוד אזורי גזע מעוצבים על ידי קרח ופורגן.

טופוגרפיה ו-Sleope

מדרונות Steeper מגבירים את מהירות ההמראה ואת הפוטנציאל של שחיקה המונית יכול להיות פקודות של גודל גבוה יותר מאשר על אדמה שטוחה.

גיאולוגיה (Rock Type and Structure)

רך, מלוטש, או סלעים שבורים הדהדו מהר יותר. Limestone erodes במהירות על ידי פחמן; גרניט היא עמיד יותר להתקפה כימית אבל יכול לשבור פיזית.דפוסים משותפים ומטוסים מתפתלים מים להאיץ הן מזג אוויר והן שחיקה.

גידול

שורשי הצמח מדביקים אדמה ולהפחית את פני השטח, ירידה בשחיקת.באותו זמן, שורשים וחומצות אורגניות משפרות את מזג האוויר הכימי.דforestation, חקלאות וצמחייה של התאזרחות ולהגדיל באופן דרמטי את השחיקה - לעתים קרובות 10 עד 100 פעמים צמיחה טבעית.

פעילות אנושית

בני האדם משנים את שחיקה באמצעות בנייה, כרייה, בניין סכר, ושימוש בקרקע שינויים.ההההה בהמלאיה גרמה לשחיקה חמורה ומפלות אדמה.מלכודת דמס, רעבה במורד הזרם דלטס.

זמן

תהליכים גאולוגיים פועלים לאורך זמן מתקופות (מפולות) למיליונים של שנים (התקפה) טמפרטורות מזג האוויר יכולות להשתנות על ידי פקודות גודל בהתאם לסוג האקלים והסלע.המושג של "סף הגיאוסופי" מזהה כי נופים יכולים להתפתח לאט ואז לזוז בפתאומיות - למשל, כאשר ראש גורים במהירות מתקדמת לאחר מדרון קריטי הוא עודף.

מחקרים על מזג אוויר ורוסיון

הגרנד קניון, אריזונה, ארצות הברית

הגרנד קניון הוא אולי הדוגמה האייקונית ביותר בעולם של שחיקה פלוביאלית.חתכה בנהר קולורדו מעל 6 מיליון שנים, הקניון חושף כמעט 2 מיליארד שנים של היסטוריה גיאולוגית.הנהר ממשיך לבודד את הסכר Vishnu שיסט העמיד בתחתית, בעוד זרמי צד ומזג אוויר רחב יותר של הקניון.

עמק יוסמיטי, קליפורניה, ארצות הברית

עמק יוסמיטי נשטוף על ידי קרחונים במהלך הפליסטגורן.ההתקדמות הנרחבת והעמיקה עמק הנהר טרום-existing, יצירת פרופיל בצורת U, חצי-דומה מפלים, ועמקים תלויים.סלע הבדולח דחוס על ידי מפרקי גאוסמיים, אשר נשלטים על ידי חיתוך קרחוניים ונפילתם של ימינו.

The Great Sand Dunes, קולורדו, ארצות הברית

הטונים הגבוהים ביותר בצפון אמריקה (עד 230 מ') נוצרו באמצעות תבניות רוח מורכבות.התחילה של רכס הרי ריו גרנדה הכלואלי מועברת על ידי רוחות בדרום-מערב, ולאחר מכן לכודים נגד הרי סןגריה דה כריסטיאנו.הדוכסות הן מערכת דינמית: צמחייה מייצבת כמה אזורים, בעוד הרוח שומרת על אחרים על מים ניידים בחול, מקטין את השחיקה על ידי קידום של אתר זה, מפגין ייצוב, כיצד רוח, מייצבת רוח, מייצבת רוח, מייצבת רוח, מייצבת, וייצוב, מייצבת רוח, מייצבת רוח אינטראקציה.

נופים קסומים של גולין, סין

מגדלי אבן הסידן האייקוניים של גולין, סין, תוצאה של מיליוני שנים של פחמן תחת אקלים חם ולח.הנהר לי חותך דרך אבן גיר מלוטשת מאוד, יצירת נוף של פינות, מערות ונהרות תת-קרקעיים.קצב מזג האוויר הכימי באזור זה הוא בין הגבוהים ביותר על פני כדור הארץ, לנטרל כמה מ"מ של סלעי מיטה לכל המאה.

השפעה על מערכות אקולוגיות ופעילויות אנושיות

טיהור וחקלאות

מזג אוויר הוא הצעד הראשון היווצרות הקרקע.סוג ועומק הקרקע תלויות בסלע ההורה, האקלים, והזמן. באזורים עם מזג אוויר כימי גבוה, הקרקעות עבות אך לעתים קרובות מרופפות של חומרים מזינים - כגון oxisols של האמזונס. באזורים ממוזגים מייצרות כיכרות פורממות, אך סחף יכול להסיר את הפסגות מהר יותר מאשר צורות; שחיקה כדור הארץ הממוצע הוא 10 פעמים על ידי בטיחות טבעית זה.

שינויים

רסיון reshapes החוף, נהרין, ובתי גידול הרים.אובדן חוף בשל שחיקה גל לחסל אתרי קינון עבור צבים ימיים. Sediment deposition in deltas יוצר רטובות חדשות.פולות אדמה יכול לחסום נהרות, ויצר אגמים שמשנים את מערכות אקולוגיות מימיות.הבנת דפוסי שחיקה מסייע שימור לחזות שינויים תחת שינויי אקלים.

תשתיות וסיכויים

האירוניה חותרת תחת כבישים, גשרים, צינורות ומבנים.שחיקה החוף כבר עולה מיליארדים של דולרים מדי שנה בנזק רכוש והפחתה. באזורים הרריים, מפולות אדמה מציבות סיכונים לקהילות. Retaining קירות, ראפ וקירימים מספקים הגנה אבל יכול להחמיר את השחיקה במקום אחר. גיאוטכני מהנדסים חייב לגרום לקצבי מזג אוויר לעיצוב.

איכות המים

שחיקה סוליל מגבירה את הזעזועים בזרמים, פוגעת בחיים מימיים והעלאת עלויות הטיפול במים.סימנט יכול לשאת את המזונאים (פטיסטים, זרחן, מתכות כבדות) שקועים חלקיקים.האזור המת במפרץ מקסיקו קשור לחנקן וזרחן ממולדת מחוספסת.

Global Carbon Cycle

מזג אוויר כימי של סלעים סילקויים צורכת CO2 אטמוספירי, משחק תפקיד בקביעת האקלים.התגובה הופכת את CO2 ל- דוקרבונט, אשר מועבר לים ובסופו של דבר נעולה באבן גיר. משוב זה פועל מעל מאות אלפי שנים. פעילות אנושית המזרזת את שחיקה עשויה להגדיל באופן זמני את ה- CO2 מהצעות חומר אורגני חשופים, אך ההשפעה ארוכת הטווח של מזג אוויר חם יכול להיות CO2 מרתיעה של שינוי אקלים.

שיעורי מזג אוויר ואירויון

שיעורי האירוניה משתנים באופן נרחב.נהר קולורדו שוחק את הגרנד קניון בסביבות 0.3 מ"מ בשנה; שחיקה אדמה הנגרמת על ידי אדם על אדמה חקלאית יכולה להגיע 10 מ"מ בשנה.שיעורי מזג האוויר משתנים באופן דומה: באזורים יבשים, אבן גיר עשויה למזג אוויר 1 מ"מ בשנה, בעוד גרניט במדבר קר עשוי להגיע למזג אוויר קר 0.001 מ"מ בשנה.

המושג "קצב זיהוי" - ההשפעה המשולבת של מזג אוויר ושחיקה - משמש לחישוב הנוף יורד.עבור טווחי הרים שלמים, גינוי בדרך כלל נע בין 0.1 ל 1 מ"מ בשנה. בשיעורים אלה, ההימלאיה ניתן לטבול ב 10 מיליון שנים - אבל tectonic uplift שומר אותם עולה.

מסקנה

מזג אוויר ושחיקה אינם כוחות מבודדים; הם תהליכים מקושרים שעיצבו את פני כדור הארץ במשך מיליארדי שנים.מפסגות המגדל של יוסמיטי ועד למבוך תת-קרקעי של קראסט, תהליכים אלה יוצרים כמה מהתכונות המרהיבות ביותר של כדור הארץ.הם גם מקיפים אדמה, מסדירים את האקלים, ומציגים אתגרים והזדמנויות לציוויליזציה האנושית.

לצורך מחקר נוסף, ה- 0 (ה-0)GS מזג אווירינג ו-Erosion Science ExplorerFLT:1 מציע משאבים נרחבים, וגלריית הצילום הגיאוגרפי הלאומי של אטומים של סחף 3 מספקת דוגמאות חזותיות של תהליכים אלה בפעולה.