Salzverwitterung und Insolationsverwitterung

Die Salzverwitterung, auch als Salzsprengung bekannt, ist ein weiterer wichtiger Prozess der physikalischen Verwitterung. Sie tritt unter folgenden Bedingungen auf:

• Wechsel zwischen ariden und humiden Monaten
• Hohe Temperaturen
• Poröse Gesteine (z.B. Sandstein oder Steine mit Salzgehalt)

Vocabulary: Arides Klima bezeichnet trockene Klimabedingungen mit geringen Niederschlägen.

Der Prozess der Salzverwitterung läuft wie folgt ab:

1. In humiden Monaten dringt Wasser in Poren und Risse des Gesteins ein und löst enthaltene Salze auf.
2. Während langer Trockenperioden wird das Wasser durch Kapillarkräfte an die Oberfläche gezogen.
3. Das Wasser verdunstet, und die gelösten Mineralsalze kristallisieren aus.
4. Die Volumenvergrößerung der Kristalle erzeugt einen Wachstums- oder Kristallisationsdruck.
5. Dieser Druck führt zum Zerfall der äußeren Gesteinsschichten.

Example: Die Salzsprengung Verwitterung kann in Küstenregionen beobachtet werden, wo Meerwasser in Gesteine eindringt und Salzkristalle bildet.

Die Insolationsverwitterung, auch als Temperaturverwitterung bekannt, tritt in Gebieten mit aridem Klima und hohen täglichen Temperaturschwankungen auf:

• Intensive Sonneneinstrahlung heizt unbedeckte Felsflächen stark auf.
• Die Erwärmung erfolgt nur wenige Zentimeter tief aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Gestein.
• Nachts kühlt die Gesteinsoberfläche durch die Aridität des Klimas extrem schnell ab.
• Die resultierende Spannung im Gestein kann zum Abplatzen von Gesteinsschalen führen.

Highlight: Die Insolationsverwitterung ist besonders in Wüstengebieten an den Wendekreisen wirksam und trägt zur Bildung von Fels- und Gesteinswüsten bei.

Verschiedene physikalische Verwitterungsprozesse erzeugen unterschiedlich starke Drücke:

• Wurzelsprengung: 10.000 hPa
• Salzsprengung: 100.000 hPa
• Temperaturverwitterung: 500.000 hPa
• Frostsprengung: 2.000.000 hPa

Definition: Physikalische Verwitterung Prozessname bezieht sich auf die spezifischen Mechanismen wie Frostsprengung, Salzsprengung oder Insolationsverwitterung, die zur mechanischen Zerstörung von Gestein führen.

Chemische Verwitterung

Die chemische Verwitterung umfasst Prozesse, bei denen die chemische Zusammensetzung von Gesteinen und Mineralien verändert wird. Zwei wichtige Formen sind die hydrolytische Verwitterung und die Kohlensäureverwitterung.

Hydrolytische Verwitterung:

• Tritt auf, wenn silikathaltige Gesteine bei hohen Temperaturen mit säurehaltigem Wasser in Berührung kommen.
• Führt zur Zersetzung der Silikatminerale und Neubildung von Tonmineralen.
• Chemische Reaktion: Silikat + Wasser → Tonmineral (basisch) + Säure

Example: Ein Beispiel für chemische Verwitterung ist die Umwandlung von Feldspat in Kaolin durch hydrolytische Verwitterung.

Der Prozess im Detail:

1. Positive Wasserstoffionen tauschen mit ein- bis zweiwertigen Kationen die Plätze.
2. Die Verbindungen der Mineralstoffe werden instabil und unterliegen weiterer hydrolytischer Zersetzung.
3. Neue Stoffe entstehen, darunter Säuren, die mit Bodenwasser weggeführt werden.
4. Basische und feste Tonminerale bilden sich.

Highlight: Je höher die Temperatur und je niedriger der pH-Wert, desto intensiver ist der Verwitterungsprozess. In feuchten Tropen sind Böden daher oft tiefgründig verwittert.

Kohlensäureverwitterung:

• Tritt in humiden Gebieten mit Temperaturen über dem Gefrierpunkt auf.
• Wird durch Dissoziationsvorgänge von chemischen Verbindungen ausgelöst.
• Die Intensität der Lösung hängt von Temperatur und Reinheit ab.

Vocabulary: Lösungsverwitterung ist ein weiterer Begriff für chemische Verwitterungsprozesse, bei denen Mineralien durch Wasser gelöst werden.

Definition: Chemische Verwitterung Boden bezieht sich auf die chemischen Prozesse, die zur Zersetzung von Gesteinen und zur Bildung von Bodenmineralen führen.

Die chemische Verwitterung spielt eine entscheidende Rolle bei der Bodenbildung und der Entstehung wichtiger Rohstoffe wie Tonminerale (z.B. Kaolinit) und Bauxit.

Example: Chemische Verwitterung Beispiele umfassen die Verwitterung von Kalkstein durch kohlensäurehaltiges Wasser oder die Oxidation von eisenhaltigen Mineralien, die zu rostfarbenen Böden führt.

Chemische Verwitterungsprozesse

Die Chemische Verwitterung umfasst komplexe Prozesse wie die hydrolytische Verwitterung und Kohlensäureverwitterung, die besonders in feuchten und warmen Klimazonen aktiv sind.

Definition: Hydrolyse Verwitterung einfach erklärt ist die Zersetzung von Silikatmineralen durch säurehaltiges Wasser bei hohen Temperaturen.

Highlight: Die Intensität der Chemische Verwitterung Boden steigt mit höherer Temperatur und niedrigerem pH-Wert.

Example: Ein wichtiges Produkt der hydrolytischen Verwitterung sind Tonminerale wie Kaolinit und Bauxit.

Physikalische Verwitterung

Die physikalische Verwitterung ist ein Prozess, bei dem Gesteine durch mechanische Kräfte zerstört werden, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu verändern. Dieser Vorgang beginnt oft von innen, obwohl Wasser von außen eindringt.

Ein wichtiger Mechanismus ist die Frostverwitterung, auch Frostsprengung genannt. Sie tritt auf, wenn:

• Temperaturen um den Gefrierpunkt schwanken
• Ausreichend Feuchtigkeit vorhanden ist
• Gesteine porös oder zerklüftet sind (z.B. Sandstein oder Granit)

Beispiel: Bei der Frostverwitterung dringt Wasser in Poren und Risse ein, gefriert und dehnt sich aus. Dies führt zur Erweiterung der Hohlräume und letztendlich zur Sprengung des Gesteins.

Highlight: Die Dichteanomalie des Wassers spielt eine entscheidende Rolle: Beim Gefrieren vergrößert sich das Volumen um etwa 9%, was enormen Druck auf das umgebende Gestein ausübt.

Ein alltägliches Beispiel für Frostverwitterung sind Schlaglöcher in Straßen. Sie entstehen durch eine Kombination aus Frostverwitterung und Verkehrsbelastung.

Die Wurzelsprengung ist ein weiterer physikalischer Verwitterungsprozess. Sie tritt in Klimazonen auf, die Pflanzenwachstum ermöglichen:

• Humide (feuchte) Bedingungen
• Ausreichend Sonnenlicht (mindestens 5°C für Gräser, 10°C für einige Baumarten)

Vocabulary: Humides Klima bezeichnet feuchte Klimabedingungen, die für Pflanzenwachstum günstig sind.

Der Wachstumsdruck von Pflanzenwurzeln, die in feine Poren eindringen, weitet und sprengt das Gestein mechanisch. Dies kann sogar zu Straßenaufbrüchen durch große Bäume am Straßenrand führen.

Definition: Physikalische Verwitterung umfasst alle Prozesse, bei denen Gesteine durch mechanische Kräfte zerkleinert werden, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu verändern.