Sisu
- Mis on kivide ilmastik?
- Millised on ilmastiku tüübid?
- Ilmastiku ja erosiooni vaheline seos
- Märkimisväärsed ilmastikuolude näited
- Kuidas ilmastik mõjutab keskkonda
Paljud igapäevases kohtumises olevad kivimid võivad tunduda purunematu ja muutmatu. Kivimid aga muutuvad. Ühte neist muutustest nimetatakse ilmastikuoludeks ning nii lühikese kui pika aja jooksul võib see kivimeid mitmel moel drastiliselt muuta.
Mis on kivide ilmastik?
Kivimite ilmastikutingimused kirjeldavad kivimite ja mineraalide nõrgenemise ja lagunemise protsessi. See võib toimuda nii mitteelustavate kui ka elusate tegurite kaudu, näiteks temperatuurimuutused, taimed ja loomad, happed, soolad ja vesi, olgu tahke või vedel. Kivimite ilmastikutingimused toimuvad teatud aja jooksul. Maa pinnal asuvad kivid kipuvad ilmast kiiremini ilmast kui ilm. Ilmastiku ilm on üks protsesse, mis viib pinnase tootmiseni.
Millised on ilmastiku tüübid?
Erinevat tüüpi ilmastik mõjutab kivimit. Nende hulka kuuluvad füüsiline / mehaaniline ilmastik, keemiline ilmastik ja bioloogiline ilmastik.
Füüsikalised või mehaanilised ilmastikuolud purustavad kivimid bittideks. Üks füüsikaliste ilmastikutingimuste meetod hõlmab vee külmutamist ja sulatamist. Vedelal kujul võib vesi libiseda kivide pooride või pragude vahel. Kui see vesi külmub, laieneb see nende kivide sees. Maht võib suureneda koguni 10 protsenti, avaldades kividele suurt survet. Seda nimetatakse jää kiilumiseks ehk krüofraktreerumiseks, sest jää kiilutab aja jooksul kivid tegelikult laiali. Kui jää sulab ja moodustab taas vedela vee, pühitakse kivimi osad erosiooni teel pisikestena. Vesi mängib olulist rolli füüsilises ilmastikus. See võib siseneda kivimi ja savi pooridesse, panna need paisuma ja siis ilmastikukindlam kivi nende ümber. Vesi tõstab kaljusid veealustest pindadest ja kui nad alla kukuvad või teistele kividele vastu hakkavad, võivad need puruneda.
Sool võib põhjustada sellist ilmastikutingimust, mida nimetatakse kärgstruktuuri ilmastikuks. Põhjavesi imbub kapillaari toimel kivimite pragudesse ja aurustub lõpuks. Nii saadakse soolakristallid, mis suurendavad survet kivimites. Lõpuks lagunevad kivid. Nii võib jääda soolakristalle, mis meenutavad kärgstruktuure. Soola kristalliseerumise ilmastikutingimusi ilmneb sageli kuivades kliimates.
Äärmuslikud temperatuurid võivad mõjutada ka kivide ilmastikku. Ühte füüsilise ilmastiku tüüpi nimetatakse termiliseks stressiks. See on tavaline tegur kõrbikliimas, kus päeval on temperatuurid väga kuumad, öised temperatuurid võivad aga olla üsna jahedad. Kui selline metsik temperatuuride kõikumine toimub pikema aja jooksul korduvalt, hakkavad kivimid lõpuks murenema ja helbed. Seda toimingut nimetatakse koorimiseks. Hõõrdumine on veel üks füüsikaliste ilmastikutingimuste tüüp, kus pidev kokkupuude tuule, vee või jääga hõõrdumisega paljastab järk-järgult kivid ja lagundab need.
Teine peamine ilmastiku tüüp on keemiline ilmastik. Keemilised ilmastikutingimused tulenevad sageli vee ja temperatuuri vastasmõjust kivimites sisalduvate mineraalidega. Keemiliste ilmastikutingimuste korral muutub kivimite tegelik molekulmass. Üks näide on see, kui süsinikdioksiid kombineerub veega, luues karboniseerumise, mis annab süsihappe. Süsihape lahustab omakorda lubjakivi, mis aja jooksul muudab maa-alused lubjakivi koopad.
Oksüdeerimine on keemiliste ilmastikutingimuste tüüp, kus rauasisaldusega kivimid reageerivad hapniku ja veega, põhjustades rooste tekkimist. Rooste on klassikaline punakasoranž värvus rauas. See rooste kulub kividele. Hüdratsiooni korral muutuvad kivimi tegelikud keemilised sidemed vee imendumisest. Vesi muudab sel viisil anhüdriidist kipsi. Hüdratsioon põhjustab ka kivimite deformatsiooni. Dehüdratsiooni käigus eemaldatakse vesi kivimitest, näiteks siis, kui vesi eemaldatakse limoniidist hematiidi moodustamiseks. Hüdrolüüsil muutuvad mineraalid happelise veega kokkupuutel lahuste, näiteks soolavee lahuse saamiseks. Keemiline ilmastikutingimus, mis on maapõue hüdrolüüsiga, muudab ka väga tavalised savimineraalid ja kvarts. Leelise päevakivi ehk ortoklaasi hüdrolüüs võib põhjustada kaoliniidi ja muude ainete moodustumist. Kõik need keemilised protsessid põhjustavad kivide ilmastikutingimuste kasvu. Keemiline ilmastik on tavalisem ja ilmneb troopilistes piirkondades kuumuse ja rohke vihmavee tõttu.
Bioloogiline ilmastik on ilmastiku tüüpi, mis tuleneb taimede, loomade ja isegi mikroobide mõjust. Näiteks purunevad puuseemned aja jooksul kivid laiali, kasvades küpseteks puudeks. Puude juured levivad pidevalt ja tekitavad kividesse pragusid. Loomade, näiteks muttide kaevamine võib ka kive lagundada. Isegi maapinnal olevad loomad suudavad maa peal liikudes kaljusid lagundada. Nii elavad kui ka kõdunevad taimed ja seened mõjutavad kivimeid süsihappe tootmisel. Samblike seened toimivad kivimite lagundamisel mineraalide vabanemiseks ja neist mineraalidest võtavad osa sümbiootilised vetikad. See protsess viib kividesse aukude tekkimiseni. Isegi pisikesed bakterid võivad ilmastikku muutuda ja kivimite mineraalainesisaldust muuta! Aja jooksul põhjustab kogu bioloogiliste organismide toimimine kivide suurenenud ilmastiku.
Ilmastiku ja erosiooni vaheline seos
Kui kivid aja jooksul ilmastiku tõttu kuluvad, võivad need tuule või veekogude poolt minema pühkida. Seda protsessi nimetatakse erosiooniks. Erosioon kipub ilmnema kivimites, mis on ilmnenud Maa pinnal. Nii ilmastik kui ka erosioon on levinud kõikjal Maal ja nende kombinatsioon muudab pika aja jooksul pinda drastiliselt.
Märkimisväärsed ilmastikuolude näited
Kivide ilmastikuolude ilmnemise kohta maailmas on palju näiteid, sealhulgas mõned peamised vaatamisväärsused.
Kas teadsite, et maakera suurima kanjoni tegi vesi? Ameerika Ühendriikide Grand Canyon on miljonite aastate jooksul nikerdatud praegusesse vormi, kuna kivid on ilmastikuolude, eriti Colorado jõe, poolt vee poolt ilmastiku tõttu ilmastikutingimuste tõttu ilmastiku tõttu muutunud. Veel üks näide ilmastikuolude kohta on koorimine, mis viib pinnavormideks, mida nimetatakse sündrootideks. Need kuplikujulised struktuurid tekivad tavaliselt troopilises keskkonnas; üks näide on Sugarloafi mägi Brasiilias.
Lubjakivikoopad on ilmastikuolude näide. Keemiline ilmastik moodustas Ameerika Ühendriikides Carlsbadi koobaste rahvuspargi tohutu koopasüsteemi.
Põhja-Ameerika Appalachi mäed olid kunagi Everesti mäest kõrgemad. Ilmastik ja erosioon kandis paljude miljonite aastate jooksul neid mägesid madalamasse, sujuvamasse ahelasse, mis nad praegu on.
On hämmastav mõelda, et mis tahes suurusega kemikaalide, taimede ja loomade ning mikroobide ilm ning vihm ja tuul võivad maastikku nii tohutult muuta!
Kuidas ilmastik mõjutab keskkonda
Kivimite ilmastikutingimused mängivad keskkonna tasakaalus olulist rolli. Kui kivimid on ilmastikunähtustest teravate objektide seast siledamateks, on nad valmis muldade moodustamisse panustama. Lagunenud taime- ja loomsed ained, bakterid ja ilmastikuoludest mineraalid annavad viljaka mulla. Mida rohkem on pinnases mitmesuguseid materjale, sealhulgas ilmastikuga kivimitükke, seda viljakam on pinnas. See on oluline taimede kasvatamiseks ja sellisena põllumajandustootjatele, kes kasvatavad inimestele ja loomadele mõeldud toitu. Kui pinnas ei sisalda laialdast segu nii bioloogilistest kui ka mineraalsetest komponentidest, ei ole see nii viljakas ja mõnel juhul võib viljakus puududa.
Inimese tegevus võib ilmastikuolusid kiirendada. Fossiilkütuste õhusaaste põhjustab happevihmasid, mis kannavad selliseid kivisid nagu marmor ja lubjakivi, ning neist ehitisi või monumente. Fossiilkütuste tootmisel tekkiv õhusaaste vähendamine võib aidata vältida happelise vihma tekitatavat keskkonda veelgi kahjustavat mõju.