Ayrışmanın etkileri, dünyanın yüzeyinde veya yakınında bulunan mineral ve kaya parçalarını parçalara ayırır ve değiştirir. Bu, dünyanın yüzeyini, rüzgâr ve yağmur erozyonu veya donma ve çözülmeden kaynaklanan çatlaklar gibi süreçlerle şekillendirir. Her işlemin kayaçlar ve mineraller üzerinde belirgin bir etkisi vardır. Ayrışmanın üç şekli mekanik, biyolojik ve kimyasaldır. Ayrışma, Dünya yüzeyindeki kayaların ve minerallerin parçalanmasını veya çözülmesini tanımlar. Su, buz, asitler, tuzlar, bitkiler, hayvanlar ve sıcaklıktaki değişiklikler tüm ayrışmadır.
Bir kaya parçalandığında, erozyon denen bir süreç kaya ve mineral parçalarını uzaklaştıracaktır. Ayrışma ve erozyon sürekli olarak Dünya’nın kayalık manzarasını değiştirir. Ayrışma, maruz kalan yüzeyleri zamanla aşındırır. Diğer kayaların altında hızla gömülen lavlar gibi kayalar, rüzgar ve su gibi maddelere maruz kalan kayalara göre hava koşullarına ve erozyona karşı daha az hassastır. Kaba, keskin kaya yüzeylerini düzelttiği için, hava koşulları genellikle toprak üretiminde ilk adımdır. Yıpranmış minerallerin küçük parçaları bitkilerle, hayvan kalıntılarıyla, mantarlarla, bakterilerle ve diğer organizmalarla karışır. Tek bir yıpranmış kayaç türü çoğu zaman kısır toprak üretir, taşlardan toplanan materyaller ise mineral çeşitliliğinde daha zengindir ve daha verimli bir toprağa katkıda bulunur. Yıpranmış kayaç karışımı ile ilişkili toprak tipleri arasında, buzul tortusu, loş ve alüvyal çökeller bulunmaktadır. Ayrışma genellikle mekanik ayrışma ve kimyasal ayrışma süreçlerine ayrılır. Canlı ya da bir zamanlar yaşayan organizmaların hava koşullarına katkıda bulunduğu biyolojik bozunma, her iki sürecin de bir parçası olabilir.
Mekanik Ayrışma
Fiziksel ayrışma ve ayrıştırma olarak da adlandırılan mekanik ayrışma, kayaların parçalanmasına neden olur. Su, sıvı veya katı formda, genellikle mekanik ayrışma temel bir ajandır. Örneğin, sıvı su kayadaki çatlaklara sızabilir. Sıcaklıklar yeterince düşerse, su donacaktır. Su donarken, genişler. Buz daha sonra bir kama olarak çalışır. Yavaş yavaş çatlakları genişletir ve kayayı böler. Buz eridiğinde, sıvı su, bölünmüş olan küçük kaya parçalarını uzaklaştırarak erozyon eylemini gerçekleştirir. Bu özel işlem (donma-çözülme döngüsü) donma veya cryofracturing denir.
Sıcaklık değişiklikleri, termal stres olarak adlandırılan bir işlemde mekanik hava koşullarına da katkıda bulunabilir. Sıcaklıktaki değişiklikler kayacın genişlemesine (ısı ile) ve kontrakte (soğukta) neden olur. Bu tekrar tekrar meydana geldiği için, kaya yapısı zayıflar. Zamanla, parçalanır. Kayalık çöl manzaraları termal strese karşı özellikle savunmasızdır. Sıcaklık gün geçtikçe çöl kayalarının dış tabakası tekrarlanan strese maruz kalır. Sonunda, dış tabakalar ince yapraklarda pul pul dökülür, buna da pul pul dökülme denir.
Eksfoliasyon, ayrışma ve erozyon ile oluşan peyzajların en dramatik özelliklerinden biri olan bornhardts oluşumuna katkıda bulunur. Bornhardts genellikle tropik bölgelerde bulunan uzun boylu, kubbeli, yalıtılmış kayalardır. Basınçtaki değişiklikler, hava koşullarına bağlı olarak soyulmaya da katkıda bulunabilir. Boşaltma adı verilen bir işlemde, üstteki malzemeler kaldırılır. Üstteki basınçtan salınan alttaki kayalar daha sonra genişleyebilir. Kaya yüzeyi genişledikçe, tabakalama denilen bir süreçte kırılmaya karşı hassas hale gelir. Diğer bir tür mekanik ayrışma türü, kaya yakınındaki kil veya diğer materyallerin suyu emmesiyle oluşur. Kayadan daha gözenekli olan kil, çevredeki havaların sertleşmesiyle su ile şişebilir.
Tuzlu su bazen kayaların çatlaklarına ve gözeneklerine karışır. Tuzlu su buharlaşırsa, tuz kristalleri geride kalır. Kristaller büyüdükçe, kayaya baskı uygular, yavaşça parçalara ayırırlar.
Petek havalandırması, haloclasti ile ilişkilidir. Adından da anlaşılacağı gibi, bal peteği havalandırması, tuz oluşumlarının oluşturduğu yüzlerce hatta binlerce çukurlu kaya oluşumlarını tanımlamaktadır. Bal peteği havalandırması, kıyı bölgelerinde yaygındır; buradaki deniz spreyleri, tuzlarla etkileşime geçmek için kayaları sürekli olarak zorlar. Haloklasti kıyı manzaralarıyla sınırlı değildir. Yer altı tuzunun genişlemiş olduğu jeolojik süreçte, tuz kayaları, üstteki kayaların bozulmasına katkıda bulunabilir. Petra, Ürdün antik kentindeki yapılar kararsız hale getirildi ve genellikle aşağıdan yukarı doğru tuz nedeniyle çöktü. Bitkiler ve hayvanlar, mekanik ayrışma ajanları olabilir. Bir ağacın tohumu çatlamış bir kayada toplanan toprakta filizlenebilir. Kökler büyüdükçe, çatlakları genişletirler, sonunda kayayı parçalara ayırırlar. Zamanla, ağaçlar büyük kayaları bile parçalayabilir. Yosunlar gibi küçük bitkiler bile, büyüdükçe küçük çatlakları büyütebilirler. Yeraltında tünel yapan hayvanlar ve kır köpekleri gibi hayvanlar da kaya ve toprağı parçalamak için çalışırlar. Diğer hayvanlar kayayı yere yatırarak eziyor ve kayayı yavaşça parçalamaktadır.
Kimyasal Ayrışma
Kimyasal ayrışma, kayaların ve toprağın moleküler yapısını değiştirir. Örneğin, hava veya topraktaki karbondioksit bazen karbonasyon adı verilen bir işlemde su ile birleşir. Bu, kayayı çözebilen karbonik asit olarak adlandırılan zayıf bir asit üretir. Karbonik asit özellikle kireç taşının çözülmesinde etkilidir. Karbonik asit yeraltındaki kireç taşından içeri sızdığında, büyük çatlaklar açabilir veya geniş mağara ağlarını oyabilir.
ABD’nin New Mexico eyaletinde yer alan Carlsbad Caverns Ulusal Parkı, ayrışma ve erozyon ile yaratılan 119’dan fazla kireçtaşı mağarası içermektedir. En büyüğü Büyük Oda olarak adlandırılır. Yaklaşık 33.210 metrekare (357.469 fit kare) alana sahip olan Büyük Oda, altı futbol sahasının büyüklüğündedir. Bazen kimyasal ayrışma, dünyanın yüzeyindeki kireçtaşı veya diğer kayaçların büyük bir kısmını çözer ve karst adı verilen bir manzara oluşturur. Bu alanlarda yüzey kayaları delikler, girintiler ve mağaralarla işaretlenmiştir. Dünyanın en muhteşem karst örneklerinden biri, Shilin veya Kunming, Çin yakınlarındaki Taş Orman’dır. Yüzlerce ince, yıpranmış kireçtaşı kuleleri, manzaradan doğar. Başka bir tür kimyasal ayrışma, demir içeren kayalarda çalışır. Bu kayalar oksidasyon denen bir süreçte paslanmaya başlar. Pas, oksijen ve demirin su mevcudiyetinde etkileşmesiyle oluşan bir bileşiktir. Pas genişledikçe kayayı zayıflatır ve parçalanmasına yardımcı olur.
Hidrasyon, mineralin kimyasal bağlarının, su ile etkileşime girdiğinde değiştiği bir kimyasal ayrışma şeklidir. Mineral anhidrit yeraltı suyu ile reaksiyona girdiğinde, bir hidrasyon örneği oluşur. Su, anhidriti Dünyadaki en yaygın minerallerden biri olan alçıya dönüştürür. Kimyasal aşınmanın bir başka bilinen şekli hidrolizdir. Hidroliz sürecinde, su ile etkileşime giren kayaç kimyasalları olarak yeni bir çözelti (iki veya daha fazla madde karışımı) oluşur. Birçok kayaçta, örneğin, sodyum mineralleri bir tuzlu su çözeltisi oluşturmak için su ile etkileşime girer. Hidrasyon ve hidroliz, eğimli yamaçlara katkıda bulunur, bu da hava koşullarının ve erozyonun oluşturduğu bir peyzajın başka bir dramatik örneğidir. Flared eğimler bazen “dalga kayaları” lakabı olan içbükey kaya oluşumlarıdır. C-şekli büyük ölçüde yüzey altı havalanmanın bir sonucudur, buradaki hidrasyon ve hidroliz, arazinin yüzeyinin altındaki kayaları aşındırır. Yaşayan organizmalar da kimyasal ayrışma maddeleri olabilir. Bitkilerin çürüyen kalıntıları ve bazı mantarlar kayayı zayıflatacak ve çözebilecek karbonik asit oluştururlar. Kuvars gibi kil mineralleri kimyasal ayrışmanın en yaygın yan ürünleri arasındadır. Killer, Dünya’daki tüm tortul kayaçlardaki kimyasalların yaklaşık% 40’ını oluşturur.
Ayrışma Şekilleri
Çatlama ve Kırma
Mekanik bozunma, ısı, soğuk, su ve rüzgâr gibi çevresel faktörlerden dolayı kayaları fiziksel olarak bozar. Bir tür mekanik ayrışma, suyun çözülmesini veya sürekli olarak donmasını sağlar. Su, sıvı halde, bir kaya içerisindeki birçok çatlak, derz ve deliğe nüfuz eder. Sıcaklık 32 derece Fahrenheit ve altına düştüğünde donmaya başlar. Su donarken, genişler ve yaklaşık yüzde 10 büyür. Bu genişleme, kayaların içindeki çatlakları ve delikleri dışarı doğru iter. Granit gibi en sert kayalar bile son derece güçlü kuvveti eşleştiremez. Tuz kama, diğer bir mekanik ayrışma şeklidir. Kaya yüzeyindeki çatlak ve deliklere giren su tuz içerir. Buharlaşırken, tuzu geride bırakır. Zamanla, tuz birikintileri oluşur. Kayaların zayıflamasına ve kırılmasına neden olan güçlü bir baskı yaratırlar. Soğuk iklimlerde mekanik ayrışma oldukça yaygındır.
Değişen Mineral Yapısı
Kimyasal ayrışma, kayaçların ayrışmasına, çözünmesine ve gevşemesine neden olur. Kimyasal reaksiyonlar, kayaları bir arada tutan bağları yok eder. Bu onların küçük parçalara ayrılmasına neden olur. Kimyasal ayrışmanın bir etkisi hidrolizdir. Hidroliz yoluyla, bir mineralin kimyasal yapısına su eklenir ve bu da minerali yenisine çevirir. Örneğin, hidroliz feldspat’ı kile dönüştürür. Su, kimyasal reaksiyonlarda bir katalizör olduğu için, kimyasal bozunma çoğunlukla bol miktarda su ve yüksek sıcaklıklarda ortaya çıkar. Sıcak ve nemli tropiklerde yaygın olma eğilimindedir.
Kimyasal Bileşimi Değiştirme
Biyolojik ayrışma, mikroplar, hayvanlar ve bitkiler tarafından kayaların zayıflaması ve ardından parçalanması anlamına gelir. Büyüyen bitki kökleri kayalara basınç veya stres uygular. Kayaların kimyasal bileşimini değiştirerek, mikrobiyal aktivite kaya minerallerini parçalara ayırır. Liken mikrobiyal aktivitenin mükemmel bir örneğidir. Liken birlikte yaşayan alg ve mantarlardır. Mantarlar, kaya minerallerini parçalayan bazı kimyasalları serbest bırakır. Algler, kayadan çıkan kırık mineralleri tüketir. Süreç devam ederken, kaya üzerinde boşluklar ve delikler oluşmaya devam ederek kayayı hava koşullarına maruz bırakıyor. Biyolojik ayrışmanın bazı etkileri, parçacıkların kırılması, minerallerin hareketi, malzemelerin karıştırılması ve karbondioksit üretimidir. Ayrışma Direnci
Kayalar, dayanıklılık ve mukavemet sembolleridir. Kayalar normalde hava koşullarına dayanıklıdır. Bu direnç, taşın mineral gözenekliliğine ve mineral bileşimine bağlıdır. Fiziksel yumuşak mineraller kolayca parçalanır ve ezilir. Ayrışmaya duyarlı kayalardan bazıları kireçtaşı ve mermerdir. Granit, hava koşullarına karşı oldukça dirençli bir kayaya mükemmel bir örnektir.
Ayrışma ve İnsanlar
Ayrışma doğal bir süreçtir, ancak insan faaliyetleri onu hızlandırabilir. Örneğin, belirli hava kirliliği türleri hava koşullarının hızını artırmaktadır. Yanan kömür, doğalgaz ve petrol, atmosfere nitrojen oksit ve kükürt dioksit gibi kimyasalları salmaktadır. Bu kimyasallar güneş ışığı ve nem ile birleştiğinde asitlere dönüşürler. Daha sonra dünyaya asit yağmuru olarak geri dönerler.
Kaynakça:
https://sciencing.com/weathering-effects-8012412.html
https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/weathering/
Yazar: Meltem Yıldırım