Kayaçların küçük parçalara ayrılması, parçalanması nasıl gerçekleşir? Neden olan faktörler, kimyasal ve fiziksel parçalanama ve nedenleri.
Şimdiye kadar bulduğunuz en küçük kaya parçasını düşünün. Nasıl bu kadar küçüldü? Aslında daha büyük bir kayanın parçasıydı. Zamanla, doğal güçler kayaları daha küçük ve daha küçük parçalara ayrılır. Eğer daha önce ağaç kökleri tarafından çatlamış kaldırım veya araba yolu gördüyseniz bu sürecin bir örneğini görmüşsünüz demektir. Aynı şey kayalarda da olabilir.
Bu bölümde iki tür ayrışma hakkında bilgi edineceksiniz. Birinci tür, bir kayanın fiziksel olarak parçalandığında meydana gelir; kırık kaldırım gibi. Başka bir tür ise, bir kimyasal reaksiyon sırasında ortaya çıkar. Kimyasal reaksiyon ise bir kayanın yapısını değiştirir.
Mekanik ayrışma, kayalardaki fiziksel değişiklikler
Cevize çekiçle vurursanız küçük parçalara ayrılarak kırılacaktır. Her ne kadar ceviz parçaları artık birbirine bağlı değilse de, hala aynı malzemelerden oluşmaktadır. Kayaların fiziksel kuvvetlerle parçalanması da hemen hemen aynı şekilde çalışır. Bu doğal süreçte, fiziksel kuvvetler kayaları birbirinden ayırır ama kompozisyonlarını değiştirmez.
Buz Etkisi
Su donduğunda genişler. Su donduğunda kayaların çatlaklarında ve gözeneklerinde genişleme kuvveti kayaları ayırmaya yetecek kadar güçlüdür. Bu süreç, büyük kayaları parçalayabilir ve sıcaklığın donma noktasının üstüne çıkıp altına düştüğü yerler oldukça yaygındır.
Basınç
Dünya’nın derinliklerinde büyük bir baskı altında olan kayalar oluşan itme kuvveti ile zamanla, yüzeye kadar ulaşabilir. Kayanın içindeki basınç hala yüksektir, ancak kayanın yüzeyindeki basınç serbest bırakılır. Bu basınç tahliyesi kayanın genişlemesine neden olur. Kaya genişledikçe içinde çatlaklar oluşur. Bu kaya katmanlarının veya tabakalarının yavaş yavaş kırıldığı süreçtir. Bu süreç bazen soğan kabuğu ayrışması olarak adlandırılır, çünkü kaya yüzeyi soğan katmanlarına benzer ince katmanlar halinde kırılır.
Bitki Kök Büyümesi
Ağaçlar, çalılar ve diğer bitkiler, kayalardaki çatlaklarda köklenebilir. Bu bitkilerin kökleri büyüdükçe, çatlakları genişler. Kaya – büyük olsa bile bölünebilir.
Aşınma
Su, nehir yataklarında ve nehir kenarlarında bulunan kayaları aşındırabilir. Hareket eden suyun gücü kayaların yüzeylerin aşındırır. Su aynı zamanda kayaların aşağı doğru yuvarlanmasına da neden olur. Yuvarlanan kayalar nehir yatağında birbirlerine sürtündükçe aşınır. Kayalık bir kıyıya vuran okyanus dalgaları da kayaları aşındırır.
Kimyasal ayrışma – kayaların bileşimini değiştirir.
Eski paslı bir çivi gördüyseniz bu sürecin sonucuna şahit olmuşsunuz demektir. Çivideki çelik demir içerir. Havadaki ve sudaki oksijen, demirle reaksiyona girerek pas oluşturur. Kayalardaki mineraller de su ve hava ile reaksiyona girdiklerinde kayaların yapısını değiştirerek kimyasal değişikliklere uğrarlar. Kayalardaki mineraller hava ve su ile temas ettiğinde, bazıları çözülür ve diğerleri reaksiyona girer ve farklı minerallere dönüşür.
Çözünme
Kimyasal ayrışmanın ana nedeni sudur. Bazı mineraller normal suda tamamen çözünür. Halit minerali yani kaya tuzu, sıradan suda çözünür. Daha birçok mineral de limonata gibi hafif asidik suda çözünür. Atmosferde, az miktarda karbondioksit yağmur suyunda çözünür. Yeryüzüne düştükten sonra, yağmur suyu toprakta hareket ederek çürüyen bitkilerden ek karbondioksit toplar. Hafif asidik su, kayalardaki mineralleri parçalar. Bu süreçte, kayalar da daha küçük parçalara ayrılabilir.
Hava kirliliği, yağmur suyunu doğal olduğundan daha asidik hale getirebilir. Enerji santralleri ve otomobiller, atmosferdeki su buharı ile reaksiyona girerek asit yağmuru oluşturan kükürt dioksit ve nitrik oksit gibi gazlar üretir. Asit yağmuru, kayaların doğal olarak olduğundan çok daha hızlı aşınmasına neden olur.
Paslanma
Havadaki oksijen de kimyasal ayrışmaya karışır. Birçok yaygın mineral demir içerir. Bu mineraller suda çözündüğünde, havadaki oksijen ve su demir ile birleşerek demir oksitleri veya pas oluşturur. Demir oksitler, Arizona’daki Oak Creek Kanyonu’nun fotoğrafında gördüğünüz gibi yıpranmış kayaları renklendiren bir kaplama oluşturur.
Ayrışma farklı oranlarda gerçekleşir
Çoğu ayrışma, uzun süreler boyunca meydana gelir – yüzlerce, binlerce, hatta milyonlarca yıl. Çok sert bir kayanın yalnızca birkaç milimetre, yani tırnağınızın kalınlığının birkaç katı kadar aşınması yüzlerce veya binlerce yıl alabilir. Ancak ayrışma oranı tüm kayalar için aynı değildir. Yüzey alanı, kaya bileşimi ve konum gibi faktörler ayrışma oranını etkiler.
Yüzey Alanı
Bir kayanın yüzeyi ne kadar hava ve suya maruz kalırsa, kaya o kadar hızlı parçalanır. Daha büyük bir yüzey alanı, kimyasal ayrışmanın bir kayayı daha fazla etkilemesine izin verir.
Kayanın Yapısı
Farklı kaya türleri farklı oranlarda parçalanır. Örneğin granit, kireç taşından çok daha yavaş parçalanır. Bu kayaların her ikisi de genellikle mezar taşları ve heykeller için kullanılır.
İklim
Kimyasal ayrışmanın gerçekleşmesi için suya ihtiyaç vardır ve ısı kimyasal ayrışmayı hızlandırır. Sonuç olarak, kimyasal ayrışma, sıcak ve ıslak bölgelerde, soğuk ve kuru bölgelere göre daha hızlı gerçekleşir. Bununla birlikte, donma ve çözülmenin neden olduğu mekanik ayrışma, soğuk bölgelerde sıcak bölgelere göre daha fazla meydana gelir.