Forvitring

Trykkavlasting kan ha skapt desse granittflaka på biletet

Forvitring er ei form for erosjon av til dømes bergartar og mineral under påverknad frå ytre krefter. Forvitring blir delt inn i kjemisk og mekanisk forvitring.

Den faste fjellgrunnen vil over lang tid smuldre og brytast opp i mindre einingar. Vidare vil forvitring òg verke på steinar slik at dei blir brotne ned til mindre einingar. Nede i jorda er det kjemiske forvitringsprosessar som løyser ut og frigjer mineral (plantenæringsstoff) til jordsmonnet. Det er to typar forvitring: mekanisk forvitring og kjemisk forvitring:

Kjemisk forvitring

Kjemisk forvitring: Her skjer det kjemiske reaksjonar mellom grunnvatn og minerala i bergartar slik at mineralogien kan endrast. I hovudsak seier vi det er tre typar kjemisk forvitring:

oppløysing (vatnet virkar på steinmaterialet og mineral (ion) vert løyst ut på same måte som vi løyser opp bordsalt i vatn)
oksidering (eit stoff reagerer med luft og mistar eit elektron på same måte som når jarn rustar)
hydrering (eit stoff reagerer med vatn og ein får ofte danning av nye mineral – spesielt leirmineral)

Oppløysing

Mineral vert løyst opp i vatn - hovudsakleg salt og karbonatmineral. Oppløysinga vil vere ekstra effektiv ved sur nedbør (vatn som inneheld fleire $H^{+}$ -ion) då det vert danna karbonsyre ( $H^{+}+HCO_{3}^{-}$ ). Det er denne som løyser opp kalksteinen. Denne typen forvitring kan mellom anna føre til utviding av forkastningar og danning av grotter.

Hydrolyse

Kjemisk reaksjon mellom vatn og mineral. Vil vere meir effektivt i ei surleg vassløysing. Denne forma for forvitring gjev oss suspensjonsmateriale som leire.

Døme på hydrolyse av kalifeltspat:

$2KAlSi_{3}O_{8}+2H^{+}+2HCO_{3}^{-}+H_{2}O\rightarrow Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}+2K^{+}+2HCO_{3}^{-}+4SiO_{2}$

Oksidasjon

Kjemisk reaksjon der grunnstoff mistar elektron, skjer typisk i bergarter ved at $Fe^{2+}$ går over til $Fe^{3+}$ i kontakt med oksygen og vatn. Dette kjem til syne som ein raudbrun farge på bergartane, òg kjent som rust.

Hydrasjon

Vatn absorberast av bergartar og einskilde mineral som biotitt vert utvida som ein reaksjon på dette. Utvidinga fører til fysisk stress på bergartane.

Mekanisk forvitring

Mekanisk forvitring: Ved mekanisk forvitring sprekk fjellet og steinmaterialet og blir brote i mindre delar utan at mineralogien blir endra. Det er fleire typar mekanisk forvitring:

frostforvitring (skjer når vatn renn ned i sprekker i fjellet, frys og utvidar seg)
termal utviding (skjer helst i område med store temperaturskilnader – stein utvidar seg når han blir varma opp og trekkjer seg saman når han blir avkjølt)
eksfoliasjon (avskaling, skjer i område kor store delar av det overliggande berget er forvitra bort slik at det blir spenningar i berget på grunn av avlasting)
planterøter (rotsprenging, plantar voksar ned i bergsprekker, gjev òg frå seg ein del humussyrer som medverkar til den kjemiske forvitringsprosessen)

Mekanisk forvitring gåre føre seg når ulike fysiske krefter virkar på berget og bryt det ned.

Solsprenging

Solsprenging skjer når bakketemperaturen svingar frå kuldegrader til 40-50 varmegrader på eit døgn. Dette fører til at mineralkorna i bergartane først utvidar seg, så trekkjer seg saman, og dette gjer at dei ytste laga på bergartane langsamt sprekk.

Trykkavlasting

Oppsprekking i bergarter ved trykkavlasting kan mellom anna gje oss eksfoliasjon. Nokre bergarter kan ha størkna fleire kilometer under jordoverflaten. Gjennom millionar av år har bergartene over vorte slitne bort, og når djupbergartane under jordskorpa kjem heilt opp til jordoverflaten, blir trykket letta på bergartane. No får dei plass til å utvide seg, og sprekk. Denne forma for forvitring vert kalla trykkavlasting.

Frostforvitring

Frostforvitring skjer når vatn renn ned i berggrunnen og frys. Då aukar volumet, og det resulterer i eit så stort trykk at berget kan sprekke. Sprengkrafta skuldast at vatn utvidar seg med 9% når det frys. Frostforvitringa blir først effektiv når temperaturen søkk til 5-6 grader minus. Frostforvitring er i kaldt klima den viktigaste forma for forvitring.

Saltsprenging

Oppløyst salt i grunnvatn kan krystallisere og opne porer i bergartane. Ved varme blir saltet utvida og bergartane opplever stress innanfrå.

Rotsprenging

Røter kan ha stor styrke, ei rot kan pressast inn i sprekkar i bergartane og føre til vidare utviding av sprekka.

Vassprenging

Når vatn kjem ned i forkastingar/sprekker kan dette utøve nok trykk til å utvide dei.

Termal ekspansjon

Intens varme gjer at det ytre laget i bergartane ekspanderer, ved avkjøling vil dette laga sprekke opp. Typisk forvitring ved skogbrann. Dei første gruvene brukte bålbrenning som metode til å få fjellet til å sprekke. Dette var lenge den einaste måten til å få hol på fjellet og mineral/malm ut i passe stykke. Arbeidsmåten er enno i bruk, til dømes i smaragdgruva ved Mjøsa.

Organisk verksemd

Dyrelivet kan påverke forvitringa, gravande dyr kan utvide sprekkar og røre massar.

Kjelder

Denne artikkelen bygger på «Forvitring» frå Wikipedia på bokmål, den 29. september 2010.

Sjå òg

Bakgrunnsstoff

Commons har multimedium som gjeld: Forvitring