Чому замерзання води у тріщинах гір призводить до їх руйнування

Магматичні й метаморфічні породи при виході на поверхню піддаються руйнуванню. Вони подрібнюються, перетворюються в пухкі породи, змінюється їх хімічний склад. вивітрюванням називають процес механічного руйнування і хімічної зміни гірських порід і складових їх мінералів. На гірську породу спільно впливають живі організми, вода, гази і коливання температур. Всі ці фактори роблять на породу руйнівну дію одночасно. В залежності від переважаючого фактора розрізняють три форми вивітрювання : фізичне, хімічне та біологічне. Разом з тим слід мати на увазі, що всяка зміна хімічного складу породи призводить до зміни її фізичних властивостей. Фізичне вивітрювання – це механічне руйнування гірських порід без зміни хімічного складу. Головний фактор фізичного вивітрювання – коливання добових і сезонних температур. При нагріванні відбувається розширення мінералів, що входять в гірську породу. Оскільки різні мінерали мають різні коефіцієнти об’ємного і лінійного розширення, виникає місцеве тиск, що руйнує породу. Цей процес відбувається в місцях контакту різних мінералів і порід. При чергуванні нагрівання й охолодження між кристалами утворюються тріщини. Проникаючи в дрібні тріщини, вода створює таке капілярний тиск, при якому навіть самі тверді породи руйнуються. При замерзанні води ці тріщини збільшуються. В умовах жаркого клімату в тріщини потрапляє вода разом з розчиненими солями, кристали яких також руйнівно діють на породу. Таким чином, протягом тривалого часу утворюється безліч тріщин, що призводять до повного механічного руйнування гірської породи. Зруйновані породи набувають здатність пропускати і утримувати воду. В результаті роздроблення масивних порід сильно збільшується загальна поверхня, з якою стикаються вода і гази, що обумовлює протікання хімічних процесів. Хімічне вивітрювання призводить до утворення нових сполук і мінералів, що відрізняються за хімічним складом від первинних мінералів. Воно здійснюється під впливом води з розчиненими в ній солями і діоксидом вуглецю, а також кисню повітря. Хімічне вивітрювання включає наступні процеси: розчинення, гідроліз, гідратацію, окислення. Розчиняє дію води посилюється з підвищенням температури. При підвищенні її на кожні 10 ° С швидкість хімічних реакцій збільшується в 2,0 … 2,5 рази. Якщо у воді міститься діоксид вуглецю, то в кислому середовищі мінерали руйнуються швидше. Біологічне вивітрювання – це механічне руйнування та хімічна зміна гірських порід під впливом живих організмів і продуктів їх життєдіяльності. Цей вид вивітрювання пов’язаний з грунтоутворення. Якщо при фізичному та хімічному вивітрюванні відбувається тільки перетворення магматичних гірських порід в осадові, то при біологічному вивітрюванні утворюється грунт, в ній накопичуються елементи живлення рослин та органічну речовину.