Zvětrávání
Obsah

Zvětrávání

Jedná se o soubor změn, které prodělávají horniny na zemském povrchu vlivem vnějších geologických činitelů (např. působením atmosféry, vody, ledu, kolísající teploty a činností organismů). Jde o určité přizpůsobování se hornin povrchovým podmínkám, zejména nízkým teplotám a tlakům, dostatku kyslíku a vody. Výsledkem uvedených procesů jsou četné zvětrávací produkty, kterými mohou být minerály, úlomky hornin, ionty a plyny. Má povahu fyzikálních nebo chemických procesů, které mohou probíhat za spoluúčasti živých organismů. Zvětrávání může v průběhu času (často velmi rychle, stačí se podívat na stav řady městských fasád), vést k rozpadu hornin a následné erozi, které vede k celkovému přetvoření tváře krajiny.

Činitelé zvětrávání

Fyzikální (mechanické) zvětrávání

Fyzikální zvětrávání je proces, při kterém dochází k rozpadu hornin, aniž by nastaly výraznější změny v jejich mineralogickém nebo chemickém složení. Jedná se o mechanický rozpad hornin na větší nebo menší úlomky až zrna jednotlivých nerostů, jenž je vyvolán tlakem nebo napětím ve zvětrávající hornině. Formy rozpadu:

  • GRANULÁRNÍ – hornina se rozpadá na jednotlivá minerální zrna.

  • BALVANITÝ – tvoří se horninové úlomky menších rozměrů, takto vznikají balvanité a kamenité sutě.

Rozvolňování pevné horniny bývá způsobeno především různou tepelnou roztažností jednotlivých minerálů. Tím v hornině vznikají drobné trhlinky, které bývají dalšími procesy, především vlivem mrazu, dále rozšiřovány. Mechanický rozpad také urychluje silné tektonické rozpukání hornin, zejména přítomnost četných puklin, trhlin nebo i zlomů. Z organismů se na mechanickém zvětrávání podílejí nepřímo zejména rostliny. Pronikání kořenových systémů jsou postupně rozšiřovány trhliny a pukliny.

Obr. 1: Puklina, vzniklá v důsledku fyzikálního zvětrávání

Obr. 2: Pronikání kořenového systému puklinami a trhlinami horniny

Chemické zvětrávání

Chemické zvětrávání je proces, při kterém se mění minerální a chemické složení hornin. Intenzita těchto pochodů je závislá především na klimatických podmínkách, zejména na množství srážek a teplotě. Značný podíl na chemickém zvětrávání má voda, obsahující rozpuštěné organické i anorganické látky. Účinnost pochodů bývá zvyšována také předcházejícím fyzikálním navětráním dané horniny. Základní formy chemického zvětrávání představují chemické procesy: rozpouštění, hydrolýza, oxidace, hydratace a karbonatizace. Na chemickém zvětrávání mají svůj podíl také rostliny a živočichové. Z rostlin přispívají zejména lišejníky, mechy a vyšší rostliny svými kořeny. Velký význam mají také bakterie. Z živočichů mají větší význam vrtavé houby a mlži, kteří svými výměšky naleptávají pobřežní skály.

Zvětrávání hornin je neustále probíhající proces, který je značně závislý na klimatických poměrech oblasti, vlastnostech matečných hornin, tvaru georeliéfu a stavu rostlinného pokryvu povrchu. Různá odolnost hornin vůči zvětrávání se projevuje tzv. selektivním zvětráváním, při kterém rychleji vyvětrávají z okolních měkčích hornin horniny více odolné. Např. vypreparované žíly magmatických žil, sopouchy, různé římsy odolných hornin uvnitř souboru sedimentů, pokličky, zemní pyramidy. Zvětrávací procesy podmiňují také pochody, které vedou ke vzniku půdotvorného substrátu. Produkty fyzikálního a chemického zvětrávání, které zůstávají ležet na místě, označujeme jako eluvia. Eluvia jsou typická tím, že postupně přecházejí do neporušené horniny v podloží.

Obr. 3: Hamr na Jezeře (Divadlo -  železité inkrustace, voštinovité zvětrávání pískovců)

Obr. 4: Pokličky nad Kokořínskem (tvary pískovcových skal vzniklé selektivním zvětráváním)

Krasové jevy

Krasové jevy se projevují v oblastech budovaných především vápenci, méně často dolomity nebo sádrovcem. Příčinou krasových jevů je rozpustnost CaCO3 ve vodách obsahujících oxid uhličitý. Vápencové oblasti se vyznačují vysokou propustností skalního podkladu, proto bývá jejich povrch většinou bezvodý. Vznik krasových jevů je spojen s rozpouštěním, transportem a vznikem novotvarů tvořených především uhličitanem vápenatým.

Zdroje

  • AHNERT, Frank O. Introduction to geomorphology. New York: J. Wiley, 1998, viii, 352 p. ISBN 04-702-3658-2.
  • BABUŠKA, Václav a MUŽÍK, Miroslav. 1981. Mineralogie, petrografie a geologie. Praha : SNTL.
  • CHLUPÁČ, Ivo. aj. 2002. Geologická minulost České republiky. Praha : Academia. 436 s. ISBN
  • 80-200-0914-0.
  • JAKEŠ, Petr. 1984. Planeta Země. Praha : Mladá fronta.
  • Press F., Siever R.: Understanding Earth - sekond edition,W.H.Freeman and Copany, New York, 1998
  • James M. Smythe ... [et] a Maps and diagrams by A.F MAPS AND DIAGRAMS BY A. DIANA. Physical geography. Metric ed. Toronto: Gage Pub, 1981. ISBN 07-715-8336-2.
  • ZAPLETAL, Jan. Základy geologie. 2. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 93 s. ISBN 80-706-7855-0.

Obrázky

  • Obr. 1: Erin Silversmith. wikipedia [online]. [cit. 9.10.2014]. Dostupný pod Licencí Creative Commons na www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Zv%C4%9Btr%C3%A1v%C3%A1n%C3%AD#mediaviewer/File:Granite2.jpg.
  • Obr. 2: Archiv autora.
  • Obr. 3: Archiv autora.
  • Obr. 4: Archiv autora.
  • Obr. 5:  Jelínek, Jan. Schéma procesu zvětrávání [online]. [cit. 2014-10-1]. Dostupný na www: http://geologie.vsb.cz/jelinek/tc-exo-dynamika.htm. Projekt FRVŠ č. 2104/2010.
  • Obr. 6: Thomas Wilken. wikipedia [online]. [cit. 9.10.2014]. Dostupný pod Licencí Creative Commons na www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Zv%C4%9Btr%C3%A1v%C3%A1n%C3%AD#mediaviewer/File:Im_Salar_de_Uyuni.jpg.

Základní pojmy

Zvětrávání je přirozený proces rozrušování hornin. Probíhá na povrchu zemské kůry v důsledku činnosti hydrosféry, atmosféry a biosféry. Při erozi se uplatňuje celá řada fyzikálních (mechanických) a chemických exogenních činitelů.

Obr. 5: Schéma procesu zvětrávání

Obrázek
Kontrolní otázka

1) Co je to zvětrávání?

2) Uveďte základní činitele fyzikálního zvětrávání.

3) Popište fyzikální zvětrávání.

4) Popište chemické zvětrávání.

Doplňující učivo

Eroze je přirozený proces rozrušování a transportu objektů na zemském povrchu (půda, horniny, skály, apod.). Příčinou eroze je působení pohybujících se okolních látek - především větru, vody, ledu, sněhu, pohyblivých zvětralin a nezpevněných usazenin.

Eroze a zvětrávání jsou dva odlišné pojmy; hlavní rozdíl je v tom, že zvětrávání probíhá in situ bez přidané kinetické energie; zatímco pro erozi je kinetická energie (např. vítr, proud vody, pohyb ledu, vlnění moře, případně gravitace) jako potenciální energie klíčová.

Větrná eroze  je proces rozrušování půdního pokryvu a nezpevněných jemnozrnných sedimentů a jeho transport do míst sedimentace.Podstata větrné eroze je v mechanické síle větru.

Vodní eroze je rušivá činnost vody na horninový podklad. Projevuje se jednak na svazích s málo odolným podkladem jako účinek dešťového ronu ("plošná eroze"), jednak v korytě jako "zpětná", "hloubková" a "boční eroze" vlastního toku.