Phong hóa là một quá trình mà qua đó đá vỡ ra thành những mảnh nhỏ hơn. Đó là một quá trình diễn ra mạnh mẽ, theo thời gian có thể thay đổi toàn bộ cảnh quan của một vùng. Đất mà con người khai thác cho các mục đích của mình được hình thành thông qua quá trình phong hóa các loại đá. Phong hóa là một quá trình tự nhiên nhưng các hoạt động của con người có thể đẩy nhanh tốc độ của nó.
Thời tiết hóa học và cơ học
Sự khác biệt giữa phong hóa hóa học và cơ học là phong hóa trước tương tác với đá ở cấp độ phân tử nhưng phong hóa sau làm đá bị bào mòn về mặt vật lý. Phong hóa hóa học làm thay đổi cấu trúc hóa học của đá nhưng phong hóa cơ học xảy ra thông qua ma sát và xói mòn.
Thời tiết hóa học có thể được quan sát ở các khu vực nóng và ẩm ướt, nơi cung cấp không gian hoàn hảo cho các phản ứng hóa học. Phong hóa hóa học dẫn đến sự hình thành các khoáng chất khác nhau và mới hơn. Hơn nữa, các nghiên cứu gần đây đã gợi ý rằng thời tiết hóa học có thể giúp chống lại vấn đề gia tăng carbon dioxide trong khí quyển. Carbon dioxide bị giữ lại trong trầm tích trong quá trình phong hóa, giúp giảm mức CO2.
Phong hóa cơ học là một quá trình vật lý và có thể quan sát được trong điều kiện khí hậu khô hạn. Các tảng đá bị phá vỡ do điều kiện môi trường. Khí hậu, nhiệt độ, nước, gió là những yếu tố góp phần chính vào quá trình này. Xói mòn là một phần của quá trình này, nhưng xói mòn quá mức có thể dẫn đến suy thoái đất.
Bảng so sánh giữa thời tiết hóa học và cơ học
| Các thông số so sánh | Phong hóa hóa học | Phong hóa cơ học |
| Tương tác với đá | Hóa chất | Thuộc vật chất |
| Điều kiện khí hậu ưa thích | Nóng và ẩm | Khô và nóng; với nhiệt độ thay đổi thường xuyên. |
| Tác nhân của thời tiết | Quá trình oxy hóa, cacbonat hóa và hydrat hóa | Nhiệt độ, nước và gió |
| Hành động trên đá | Nó phân hủy và làm mềm chúng. | Nó nứt và vỡ chúng thành những mảnh nhỏ hơn. |
| Hình thành các khoáng chất mới | Dẫn đến sự hình thành các khoáng chất mới. | Không có khoáng chất mới nào được hình thành. |
| Ảnh hưởng đến cấu trúc phân tử | Làm thay đổi cấu trúc hóa học của đá và do đó, của đất cũng vậy. | Không ảnh hưởng đến cấu trúc phân tử. |
Phong hóa hóa học là gì?
Phong hóa hóa học là quá trình đá bị phân hủy do thay đổi cấu trúc phân tử của chúng. Trái đất tạo ra lượng hóa chất dồi dào một cách tự nhiên thông qua một số quá trình. Những hóa chất này phản ứng trong tự nhiên và tạo ra những điều kỳ diệu hoặc kinh hoàng.
Thông qua một số quá trình hóa học, thành phần của đá thay đổi, và đôi khi chúng khô héo thành khoáng chất. Những cảnh quan mà chúng ta đang sống, được hình thành bởi nhiều năm thời tiết và xói mòn. Quá trình oxy hóa là một trong những quá trình phổ biến nhất của quá trình phong hóa. Đá có chứa sắt hoặc các chất thay thế của nó bị gỉ do quá trình oxy hóa.
Nước là một thành phần chính trong các quá trình hóa học này. Các hóa chất trong đá tiếp xúc với nước và chúng tương tác để tạo thành các hóa chất và hợp chất mới. Quá trình phong hóa hóa học này được gọi là quá trình thủy phân. Ví dụ, Fenspat trải qua quá trình thủy phân để tạo thành khoáng sét, điều này làm đá yếu đi và dễ bị vỡ hơn.
Sở dĩ nước biển có vị mặn là kết quả của quá trình phong hóa hóa học nhiều năm. Hơn nữa, thông qua quá trình thủy phân, nhiều axit được hình thành, phản ứng ngược lại với đá. Điôxít cacbon phản ứng với nước, tạo thành axit cacbonic, đây là tác nhân chủ yếu hình thành các hang động và các lỗ hổng khổng lồ trên đá.
Mưa axit cũng là một yếu tố đáng kể khác làm thay đổi thành phần của đá. Nhưng mưa axit là do kết quả của các hoạt động của con người. Sự thay đổi màu sắc của Taj Mahal là kết quả của sự tương tác của axit với các viên đá của di tích.
Phong hóa cơ học là gì?
Phong hóa cơ học còn được gọi là phong hóa vật lý. Các tác nhân nổi bật của phong hóa cơ học là nước, nhiệt độ và sự thay đổi áp suất. Các tác nhân khác như thực vật, động vật, gió, động đất và sự can thiệp của con người cũng xúc tác quá trình phong hóa.
Phong hóa cơ học phá vỡ đá thành các mảnh nhỏ hơn. Nước thấm vào các khoảng trống nhỏ hơn và sâu hơn giữa các tảng đá và dần dần làm xói mòn đá khi nó đi qua chúng. Mỗi khi nước đi qua các lỗ này, các hạt nhỏ của đá bị xói mòn và rửa trôi theo nước.
Khi nước đóng băng giữa những khoảng trống này, do nhiệt độ giảm xuống, thì những khoảng trống này sẽ mở rộng ra do đặc tính giãn nở của băng. Do sự giãn nở và co lại thường xuyên, sức bền của các tảng đá giảm đi. Việc mở rộng như vậy làm suy yếu ngay cả những tảng đá cứng nhất, và dần dần chúng bị biến dạng.
Hơn nữa, gió và động đất cũng tạo ra ma sát với bề mặt của đá, cuối cùng dẫn đến phong hóa, một lần nữa. Đá, đã trải qua thời tiết khắc nghiệt, trông mịn hơn. Ví dụ, những tảng đá gần lòng sông mịn hơn những tảng đá được tìm thấy gần đồi.
Phong hóa cơ học là một quá trình tự nhiên - nó giúp tạo ra đất có lợi cho các hoạt động khác nhau của con người. Tuy nhiên, sự can thiệp quá mức của con người vào quá trình này có thể dẫn đến kết quả hủy hoại.
Sự khác biệt chính giữa thời tiết hóa học và cơ học
Sự kết luận
Phong hóa là một quá trình thiết yếu đối với hoạt động của cuộc sống con người. Nhưng tăng tốc nó có thể bằng các hoạt động của con người có thể dần dần làm xói mòn các nguồn tài nguyên thiết yếu. Sự phong hóa được quan sát ở cấp độ vật lý cũng như hóa học.
Cả phong hóa hóa học và cơ học đều cần thiết để duy trì sự cân bằng trong tự nhiên. Thông qua quá trình phong hóa hóa học, các khoáng chất mới đang được hình thành liên tục và dần dần. Và, phong hóa cơ học giúp hình thành một lớp đất mới, đồng thời duy trì tất cả các khoáng chất cần thiết.
Chức năng phong hóa vật lý và hóa học ở các mức độ khác nhau. Cả hai quá trình đều diễn ra từ từ và phải mất hàng nghìn năm để quan sát bất kỳ sự thay đổi rõ ràng nào có thể nhìn thấy được. Nhưng phong hóa hóa học thậm chí còn chậm hơn phong hóa khác vì nó liên quan đến sự biến đổi các thành phần của khoáng chất.
Phong hóa làm giảm tính ổn định của đá. Nó đã và đang ảnh hưởng đến các di tích và công trình lịch sử do con người can thiệp vào quá trình của nó.
