Geomorfológia 2. előadás
Aprózódás és mállás (kémiai és fizikai mállás)
A felszín a külső és belső erők „harcának” pillanatnyi állapotát tükrözi Amit a belső erők kiemelnek …
http://www.magyar-mernok.hu/files/tudor/vulk%C3%A1n.jpg
És tekinte Sodoma és Gomora felé, és az egész környék földje felé; és látá, és ímé felszálla a földnek füstje, mint a kemencze füstje (1 Móz. 19,28)
… azt a külső erők lepusztítják
http://royal-voyage.uk.cr/Bilder/bild9.jpg
Mert a hegyek eltávoznak, és a halmok megrendülnek; de az én irgalmasságom tőled el nem távozik, és békességem szövetsége meg nem rendül, így szól könyörülő Urad (Ésa. 54.10)
http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFFTT600120/content/7/6_1/7_14_koz_korforg.jpg
http://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1jl:Erosion.jpg
Erózió http://fold1.ftt.uni-miskolc.hu/~foldfj/fizgeol/17szel.htm
http://juhaszvac.uw.hu/kepek/fogalmak/morena.jpg
Az ásványok és kőzetek a Földfelszínen vagy annak közelében háromféle átalakuláson mehetnek át: 1. Fizikai átalakulás 2. Kémiai átalakulás 3. Biológiai átalakulás
Regolit, talaj
Fizikai mállás: nem létezik tisztán.
Kémiai mállás: nem létezik tisztán.
Megkönnyítik a felszínformálást. Regolit ("rhegosz" (takaró) és "lithosz" (kő)).
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/Apollo_11_ bootprint.jpg/356px-Apollo_11_bootprint.jpg
A Mars felszíne
Regolit a Holdon
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa /Mars_rocks.jpg/800px-Mars_rocks.jpg
Talajok.
Az aprózódást és a mállást befolyásoló tényezők: 1. Ásvány- és kőzettani viszonyok Ásvány
Hossztengelyre
Tágulási együttható 10-7 mm
Kvarc
Párhuzamos
75
Kvarc
Merőleges
140
Ortoklász
Párhuzamos
200
Ortoklász
Merőleges
15
Kalcit
Párhuzamos
260
Kalcit
Merőleges
54
Ásvány
KőzetKőzetelőfordulás
Mállási jellemzők
Kvarc
Homokkő, gránit, néhány metamorfit, stb.
Utolsóként alakul ki a hűlő magmából. Földfelszíni hőmérsékleten stabil, ellenáll a mállásnak. Nem hasad és törik, ellenáll az aprózódásnak, sőt a koptatásnak is. A kvarc az állandó, amihez viszonyítják a többi ásvány keménységét.
Földpátok csoportja, Alumínium-Alumínium szilikátok
Eruptív és átalakult kőzetek, arkózák, homokos üledékek
Csaknem olyan ellenállóak mint a kvarc, de jól hasadnak és a vízbehatolást sem gátolják. Kalciumos változatai gyorsabban mállanak mint a nátriumos, káliumos formái. Agyagosodnak és homokot is képeznek.
Csillám csoport; Lemezes alumínium-alumínium szilikátok
Gránit, metamorf és néhány üledékes kőzet
Pikkelyszerűen hasadnak, könnyen átalakulhatnak klorittá és agyagásványokká.
Olivin (magnézium--vas (magnézium szilikátok
Bazalt és bázikus kiömlési kőzetek
Nem hasad, de szabálytalanul törik. Könnyen mállik. Magas hőmérsékleten képződik, ezért mállása már a kihűlés során megkezdődhet. Agyagosodik.
Piroxén, augit
Bázikus kiömlési kőzetek
A mállás szempontjából az olivinhez hasonlítanak, de jól hasadnak, agyagosodnak
Amfiból, hornblende
Kiömlési és metamorf kőzetek
Kissé lassabban mállanak mint az olivin és a piroxén, de hajlamosak a jó hasadásra
Karbonátok
Üledékes kőzetek
A legjobban oldható ásványok
Az aprózódást és a mállást befolyásoló tényezők: 2. A kőzet szerkezete
http://www.ovegesegylet.hu/Cd/5.osztaly/507.jpg
http://diak.budai-rfg.sulinet.hu/~havassy/dream/kozet/kopark_kesz/0001.jpg
http://fold1.ftt.uni-miskolc.hu/~foldfj/fizgeol/kepek/13mallas-13-4-1.jpg
Az aprózódást és a mállást befolyásoló tényezők: 3. Éghajlat a. Termoklasztikus (hőmérséklet hatására végbemenő) aprózódás és mállás b. Hidroklasztikus (nedvesedés/száradás hatására végbemenő) aprózódás és mállás
Fotó: Dr. Lóki J.
Fotó: Dr. Lóki J.
Az aprózódás és mállás övezetes elrendeződése a Földön
1. mállatlan kőzet, 2. gyengén mállott zóna, 3. hidrocsillám, montmorillonit, beidelit zóna, 4. kaolinit zóna, 5. vas-hidroxid, Al2O3, 6. vasaluminium mállási kéreg, 7. növényi produkció
Kontinens
Mechanikai denudáció (t/km2)
Kémiai denudáció (t/km2)
Mechanikai és kémiai denudáció aránya
Észak Amerika
–
86
33
2,6
Dél Amerika
–
56
28
2,0
Ázsia
310
32
9,7
Afrika
17
24
0,7
Európa
27
42
0,65
Ausztrália
27
2
10,0
A kontinensek éves mechanikai és kémiai denudációja (Strakhov, N. M. 1967)
Típusai: az uralkodó folyamat alapján.
hő mér sékl et
inszolációs
kristályosodás
kifagyásos hullámverés
hajszálcsöves
Aprózódásra ható tényezők
növényzet
víz lágyító
állatvilág
szél ember nyomáscsökkenés
Inszolációs aprózódás (Hőingadozás okozta aprózódás) Hagymahéjszerű elválás. Trópusi sivatagok.
A. Térfogatváltozás. Különböző ásványok hőtágulási együtthatója. Homogén ásvány hőtágulási együtthatója.
Ásvány
Hossztengelyre
Tágulási együttható 10-7 mm
Kvarc
Párhuzamos
75
Kvarc
Merőleges
140
Ortoklász
Párhuzamos
200
Ortoklász
Merőleges
15
Kalcit
Párhuzamos
260
Kalcit
Merőleges
54
Néhány ásvány hossztengellyel párhuzamos és arra merőleges tágulási együtthatói (Stefanovics P. 1981).
B. Kőzetek rossz hővezető képessége: a külső része felmelegedik, belső hűvös marad Fagy okozta aprózódás: fagyás → 9%-os térfogatnövekedés
Hoverla Poláris, szubpoláris, mérsékelt (átmeneti évszakokban). Durva szögletes kavicsok, murva, homok.
Szinyeviri NP
Sókristály-növekedéses aprózódás Azokban a kőzetekben, amelyek vizekben oldódó sókat tartalmaznak a sókristályok kialakulásával együtt járó térfogatnövekedés feszítő ereje idéz elő aprózódást http://tamop412a.ttk.pte.hu/files/foldrajz1/www/images/2_5.jpg
Namíb-sivatag
http://www.public-republic.com/wp-content/uploads/2008/afrika/afrika_Ig.jpg
A nyomáscsökkenés kőzetaprózó hatása A kőzetek rétegnyomása csökken a felszín pusztulása miatt, ezért a rétegek elválnak egymástól, repedések alakulnak ki http://www.vialattea.net/spaw/image/geologia/SaharaImg/05hamada.jpg
Klímafüggetlen.
http://static.zoonar.de/img/www_repository3/25/75/51/10_43b70e4cde87e656f 5ab4f9b4447c3d6.jpg
Mozgó közegek kőzetaprózó hatása: hordalékszállítás (folyóvíz). http://1.bp.blogspot.com/_xYck7PfzmA/TRO5_kFB59I/AAAAAAAAAas/7_MMKV0iKXA/s1600/DSC_10 56.JPG
http://1.bp.blogspot.com/JTz0Gswi7qM/UeL17euHtAI/AAAAAAAAILU/wQsx2VvuWoI/s1600/4_lovadi.jpg http://users.atw.hu/dunaihorgaszok/kepek/maros2.jpeg http://static.origos.hu/s/img/i/1009/20100909folyo1.jpg
Mozgó közegek kőzetaprózó hatása: hordalékszállítás (szél).
Mozgó közegek kőzetaprózó hatása: hordalékszállítás (jég).
http://induljelegyuton.hu/wp-content/uploads/Kummakivi-IMG_6775-Medium.jpg
http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_obrazky/Obr_10_9_moreny.jpg
Az élővilág kőzetaprózó hatása: gyökerek.
Kambodzsa, Angkor http://www.nyest.hu/media/gyokok-es-gyokerek-12.png?large
http://comps.canstockphoto.hu/can-stock-photo_csp25657222.jpg
Ayutthaya, Thaiföld https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Angkor_2005_3.JPG
Az élővilág kőzetaprózó hatása: talajlakó állatok.
https://3.bp.blogspot.com/qS42LK580lg/VhDpgZs9XJI/AAAAAAAAcZ4/guvWyf9v0DY/s20 0/pocok2.jpg
http://keptar.oszk.hu/023600/023616/1239835225_nagykep.jpg
https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTgZ01UR6s5bgnvUZVPC7znUWLEBOrkvwy79ouHqqsSwHtjNuz
Az élővilág kőzetaprózó hatása: taposás. http://2.bp.blogspot.com/-HaYO_RwRj_g/VK6N_fsXJZI/AAAAAAACehM/z-B1xth-vGg/s1600/18.jpg
Löszmélyút. Ivánfahegy, Kaposvár
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/hu/f/f9/Iv%C3%A1nfa_l%C3%B6szm%C3%A9ly%C3%BAt.jpg
Hidratáció okozta aprózódás: átmenet. Hidratáció: az ásványok szemcsefelszíni vízmegkötő képessége, amely hőfejlődéssel jár. Ez a hő segíti a rácsszerkezet felbomlását, azaz a mállást.
http://images.slideplayer.hu/8/2123779/slides/slide_2.jpg
Minden olyan éghajlaton, ahol szabad vízmolekulák vannak
Emberi tevékenység hatására lejátszódó aprózódás bányászat, kőzetőrlés, közlekedés, mezőgazdaság, tereprendezés
http://podrobnosti.mk.ua/image/uploaded/large/201506/55a4aa40556d9963d2dc0.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Cement_plant_03.jpg
Az aprózódás-termékek megjelenési formái 1. Szemcsés: kevésbé repedezett, durvaszemcsés kőzetek.
http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Kepek/Kosivata.jpg
2. Gömbhéjas: ellenálló homogén, v. finomszemcsés, kevésbé repedezett heterogén kőzetek.
http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFFTT600120/content/6/1_1/6_1_fizikai_mallas.jpg
3. Blokkos: pados kőzetek.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Laterite_formation_on_basalt._C_001.jpg
4. Szabálytalan: merev, törékeny, finomszemcsés kőzetek.
http://www.teaching-soil.eu/images/abcsoil_gallery_1.jpg
2. Mállás
víz
növényzet
oxigén
A mállásra ható tényezők
széndioxid
állatvilág
savak
hőmérséklet
ember
nyomás
kőzetek
1. Oldásos mállás Egy ásvány által alkotott kőzetek, vízben, v. savas vízben oldódik. Tiszta vízben: NaCl, KCl.
Savas vízben: mészkő.
Szilikátok mállása
a legfontosabb mállási folyamat
A földpát ionjai vizet kötnek meg. A H+ kiszorítja a K+-ot. KAlSi3O8 + H2O ↔ HAlSi3O8 + KOH elvész a kristályrács 2KAlSi3O8 + 8H2O ↔ 2Al(OH)3(timföld) + 2H4Si3O8(kovasav) + 2KOH(kálilúg) a talajoldatba.
A földpátok szétesésekor Si+4 és Al+3 ionok keletkeznek vagy beépülnek egy agyagásvány rácsba, vagy SiO2 és AL2O3 hidroszolt képeznek.
Allitos mállás 6-8pH-nál az SiO2 oldódik az AL2O3 kicsapódik. Laterit (nedves trópusokon, bázisos magmás kőzetek mállásával).
Az SiO2 és az AL2O3 oldhatósága a pH függvényében (Grasselly, 1974)
Sziallitos mállás 4pH-nál az AL2O3 jól oldódik, az SiO2 kis mértékben összekapcsolódnak. Kaolonit. 9pH-nál mindkettő jól oldódik. Montmorillonit.
Az SiO2 és az AL2O3 oldhatósága a pH függvényében (Grasselly, 1974)
Oxidációs mállás: A szilikátokban lévő ferrovas (Fe2+) ferrivassá (Fe3+) oxidálódik. Vörösvasérc (Fe2O3), barnavasérc (Fe2O3 * H2O).
http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFFTT600120/content/6/1_1/6_1_fizikai_mallas.jpg
Trópusi, szubtrópusi éghajlat, vörösvasérc, vörösföld
Biológiai mállás: növényi savak (pionírnövények)
Hoverla
http://cms.sulinet.hu/get/d/74a1b385-ac17-42ea-9e24-a55a13904ec4/1/4/b/Large/M-2-1323kep-nagy.jpg
Az aprózódás-mállás övezetes rendje
A mállás és talajképződés a Sarkok és az Egyenlítő között (Strakhov, 1967)
Glaciális: gyenge aprózódás, gyenge mállás. Periglaciális: uralkodó a fagy okozta aprózódás, gyenge mállás lehetséges. Óceáni: az aprózódás alárendelt. Mérsékelt övi nedves: közepes erejű mállás, uralkodó a fagyaprózódás. Száraz öv: minimális mállás, uralkodó az inszoláció. Szavanna: esős évszakban az előzőhöz hasonló, száraz évszakban inszoláció Nedves trópusi éghajlat: magas hőmérséklet, sok csapadék: mállás. Vastag málladéktakaró. A folyók 10-szer annyi oldott anyagot szállítanak, mint a mérsékelt övben.
Mállásos eredetű felszínformák
Sivatagi máz
Fotó: Lóki J.
Dambó
Tafoni: kőzetüreg, amely kialakulását sókristály-növekedéses aprózódással, illetve a vízpárához kapcsolódó mállási folyamattal magyarázzák
http://pubs.usgs.gov/of/2004/1007/images/holewall2.gif
http://www.geo.uni-augsburg.de/medienverzeichnis/studierende/bachelor_docs/pictures/PG1_Tafoni.jpg
Köszönöm a figyelmet!
