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
Erózió http://hu.wikipedia.org/wiki/f%c3%a1jl:erosion.jpg 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 Regolit, talaj 3. Biológiai átalakulás
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 Kvarc Ortoklász Ortoklász Kalcit Kalcit Párhuzamos 75 Merőleges 140 Párhuzamos 200 Merőleges 15 Párhuzamos 260 Merőleges 54
Kvarc Ásvány Kőzet- előfordulás Földpátok csoportja, Alumínium- szilikátok Csillám csoport; Lemezes alumínium- szilikátok Olivin (magnézium-vas szilikátok Piroxén, augit Amfiból, hornblende Karbonátok Homokkő, gránit, néhány metamorfit, stb. Eruptív és átalakult kőzetek, arkózák, homokos üledékek Gránit, metamorf és néhány üledékes kőzet Bazalt és bázikus kiömlési kőzetek Bázikus kiömlési kőzetek Kiömlési és metamorf kőzetek Üledékes kőzetek Mállási jellemzők 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. 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. Pikkelyszerűen hasadnak, könnyen átalakulhatnak klorittá és agyagásványokká. Nem hasad, de szabálytalanul törik. Könnyen mállik. Magas hőmérsékleten képződik, ezért mállása már a kihűlés során megkezdődhet. Agyagosodik. A mállás szempontjából az olivinhez hasonlítanak, de jól hasadnak, agyagosodnak Kissé lassabban mállanak mint az olivin és a piroxén, de hajlamosak a jó hasadásra 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, Al 2 O 3, 6. vasaluminium mállási kéreg, 7. növényi produkció
Kontinens Észak Amerika Dél Amerika Mechanikai denudáció (t/km 2 ) Kémiai denudáció (t/km 2 ) Mechanikai és kémiai denudáció aránya 86 33 2,6 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 kifagyásos kristályosodás hullámverés víz hajszálcsöves lágyító Aprózódásra ható tényezők növényzet állatvilág szél nyomáscsökkenés ember
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:and9gctgz0-1ur6s5bgnvuzvpc7znuwleborkvwy79ouhqqsswhtjnuz
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/2015-06/55a4aa40556d9963d2dc0.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 széndioxid A mállásra ható tényezők 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. KAlSi 3 O 8 + H 2 O HAlSi 3 O 8 + KOH elvész a kristályrács 2KAlSi 3 O 8 + 8H 2 O 2Al(OH) 3 (timföld) + 2H 4 Si 3 O 8 (kovasav) + 2KOH(kálilúg) a talajoldatba. A földpátok szétesésekor Si +4 és Al +3 ionok keletkeznek vagy beépülnek egy agyagásvány rácsba, vagy SiO 2 és AL 2 O 3 hidroszolt képeznek.
Allitos mállás 6-8pH-nál az SiO 2 oldódik az AL 2 O 3 kicsapódik. Laterit (nedves trópusokon, bázisos magmás kőzetek mállásával). Az SiO 2 és az AL 2 O 3 oldhatósága a ph függvényében (Grasselly, 1974)
Sziallitos mállás 4pH-nál az AL 2 O 3 jól oldódik, az SiO 2 kis mértékben összekapcsolódnak. Kaolonit. 9pH-nál mindkettő jól oldódik. Montmorillonit. Az SiO 2 és az AL 2 O 3 oldhatósága a ph függvényében (Grasselly, 1974)
Oxidációs mállás: A szilikátokban lévő ferrovas (Fe 2+ ) ferrivassá (Fe 3+ ) oxidálódik. Vörösvasérc (Fe 2 O 3 ), barnavasérc (Fe 2 O 3 * H 2 O). 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!