Zvetrávaní
Zvetrávaní - proces
Zvetrávaní - chemická a fyzikální degradace hornin na relativně jemné částice (půdy a sedimenty) a rozpuštěné látky, klíčový prvek exogenního geochemického cyklu
• salinita oceánů
• výživa pro biotu
• rudy
• transformace povrchu
• spotřeba H+
• spotřeba C02
Zvetrávaní - posloupnost
Ions in solution
Olivine
\
Augite
\
Hornblende
Biotite
Calcic Plagioclase Calci-Alkalic Plagioclase
Alkalic Plagioclase
-*~*i*
Secondary weathering products
Residuum
Increasing Mineral Stability
Potassium Feldspar I Muscovite
I Quartz
Mechanické zvetrávaní
Mechanické zvetrávaní
• Mrazové štípání
• Růst krystalů
• Působení tepla
• Kořeny rostlin
Zvetrávaní bazaltové lávy na Hawaii.
Pulpit, Lysefjord, severní Norsko.
liš**
Mount Whitney, Sierra Nevada.
Mechanické zvetrávaní
Yellowstone National Park.
Ta Prohm u Angkoru, Kambodža.
Chemické zvetrávaní
•       prosté rozpouštění (určeno součinem rozpustnosti)
•       rozpouštění karbonátů: CaC03 + H2C03 -> Ca2+ + 2HC03"
•       oxidace: Fe2Si04 + 1/2 02 + 2H20 -+ Fe203 + H4Si04
•       hydrolýza: Mg2Si04 + 4H20 -> 2Mg2+ + 40H" + J4Si04
2 NaAISi308 + 11 H20 -> 2Na+ + 20H"+ AI2Si205(OH)4 + H4Si04 3NaAISi308 + H2C03 + 7H20 -► 3Na+ + 3H4Si04 + AI(OH)3 + HC03" 3NaAISi308 + Mg2+ + 4H20 -> 2Na0 5A\, 5Mg0 5Si4O10(OH)2 + 2Na+ + H4Si04
Chemické zvetrávaní
CaAI2Si208 + H2C03 -> CaC03 + AI2Si205(OH)4
2 NaAISi308 + 11 H20 -> 2 Na+ + 2 0H-+ AI2Si205(OH)4 + H4Si04 3NaAISi308 + H2C03 + 7H20 -> 3 Na+ + 3 H4Si04 + AI(OH)3 + HC03"
3NaAISi308 + Mg2+ + 4H20 -> 2 Na0 5A\, 5Mg0 5Si4O10(OH)2 + 2 Na+ + H4Si04
Mg2Si04 + 4H20^2 Mg2+ + 4 OH" + H4Si04
Mg2Si04 + 4 H2C03 -> 2 Mg2+ + 4 HC03" + H4Si04
Mg2Si04 + 4HM2 Mg2+ + H4Si04
mnohotvárnost reakcí proti vysokoteplotním procesům (proč?)
Zvetrávaní -jílové minerály
Zvetrávaním horninotvorných minerálů vznikají jílové minerály: Variabilní zastupování Si4+ ióny Al3+, nábojová nevyrovnanost vrstev, kompenzována dalšími ióny, vyměnitelné katióny, výměnná kapacita
fylosilikáty
Skupina                Obecný vzorec
1:1
kaolinit (diokt.) serpentin (triokt.)
9-15
+M+ voda
2:1
muskovit (diokt.) flogopit (triokt.)
rnontrnoriHonit (diokt.) verrnikulit (triokt.)
Montmorillonit    AI2(OH)2Si4O10
Ulit Kaolinit
K0.2AI4(Si8.6AI0.2)O20(OH)4 AI2Si205(OH)4
water malrttlei
aurcirded I:: d;iY
0,72 nm
Zvetrávaní ■
Doplňující faktory, které ovlivňují zvetrávaní
• Typ a struktura horniny
• Sklon svahů
• Klima
• Hrabavá zvířata, hmyz, červi
• Charles Darwin - červi - 2,5 kg/m2 •Čas----------
-10 -
o
co
B    0 h
-■:.
E
-~
1 »°
-
" r
Moderate mechanical
Moderale chemical with frost action
Strong chemical
Moderate chemical
Very
slight weathering of any kind
J_________
200                 150                  100                  50
Annual rainfall (cm)
podmínky
Rychlost fyz. zvetrávaní
Mean annual precipitation in mm 508          1016         1524         2032
2540
20             40             60             80
Mean annual precipitation in inches
26 6
15 55
O
CO
SJ
4 4
<Q
66    S
17.7
Rychlost ehem. zvetrávaní
Mean anriual precipitation in mm 508             1016            1 524            2032
2540
ÜÜ -
GO
-II')
20
/		\	k		
1 1				Maximum	
	Mod	erat©			
		j	Not normally present on eartn		
Minimum					1
					
20 »_
-15.55
4.4
— 66
17
20                 40                  60                 BO
Mean annual precipitation in inches
100
Půda - profily
Půdy
Půdní profil Půdní horizonty
Oi - listy a organický odpad, většinou
nerozložený Oa - organický odpad, částečně
rozložený A   - tmavě zbarvený horizont směsi
minerálů a organických látek,
vysoká biologická aktivita E   - světle zbarvený horizont, ztráta
jílových minerálů, organických
látek, oxidů B   -maximální akumulace jílových
minerálů, oxidů a organických látek (K - v aridních oblastech, více než 50 %
kalcitu, kaliche, hardpan) C   - zvětralý zdrojový materiál, někdy
chybí R   - zdrojová hornina
Někdy horizonty úplně chybí
Někdy zvláštní - laterity (latere - cihla)
Půdy - profily

■
V,

New Mexico, semiaridni klima.
Půda- struktura
• směs produktů zvetrávaní, org. látek a zbytků původních hornin a vody
• typická půda 5 % organických látek, 95 % anorganických
• posloupnost vrstev (půdní profil); je závislé na klimatu (T, srážky atd.), vegetaci, času, podložní hornině
Geochemie půdy
Acidobazické a výměnné
reakce v půdách
Makroživiny
Mikroživiny
Pesticidy a chemické
odpady v půdách
Ztráta půdy - dezertifikace
Eroze
Eroze větrem a vodou Dopad dešťových kapek Povrchový splach Eolická eroze
(Aeolus - řecký bůh
větru) A b raze
.,
mm>

^»v
	*ŕ~- -'	V'"V-	';->
^■■''	fe*	F	ar*   \
"v?,^	. i ifejí*		
	..■■^.:#-:		
dri		*5£ř	V~0

.Sř-
"*."■
I Eroze, Shawnee, Oklahoma