화학적 풍화의 4가지 유형과 예

화학적 풍화란?

화학적 풍화는 빗물이 암석의 광물 입자와 반응하여 새로운 광물(점토)과 용해성 염을 형성함으로써 발생합니다. 이러한 반응은 특히 물이 약산성일 때 발생합니다.
암석의 광물과 환경이 화학 반응을 일으켜 암석이 분해되는 현상입니다. 아래의 예는 화학적 풍화작용을 보여줍니다.

 

화학적 풍화작용은 어디에서 일어나는가?

화학적 풍화는 암석이 화학 반응을 일으켜 새로운 광물을 형성할 때 발생합니다. 물, 산, 산소는 지질학적 변화를 일으키는 몇 가지 화학 물질에 불과합니다. 시간이 지남에 따라 화학적 풍화 작용으로 극적인 결과를 얻을 수 있습니다.
화학적 풍화(특히 가수분해 및 산화)는 토양 생산의 첫 번째 단계입니다.

 

 

화학적 풍화 작용이 일어나는 방법

화학적 풍화는 바람, 물, 얼음(물리적 풍화)을 통해 암석을 더 작은 조각으로 부수지 않습니다. 또한 식물이나 동물의 작용(생물학적 풍화 작용)을 통해 암석을 부수지 않습니다. 대신, 일반적으로 탄산화, 수화, 가수분해 또는 산화를 통해 암석의 화학적 조성을 변경합니다.

화학적 풍화작용은 암석 물질의 조성을 점토와 같은 표면 광물로 변화시킵니다. 현무암, 화강암, 감람암 등 화성암의 1차 광물과 같이 지표 조건이 비교적 불안정한 광물을 공격합니다. 퇴적암 및 변성암에서도 발생할 수 있으며 부식 또는 화학적 침식의 요소입니다.

물은 균열을 통해 화학적 활성제를 도입하고 암석을 조각조각 부서지게 하는 데 특히 효과적입니다. 물은 또한 재료의 얇은 껍질을 느슨하게 할 수 있습니다(타원체 풍화에서). 화학적 풍화에는 얕고 낮은 온도 변화가 포함될 수 있습니다.

앞서 언급한 화학적 풍화의 네 가지 주요 유형을 살펴보겠습니다. 이것이 유일한 형식이 아니라 가장 일반적인 형식이라는 점에 유의해야 합니다.

 

화학적 풍화의 종류

용액, 수화, 가수분해, 탄산화, 산화, 환원 및 킬레이트화와 같은 다양한 유형의 화학적 풍화 과정이 있습니다. 이러한 반응 중 일부는 물이 약산성일 때 더 쉽게 발생합니다.

용액, 수화, 가수분해, 탄산화, 산화, 환원 및 킬레이트화와 같은 다양한 유형의 화학적 풍화 과정이 있습니다. 이러한 반응 중 일부는 물이 약산성일 때 더 쉽게 발생합니다.

탄산
탄산은 대기 중 이산화탄소(CO2)로 인해 자연적으로 약산성인 비가 석회석이나 백악과 같은 탄산칼슘(CaCO3)과 결합할 때 발생합니다. 상호 작용은 중탄산 칼슘 또는 Ca(HCO3)2를 형성합니다.

비는 5.0-5.5의 정상적인 pH 수준을 가지며, 이것만으로도 화학 반응을 일으킬 만큼 산성입니다. 대기 오염으로 인해 부자연스럽게 산성인 산성비는 pH 수준이 4입니다(낮은 숫자는 더 큰 산성도를 나타내고 더 높은 숫자는 더 큰 염기성도를 나타냄).

용해라고도 하는 탄산화는 카르스트 지형의 싱크홀, 동굴 및 지하 강의 원동력입니다.

수분 공급
수화는 물이 무수 광물과 반응하여 새로운 광물을 생성할 때 발생합니다. 물은 수화물을 형성하는 광물의 결정 구조에 첨가됩니다.

"물이 없는 돌"을 의미하는 무수석고는 일반적으로 지하 환경에서 발견되는 황산칼슘(CaSO4)입니다. 표면 근처의 물에 노출되면 모스 경도 척도에서 가장 부드러운 광물인 석고가 빠르게 됩니다.

가수 분해
가수분해는 수화의 반대입니다. 이 경우 물은 새로운 광물을 생성하는 대신 광물의 화학 결합을 분해합니다. 분해 반응입니다.

이름은 이것을 특히 기억하기 쉽게 만듭니다. 접두사 "hydro-"는 물을 의미하고 접미사 "-lysis"는 분해, 분해 또는 분리를 의미합니다.

산화
산화는 암석의 금속 원소와 산소가 반응하여 산화물을 형성하는 것을 말합니다. 이것의 쉽게 알아볼 수 있는 예는 녹입니다. 철(강)은 산소와 쉽게 반응하여 적갈색의 산화철로 변합니다. 이 반응은 화성의 붉은 표면과 다른 두 가지 일반적인 산화물인 적철광과 자철광의 붉은 색을 담당합니다.

산성화
산성비에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 그러나 대부분의 사람들은 그것이 무엇인지 또는 화학적 풍화 작용에 어떻게 기여하는지 모릅니다. 산성비는 화산 폭발과 함께 석탄과 화석 연료의 연소로 인한 황산과 질산이 포함된 물입니다.

산은 돌에 부딪힐 때 반응을 일으켜 표면이 마모되고 구성이 부드러워집니다. 산성화는 조류와 곰팡이에서 생성되는 지의류와 같은 유기체에 의해 발생할 수도 있습니다.

돌의 급속한 풍화와 흑화의 잘 알려진 사례 중 하나는 중국의 1,000년 된 낙산대불의 풍화입니다. 232피트 높이의 불상은 부분적으로 산성화로 인해 불과 12년 만에 풍화를 위해 6개월 동안 수리해야 했습니다.

 

산성비에 의해 어떤 종류의 화학적 풍화가 향상될까?

탄산화는 산성비의 도움을 받는 화학적 풍화의 일종입니다. 암석과 광물이 가수분해에 의해 변질되면 산이 생성될 수 있습니다. 물이 대기와 반응할 때도 산이 생성될 수 있으므로 산성 물은 암석과 반응할 수 있습니다.

미네랄에 대한 산의 영향은 용액 풍화의 예입니다. 용액 풍화는 산성이 아닌 염기성 용액과 같은 다른 유형의 화학 용액도 포함합니다.

하나의 일반적인 산은 탄산, 이산화탄소가 물과 반응할 때 생성되는 약산입니다. 탄산화는 많은 동굴과 싱크홀을 형성하는 중요한 과정입니다. 석회석의 방해석은 산성 조건에서 용해되어 열린 공간을 남깁니다.

탄산화는 화학적 풍화의 한 형태입니다.

▷ 이산화탄소가 자동차에 의해 환경으로 방출되면 탄산으로 전환될 수 있습니다.
▷ 그런 다음 이 산은 비로 땅으로 내려와 암석을 구성하는 결정 구조에서 중요한 화합물을 제거합니다.
▷ 동시에 이산화황은 황산으로 변하고, 이산화질소는 화석연료 연소의 결과 질산으로 변한다.
▷ 고온에서 이러한 산은 증기로 계속되지만 온도가 떨어지면 응축되기 시작합니다.
▷ 이 산들은 땅으로 내려오는 길에 비와 섞여서 산성이 되었습니다.
▷ 이러한 산은 대리석, 백악 및 석회암에 특히 유해하며 이러한 종류의 재료로 만들어진 묘비 및 법령에 피해를 줍니다.
▷ 타지마할의 황변 현상에 대한 사례 연구는 이에 대한 완벽한 예를 보여줍니다.