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Verwitterung oder der Abbau von Steinen spielen eine Schlüsselrolle für das Leben auf der Erde. Durch die Verwitterung entsteht der Boden, der es unserem Planeten ermöglicht, eine breite Palette von terrestrischen Pflanzen zu beherbergen. Neugebildete Böden bestehen hauptsächlich aus verwitterten Gesteins- und Mineralpartikeln. Wenn Pflanzen wachsen, sterben und sich zersetzen, reichert sich der Boden mit organischer Substanz an, die auch als Humus bezeichnet wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich Gesteine zersetzen, wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst.
Mineralische Zusammensetzung
Eine Art der Verwitterung, die als chemische Verwitterung bezeichnet wird, wirkt sich je nach chemischer Zusammensetzung der betroffenen Gesteine unterschiedlich schnell aus. Zwei der wichtigsten chemischen Verwitterungsprozesse sind Oxidation und Karbonatisierung. Oxidation, besser bekannt als Rosten, schwächt Gestein, das der Luft ausgesetzt ist. Der Prozess erzeugt eine rote oder braune Verfärbung, wie in verwittertem Basalt. Eisenreiche Gesteine sind am anfälligsten für Oxidation. Karbonatisierung tritt auf, wenn sich Kohlendioxid aus der Atmosphäre mit Wasser unter Bildung von schwacher Kohlensäure mischt. Die Karbonisierung wirkt sich hauptsächlich auf kalzitreiche Gesteine wie Kalkstein und Marmor aus.
Art des Gitters
Silikatmineralien bestehen aus Kristallgittern, die auf chemischen Kombinationen von Silizium und Sauerstoff basieren und ein sich wiederholendes Gitter bilden. Wenn die Silicium-Sauerstoff-Gruppen direkt aneinander binden, verläuft die Verwitterung langsamer. Wenn sich jedoch einige der Sauerstoffatome an ein Zwischenelement binden, ist das Gitter weniger haltbar. Beispielsweise verwendet das Kristallgitter für Quarz, ein Gestein mit langsamer Verwitterung, nur Silicium-Sauerstoff-Bindungen. Im Gegensatz dazu verwittert Olivin sehr schnell. Im Olivingitter verbinden sich viele der Sauerstoffatome eher mit Magnesium oder Eisen als mit Silizium.
Temperatur
Das Klima beeinflusst die Verwitterungsrate auf zwei verschiedene Arten. In warmen Umgebungen verläuft die chemische Bewitterung schneller, da eine erhöhte Temperatur viele chemische Reaktionen beschleunigt, die Gesteine zersetzen. Im Gegensatz dazu ist die physische Verwitterungsrate in kühleren Regionen höher, insbesondere in Regionen, die nahe am Gefrierpunkt liegen. In solchen Gebieten ist das Keilen mit Frost ein wichtiger Verwitterungsprozess, bei dem flüssiges Wasser in Poren oder Brüche im Gestein eindringt und dann gefriert.
Wasser und Salz
Sowohl die chemische Bewitterung als auch die physikalische Bewitterung werden in feuchten Umgebungen maximiert. Die Frostbegrenzung hängt von der Verfügbarkeit von Wasser ab, und der chemische Karbonisierungsprozess erfordert sowohl Wasser als auch Kohlendioxid. Wasser kann Felsen durch hydraulische Tätigkeit oder durch Produktion des sauren Regens auch direkt wetterfest machen. Gebiete mit hohem Salzgehalt sind aufgrund des Phänomens der Salzverkeilung ebenfalls einer verstärkten Verwitterung ausgesetzt. Wenn Salzwasser in Gestein eindringt, können kleine Risse durch das Wachstum von Salzkristallen beim Verdampfen des Wassers aufgespalten werden.