Verwitterung der Gesteine

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Verwitterung der Gesteine
1. Mechanische Zertrümmerung (physikalische Verwitterung)
Minerale eines Gesteins (Glimmer, Feldspat, Quarz) dehnen sich bei Erwärmung unterschiedlich aus 
Zusammenhalt des Gesteins lockert sich:
Temperaturverwitterung
bei häufigen oder starken Temperaturschwankungen  Abbröckeln einzelner Gesteinsstücke (Vergrusung)
oder zum Abplatzen größerer Gesteinsplatten (Desquamation)
Frostverwitterung (=Frostsprengung): noch bedeutender in ihrer
Wirksamkeit:
Sie beruht darauf, dass Wasser beim Gefrieren sein Volumen um 9%
vergrößert  dringt selbst in kleinste Klüfte ein  übt beim Gefrieren
starken Druck aus (bis 2000 kp/cm²)  Kernsprünge selbst in großen
Blöcken
Salzsprengung: ein in seinen Vorgängen vergleichbarer Vorgang
Salzlösungen dringen in Gesteine ein  Verdunsten des Wassers 
Bildung von Kristallen  Volumenvergrößerung (bei der Umwandlung
von Anhydrit zu Gips: bis zu 60%)  üben Druck auf das Gestein aus
Kluftbildung durch Entlastung:
auf jedem Gestein lastet hoher Druck durch darüber liegende Gesteinsmassen
 Minderung dieses Drucks durch Abtragung oder völliges Entlasten 
Änderung der Spannungsverhältnisse  Entsehung von Klüften
auch durch das Eindringen von Pflanzen mit ihren Wurzeln entstehen Klüfte
und sie sprengen Gesteine (Wurzelsprengung)
Endprodukte der mechanischen Zertrümmerung: grober Schutt, Grus, Sand, Staub
Die Verwitterungsprodukte bleiben nur zum Teil dort liegen, wo sie entstanden sind. Das meiste Material wird
abtransportiert und an anderer Stelle wieder abgelagert durch Schwerkraft, Wasser, Wind.
Verwitterung
Ablagerung
(Sedimentation)
Abtragung
Transport
(Erosion)
Der Schwerkraft folgend fallen losgelöste Schuttbrocken an den Fuß
einer Felswand, wo sie sich zu großen Schutthalden anhäufen.
2. Chemische Zersetzung
Die Intensität der chemischen Zersetzung ist sehr stark an Wasser gebunden, sie nimmt mit steigender
Temperatur zu.
Das Kohlendioxid der Luft, aber auch Schwefeldioxid und andere Gase verbinden sich mit Wasser und
beschleunigen mit anderen Säuren des Bodens den chemischen Zersetzungsprozess der Gesteine.
Aus den Endprodukten der chemischen Verwitterung entstehen neue Verbindungen, die an der Bildung
neuer Oberflächenformen oder der Böden beteiligt sein können.
Lösungsverwitterung:
Salzgesteine werden durch Wasser in Anionen oder Kationen gespalten, dissoziiert 
Steinsalz NaCl, Anhydrit CaSO4, Dolomit CaMg(CO3)2, Kalk CaCO3 werden so in humiden Gebieten mit
dem lösenden Bodenwasser weggeführt; schwerlösliche Gesteine wie der Quarz reichern sich dagegen an
nur in Trockengebieten halten sich leicht lösliche Gesteine an der
Oberfläche
Kohlensäureverwitterung:
auch Kalk ist normalerweise in reinem Wasser kaum löslich  enthält das
Wasser aber Kohlensäure  Umwandlung des Kalkgesteins in
Kalziumhydrogenkarbonat 
typische Lösungs- und Landschaftsformen in Kalkgebieten (Karstformen):
Dolinen, Höhlen, unterirdische Wasserläufe, Poljen und Ponore,
Karren, Trockentäler, Quellsinter,….
Zwei wichtige Prozesse, die zur Gesteinszersetzung beitragen, sind an bestimmte Eigenschaften des Wassers
gebunden: Wassermoleküle besitzen einerseits eine unsymmetrische Verteilung ihrer elektrischen Ladungen
(Dipolcharakter), andererseits dissoziieren sie z.T. in H+ und OH- -Ionen.
Hydratrationsverwitterung:
Wassermoleküle werden aufgrund ihres Dipolcharakters an die Außenionen des Kristallgitters angelagert 
Bindungskräfte des Kristallgitters werden geschwächt  Gitterfestigkeit lässt nach  Eindringen neuer
Wassermoleküle  Gestein zerfällt (vor allem silikatische Gesteine werden durch die Hydratration ersetzt)
Hydrolyse:
Alkali- und Erdalkali-Ionen (K, Na, Ca, Mg) des Kristallgitters werden durch Protonen des Bodenwassers
ersetzt  wichtigster Verwitterungsprozess der Silikatgesteine  ihre Intensität steigt mit zunehmender
Temperatur und dem Säuregehalt des Wassers  die nicht mit dem
Sickerwasser abgeführten Ionen können sich zu neuen Mineralen
verbinden, den Tonmineralen
Oxidationsverwitterung:
viele Minerale, die Eisen, Mangan und Schwefel enthalten, oxidieren
unter der Einwirkung von Sauerstoff  das zweiwertige Eisen wird bei
dieser Verwitterung zu Roteisenstein und Brauneisenstein umgewandelt
(Rostfärbung der Gesteine)
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