अपक्षय: प्रकार और प्रक्रियाएं - GEOGRAFIA - 2025

अपक्षय यांत्रिक विघटन और रासायनिक अपघटन द्वारा चट्टानों के टूटने है। उच्च तापमान पर कई रूप और पृथ्वी की पपड़ी में गहरे दबाव; जब सतह पर कम तापमान और दबाव के संपर्क में आते हैं और हवा, पानी और जीवों का सामना करते हैं, तो वे विघटित और फ्रैक्चर होते हैं।

जीवित चीजों की भी अपक्षय में प्रभावशाली भूमिका होती है, क्योंकि वे विभिन्न जैव-रासायनिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से चट्टानों और खनिजों को प्रभावित करते हैं, जिनमें से अधिकांश को विस्तार से नहीं जाना जाता है।

डेविल्स मार्बल्स, एक मौसम-दरार वाली चट्टान, ऑस्ट्रेलिया। स्रोत:

मूल रूप से तीन मुख्य प्रकार हैं जिनके माध्यम से अपक्षय होता है; यह भौतिक, रासायनिक या जैविक हो सकता है। इनमें से प्रत्येक संस्करण में विशिष्ट विशेषताएं हैं जो विभिन्न तरीकों से चट्टानों को प्रभावित करती हैं; यहां तक ​​कि कुछ मामलों में कई घटनाओं का एक संयोजन हो सकता है।

शारीरिक अपक्षय या

यांत्रिक प्रक्रिया चट्टानों को उत्तरोत्तर छोटे टुकड़ों में कम करती है, जो बदले में रासायनिक हमले के संपर्क में आने वाले सतह क्षेत्र को बढ़ाती है। मुख्य यांत्रिक अपक्षय प्रक्रियाएं निम्नलिखित हैं:

- डाउनलोड।

- ठंढ की क्रिया।

- ताप और शीतलन के कारण थर्मल तनाव।

- विस्तार।

- बाद में सूखने के साथ गीला होने के कारण संकोचन।

- नमक क्रिस्टल के बढ़ने से दबाव बढ़ता है।

यांत्रिक अपक्षय का एक महत्वपूर्ण कारक थकान या बार-बार तनाव उत्पन्न करना है, जो क्षति के प्रति सहिष्णुता को कम करता है। थकान का नतीजा यह है कि चट्टान एक गैर-थका हुआ नमूना की तुलना में कम तनाव के स्तर पर फ्रैक्चर करेगी।

डाउनलोड

जब कटाव सतह से सामग्री को हटाता है, तो अंतर्निहित चट्टानों पर दबाव कम हो जाता है। कम दबाव खनिज अनाज को आगे अलग करने और voids बनाने की अनुमति देता है; रॉक फैलता है या फैलता है और फ्रैक्चर हो सकता है।

उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट या अन्य घने रॉक खानों में, खनन कटौती से दबाव जारी करना हिंसक हो सकता है और यहां तक ​​कि विस्फोट भी हो सकता है।

योसेमाइट नेशनल पार्क, यूएसए में एक्सफ़ोलिएशन डोम। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से दिलीफ़

फ्रैक्चर या गेल जमना

एक चट्टान के भीतर छिद्रों में रहने वाला पानी जमने पर 9% तक फैल जाता है। यह विस्तार आंतरिक दबाव उत्पन्न करता है जो चट्टान के भौतिक विघटन या फ्रैक्चर का कारण बन सकता है।

ठंड के वातावरण में गेलिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जहां फ्रीज-पिघलना चक्र लगातार होता है।

एक ठोस "केयर्न" का भौतिक अपक्षय। स्रोत: LepoRello विकिमीडिया कॉमन्स से

ताप-शीतलन चक्र (थर्मोकैल्टी)

चट्टानों में कम तापीय चालकता होती है, जिसका अर्थ है कि वे अपनी सतहों से गर्मी का संचालन करने में अच्छे नहीं हैं। जब चट्टानों को गर्म किया जाता है, तो बाहरी सतह चट्टान के आंतरिक भाग की तुलना में तापमान में बहुत अधिक बढ़ जाती है। इस कारण से, बाहरी भाग आंतरिक की तुलना में अधिक फैलाव से ग्रस्त है।

इसके अतिरिक्त, विभिन्न क्रिस्टल से बनी चट्टानें विभेदक ताप का प्रदर्शन करती हैं: गहरे रंग की रंगाई वाले क्रिस्टल तेजी से बढ़ते हैं और हल्के कणों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे शांत होते हैं।

थकान

ये थर्मल तनाव रॉक विघटन और विशाल गुच्छे, गोले और चादर के गठन का कारण बन सकते हैं। बार-बार गर्म करना और ठंडा करना एक प्रभाव पैदा करता है जिसे थकान कहा जाता है जो थर्मल अपक्षय को बढ़ावा देता है, जिसे थर्मोक्लास्टी भी कहा जाता है।

सामान्य तौर पर, थकान को विभिन्न प्रक्रियाओं के प्रभाव के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो नुकसान के लिए सामग्री की सहिष्णुता को कम करते हैं।

चट्टान तराजू

थर्मल स्ट्रेस एक्सफ़ोलिएशन या शीटिंग में रॉक फ्लेक्स की पीढ़ी भी शामिल है। इसी तरह, जंगल की आग और परमाणु विस्फोटों से उत्पन्न तीव्र गर्मी से चट्टानें टूट सकती हैं और अंततः टूट सकती हैं।

उदाहरण के लिए, भारत और मिस्र में कई वर्षों तक खदानों में निष्कर्षण उपकरण के रूप में आग का इस्तेमाल किया गया था। हालांकि, तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव, यहां तक ​​कि रेगिस्तानों में पाया जाता है, स्थानीय आग द्वारा पहुंची चरम सीमा से काफी नीचे है।

गीला करना और सुखाना

मिट्टी युक्त सामग्री - जैसे मडस्टोन और शेल - गीले होने पर काफी विस्तार करते हैं, जो सूक्ष्म दोष या माइक्रोफ्रेक्चर (माइक्रोक्रैक), या मौजूदा दरारों के बढ़ने को प्रेरित कर सकते हैं।

थकान, विस्तार और संकोचन चक्र के प्रभाव के अलावा - गीला और सुखाने के साथ जुड़े - रॉक अपक्षय के लिए नेतृत्व।

नमक के क्रिस्टल या हलोक्लास्टी की वृद्धि से अपक्षय

तटीय और शुष्क क्षेत्रों में, नमक क्रिस्टल खारे समाधानों में विकसित हो सकते हैं जो पानी के वाष्पीकरण द्वारा केंद्रित होते हैं।

चट्टानों के बीच या छिद्रों में नमक का क्रिस्टलीकरण तनाव को बढ़ाता है जो उन्हें चौड़ा करता है, और इससे चट्टान के दाने का विघटन होता है। इस प्रक्रिया को नमकीन अपक्षय या हलोक्लास्टी के रूप में जाना जाता है।

जब चट्टान के छिद्रों के भीतर बने नमक के क्रिस्टल गर्म हो जाते हैं या पानी से संतृप्त हो जाते हैं, तो वे पास की तटवर्ती दीवारों के विरुद्ध दबाव बढ़ाते और बढ़ाते हैं; यह हीट स्ट्रेस या हाइड्रेशन स्ट्रेस (क्रमशः) पैदा करता है, दोनों चट्टान के अपक्षय में योगदान करते हैं।

रासायनिक टूट फुट

इस प्रकार की अपक्षय में कई प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ शामिल होती हैं, जो जलवायु परिस्थितियों में कई विभिन्न प्रकार की चट्टान पर एक साथ कार्य करती हैं।

इस महान विविधता को छह मुख्य प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं (सभी चट्टान के अपघटन में शामिल) में वर्गीकृत किया जा सकता है, अर्थात्:

- विघटन।

- जलयोजन।

- ऑक्सीकरण और कमी।

- कार्बोनेशन।

- हाइड्रोलिसिस।

विघटन

खनिज लवण पानी में घुल सकता है। इस प्रक्रिया में अणुओं के उनके आयनों और उद्धरणों में विघटन, और प्रत्येक आयन का जलयोजन शामिल है; यह है, आयन पानी के अणुओं के साथ खुद को घेरते हैं।

आमतौर पर विघटन को एक रासायनिक प्रक्रिया माना जाता है, हालांकि इसमें वास्तविक रासायनिक परिवर्तन शामिल नहीं हैं। चूंकि विघटन अन्य रासायनिक अपक्षय प्रक्रियाओं के लिए एक प्रारंभिक चरण के रूप में होता है, इसलिए यह इस श्रेणी में आता है।

विघटन आसानी से उलटा होता है: जब समाधान सुपरसैचुरेटेड हो जाता है, तो विघटित कुछ सामग्री ठोस के रूप में अवक्षेपित हो जाती है। एक संतृप्त समाधान में अधिक ठोस घुलने की क्षमता नहीं होती है।

खनिज उनकी घुलनशीलता में भिन्न होते हैं और पानी में सबसे अधिक घुलनशील में क्षार धातुओं के क्लोराइड होते हैं, जैसे कि सेंधा नमक या हैलाइट (NaCl) और पोटाश नमक (KCl)। ये खनिज केवल बहुत शुष्क जलवायु में पाए जाते हैं।

जिप्सम (CaSO ₄.2H ₂ O) भी काफी घुलनशील होता है, जबकि क्वार्ट्ज में बहुत कम घुलनशीलता होती है।

कई खनिजों की घुलनशीलता पानी में मुक्त हाइड्रोजन आयनों (H ⁺) की एकाग्रता पर निर्भर करती है । एच ⁺ आयनों को पीएच मान के रूप में मापा जाता है, जो एक जलीय घोल की अम्लता या क्षारीयता की डिग्री को इंगित करता है।

हाइड्रेशन

जलयोजन अपक्षय एक प्रक्रिया है जो तब होती है जब खनिज अपनी सतह पर पानी के अणुओं को सोख लेते हैं या इसे अवशोषित कर लेते हैं, जिसमें उनके क्रिस्टल जालक के भीतर भी शामिल होते हैं। यह अतिरिक्त पानी मात्रा में वृद्धि का कारण बनता है जो चट्टान को फ्रैक्चर का कारण बन सकता है।

मध्य-अक्षांशों की आर्द्र जलवायु में, मिट्टी के रंग उल्लेखनीय रूप से मौजूद होते हैं: इसे भूरा से पीले रंग में देखा जा सकता है। ये रंग लाल लोहे के ऑक्साइड हेमेटाइट के जलयोजन के कारण होते हैं, जो ऑक्साइड-रंग के गोइथाइट (लोहे के ऑक्सीहाइड्रोक्साइड) में बदल जाता है।

मिट्टी के कणों द्वारा पानी का उठना भी जलयोजन का एक रूप है जो उसी के विस्तार की ओर जाता है। फिर, जैसे ही मिट्टी सूख जाती है, पपड़ी फट जाती है।

ऑक्सीकरण और कमी

ऑक्सीकरण तब होता है जब एक परमाणु या आयन इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, अपने सकारात्मक चार्ज को बढ़ाता है या अपने नकारात्मक चार्ज को कम करता है।

मौजूदा ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में से एक में पदार्थ के साथ ऑक्सीजन का संयोजन शामिल है। पानी में घुलित ऑक्सीजन पर्यावरण में एक आम ऑक्सीकरण एजेंट है।

ऑक्सीडेटिव पहनने से मुख्य रूप से लौह युक्त खनिज प्रभावित होते हैं, हालांकि मैंगनीज, सल्फर और टाइटेनियम जैसे तत्व भी जंग खा सकते हैं।

लोहे की प्रतिक्रिया - जो तब होती है जब पानी में घुलित ऑक्सीजन लोहे से युक्त खनिजों के संपर्क में आती है - इस प्रकार है:

4Fe ²⁺ + 3O ₂ → 2Fe ₂ O ₃ + 2e ^-

इस अभिव्यक्ति में ई ^- इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करता है।

अधिकांश रॉक बनाने वाले खनिजों में पाया जाने वाला लौह लौह (Fe ²⁺) क्रिस्टल जाली के तटस्थ आवेश में परिवर्तन करके इसके फेरिक रूप (Fe ³⁺) में परिवर्तित किया जा सकता है । यह परिवर्तन कभी-कभी इसके पतन का कारण बनता है और खनिज को रासायनिक हमले के लिए अधिक प्रवण बनाता है।

कार्बोनेशन

कार्बोनेशन कार्बोनेट्स का निर्माण है, जो कार्बोनिक एसिड (एच ₂ सीओ ₃) के लवण हैं । कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए प्राकृतिक जल में कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाता है:

सीओ ₂ + एच ₂ ओ → एच ₂ सीओ ₃

इसके बाद, कार्बोनिक एसिड एक हाइड्रोजनीकृत हाइड्रोजन आयन (H ₃ O ⁺) और एक बाइकार्बोनेट आयन में विघटित हो जाता है, जो निम्नलिखित प्रतिक्रिया करता है:

एच ₂ सीओ ₃ + एच ₂ ओ → एचसीओ ₃ ^- + एच ₃ ओ ⁺

कार्बोनिक एसिड कार्बोनेट्स बनाने वाले खनिजों पर हमला करता है। कार्बोनेशन कैलकेरियस चट्टानों (जो लिमस्टोन और डोलोमाइट हैं) के अपक्षय पर हावी है; इनमें मुख्य खनिज कैल्साइट या कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO ₃) है।

कैल्साइट अम्लीय कार्बोनेट बनाने के लिए कार्बोनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, Ca (HCO ₃) _2, जो कैल्साइट के विपरीत, पानी में आसानी से घुल जाता है। यही कारण है कि कुछ अंग भंग होने का खतरा है।

कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और कैल्शियम कार्बोनेट के बीच प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं जटिल हैं। संक्षेप में, इस प्रक्रिया को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

CaCO ₃ + H ₂ O + CO ₂ 2Ca ₂ + 2HCO ₃ ^-

हाइड्रोलिसिस

सामान्य तौर पर, हाइड्रोलिसिस - पानी की कार्रवाई से रासायनिक टूट - रासायनिक अपक्षय की मुख्य प्रक्रिया है। पानी चट्टानों में अतिसंवेदनशील प्राथमिक खनिजों को तोड़, भंग या संशोधित कर सकता है।

इस प्रक्रिया में, हाइड्रोजन केशन (H ⁺) और हाइड्रॉक्सिल आयनों (OH ^-) में विघटित पानी चट्टानों और मिट्टी में सिलिकेट खनिजों के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है।

हाइड्रोजन आयन को सिलिकेट खनिजों, आमतौर पर पोटेशियम (K ⁺), सोडियम (Na ⁺), कैल्शियम (Ca ^{2 +),} या मैग्नीशियम (Mg ^{2 +}) के एक धातु के पिंजरे के साथ आदान-प्रदान किया जाता है । जारी किए गए कटियन फिर हाइड्रॉक्सिल आयनों के साथ जोड़ती है।

उदाहरण के लिए, ऑर्थोक्लेज़ नामक खनिज के हाइड्रोलिसिस के लिए प्रतिक्रिया, जिसमें रासायनिक सूत्र KAlSi ₃ O _{8 है}, इस प्रकार है:

2KAlSi ₃ O ₈ + 2H ⁺ + 2OH ^- → 2HAlSi ₃ O ₈ + 2KOH

इसलिए ऑर्थोक्लेज़ को एलुमिनोसिलिक एसिड, एचएएलएसआई ₃ ओ ₈ और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (केओएच) में बदल दिया जाता है।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया कुछ विशिष्ट राहत के गठन में एक मौलिक भूमिका निभाती है; उदाहरण के लिए, वे करस्ट राहत के गठन में शामिल हैं।

जैविक अपक्षय

कुछ जीवित जीव यांत्रिक, रासायनिक या रासायनिक प्रक्रियाओं के संयोजन से यांत्रिक रूप से चट्टानों पर हमला करते हैं।

पौधे

पौधों की जड़ें - विशेष रूप से उन पेड़ों की जो समतल चट्टानी बेड पर उगते हैं - एक जैव-रासायनिक प्रभाव डाल सकते हैं।

यह बायोमैकेनिकल प्रभाव तब होता है जब जड़ बढ़ती है, क्योंकि इसके आसपास के वातावरण पर दबाव बढ़ जाता है। इससे रूट बेड चट्टानों का फ्रैक्चर हो सकता है।

जैविक उल्का पिंड। टेट्रामेल्स नुडिफ़्लोरा, अंगकोर, कंबोडिया में एक मंदिर के खंडहर पर बढ़ रहा है। स्रोत: डिएगो डेल्सो, डेलो.फोटो, CC-BY-SA लाइसेंस के माध्यम से

लाइकेन

लाइकेन दो सहजीवन से बने जीव हैं: एक कवक (माइकोबैनेट) और एक शैवाल जो आमतौर पर साइनोबैक्टीरिया (फ़ाइकोबैनेट) है। इन जीवों को उपनिवेशवादियों के रूप में बताया गया है जो रॉक अपक्षय को बढ़ाते हैं।

उदाहरण के लिए, यह पाया गया है कि Stereocaulon vesuvianum लावा प्रवाह पर स्थापित होता है, गैर-औपनिवेशिक सतहों की तुलना में इसकी अपक्षय दर को 16 गुना तक बढ़ाने के लिए प्रबंध करता है। ये दरें आर्द्र स्थानों में दोगुनी हो सकती हैं, जैसे हवाई में।

यह भी ध्यान दिया गया है कि जैसे ही लाइकेन मर जाते हैं, वे रॉक सतहों पर एक गहरा दाग छोड़ देते हैं। ये धब्बे चट्टान के आसपास के प्रकाश क्षेत्रों की तुलना में अधिक विकिरण को अवशोषित करते हैं, इस प्रकार थर्मल अपक्षय या थर्मोक्लास्टी को बढ़ावा देते हैं।

Mytilus edulis एक रॉक-बोरिंग मसल्स है। स्रोत: एंड्रियास ट्रेप्टे, विकिमीडिया कॉमन्स से

समुद्री जीव

कुछ समुद्री जीव शैवाल की वृद्धि को बढ़ावा देते हुए चट्टानों की सतह को काटते हैं और उनमें छेद करते हैं। इन भेदी जीवों में मोलस्क और स्पंज शामिल हैं।

इस प्रकार के जीवों के उदाहरण हैं नीले मसल्स (मायटिलस एडुलिस) और शाकाहारी जठरनिर्गम सिटेरियम पिका।

लाइकेन Stereocaulon vesuvianum एक उपनिवेशक है जो लावा के प्रवाह, कैनरी द्वीप फ़्यूरेवेंटुरा और स्पेन के लैंजारोट में स्थापित है। स्रोत: लारिच रिग के माध्यम से

केलेशन

केलेशन एक और अपक्षय तंत्र है जिसमें धातु आयनों को हटाने और विशेष रूप से, एल्यूमीनियम, लोहा और चट्टानों से मैंगनीज आयन शामिल हैं।

यह घुलनशील कार्बनिक पदार्थ-धातु परिसरों के निर्माण के लिए कार्बनिक अम्लों (जैसे फुल्विक एसिड और ह्यूमिक एसिड) द्वारा बंधन और अनुक्रम द्वारा प्राप्त किया जाता है।

इस मामले में, चेलेटिंग एजेंट पौधों के अपघटन उत्पादों और जड़ों से स्राव से आते हैं। केलेशन मिट्टी या चट्टान में रासायनिक अपक्षय और धातु हस्तांतरण को प्रोत्साहित करता है।

संदर्भ

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