Phong hóa học là gì

quá trình biến đổi, phá huỷ đá trên bề mặt vỏ Trái Đất do các tác nhân nhiệt độ, không khí, nước và sinh vật. Chúng gây ra các kiểu: PH cơ học hoặc vật lí, PH hoá học và PH sinh học. PH cơ học diễn ra chủ yếu do tác dụng của nhiệt độ: sự dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm khiến các khoáng vật tạo đá có hệ số giãn nở khác nhau, bị áp lực lớn làm đá bị vỡ vụn thành các mảnh nhỏ. PH cơ học xảy ra chủ yếu ở các miền khí hậu khô, nhất là ở các miền sa mạc, ở đó sự dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm rất lớn khiến đá bị vỡ vụn. Dưới tác động của không khí và nước, nhất là nước có hoà tan oxi và khí cacbonic, khiến cho đá bị oxi hoá, hiđrat hoá... bị biến đổi thành phần hoá học thành các khoáng vật mới. Rễ cây tiết ra các axit để hấp thụ các chất khoáng, xen vào các khe nứt của đá gây thêm áp lực làm đá vỡ ra. Tiếp theo các sản phẩm sinh vật biến thành mùn là thành phần quan trọng của lớp thổ nhưỡng. Cuối cùng, các sản phẩm PH bị trọng lực, gió và nước di chuyển đi. Các sản phẩm thô rơi xuống sườn dốc gọi là sườn tích (đêluvi), nếu bị nước cuốn xuống chân dốc rồi đọng lại gọi là lũ tích (proluvi), nếu bị dòng nước cuốn đi xa mới đọng lại thành bãi bồi gọi là bồi tích (aluvi). Các sản phẩm tàn dư của đá mẹ còn lại tại chỗ gọi là tàn tích (eluvi).

Phong hoá
Cảnh quan do phong hoá tạo thành ở bãi biển Nha Trang

Ngoài việc tạo ra đất, quá trình PH còn tạo ra nhiều loại khoáng sản như cao lanh, bauxit, cát cuội, sỏi có chứa các khoáng vật có ích vững bền, không bị phá huỷ trong quá trình PH gọi là sa khoáng (vàng, quặng thiếc, inmênit, ziricon, hồng ngọc, saphia, vv.).

Qúa trình phong hóa là quá trình phá hủy và làm biến đổi các loại đá và khoáng vật do tác động của sự thay đổi nhiệt độ, của nước, ô xi, khí cacbonic, các loại axit có trong thiên nhiên và sinh vật.

2. Quá trình phong hóa

Dưới tác động của những nhân tố bên ngoài (nhiệt độ, nước, hoạt động của vi sinh vật...) mà trạng thái vật lý và hóa học của đá và khoáng trên bề mặt đất bị biến đổi. Qúa trình này gọi là quá trình phong hóa.

Kết quả của quá trình phong hóa là đá và khoáng chất bị phá vỡ thành những mảnh vụn, hòa tan, di chuyển làm cho trạng thái tồn tại và thành phần hóa học hoàn toàn bị thay đổi. Kết quả tạo ra những vật thể vun và xốp - sản phẩm phong hóa và sau quá trình phong hóa gọi là mẫu chất - nó là vật liệu cơ bản để tạo thành đất.

Mẫu chất và đất có mối liên quan mật thiết, những đặc tính và thành phần hóa học của mẫu chất phản ánh những đặc tính và thành phần của đất.

Dựa vào từng đặc trưng của từng nhân tố tác động, phong hóa được chia thành 3 loại: Phong hóa lý học, phong hóa hóa học và phong hóa sinh vật học. Các quá trình này xảy ra đồng thời và liên quan khăng khít nhau.

3. Các quá trình phong hóa

3.1 Quá trình phong hóa lí học 

Đây là nguyên nhân làm cho đá bị vỡ. Trong mọi trường hợp, nó không ảnh hưởng đến thành phần hóa học hoặc khoáng chất của nó. Trong quá trình phong hóa vật lý, đá dần dần bị phá vỡ và tạo điều kiện cho sự xói mòn phát huy tác dụng của nó. Các kết quả thay đổi có thể dễ dàng nhận thấy trong các điều kiện vật lý của đá. Các điều kiện này liên tục bị thay đổi do tác động của các yếu tố môi trường khác nhau, trong đó nổi bật là các yếu tố sau:

• Giảm bớt sức ép: Đó là sự đứt gãy mà những viên đá vốn đã phát triển hơn hiện nay. Những vết nứt hoặc gãy này xảy ra ngay cả khi áp suất không cao. Những vết nứt này bắt nguồn từ những tảng đá được hình thành theo chiều ngang.
• Thermoclasty: Nó giống như hoạt động của các phạm vi nhiệt độ khác nhau tồn tại giữa ngày và đêm. Nó có thể được định nghĩa như thể nó là sự va chạm giữa nhiệt độ bên trong của đá và môi trường xung quanh nó. Những thay đổi mạnh mẽ này xảy ra ở một số vùng sa mạc gây ra các vết nứt trên đá. Ban ngày mặt trời làm cho đá nóng lên và nở ra, trong khi ban đêm nó làm cho đá lạnh đi và co lại. Các quá trình giãn nở và co lại liên tục là nguyên nhân gây ra các vết nứt làm vỡ đá.
• Gelifraction: Nó là sự vỡ ra của đá từ sự ép buộc của các mảnh băng nhỏ được triển khai trên nó. Và khi nước đóng băng, nó sẽ tăng thể tích lên đến 9%. Chất lỏng này, khi ở bên trong các tảng đá, sẽ tạo ra áp lực lên các bức tường của các tảng đá và khiến chúng bị gãy từng chút một.
• Haloclasty: Đây là quá trình mà muối tạo ra một áp lực nhất định lên đá tạo ra sự nứt vỡ của nó. Đây là những nồng độ muối cao được tìm thấy trong đá ở các môi trường khô cằn khác nhau. Khi mưa rơi, muối bị rửa trôi và kết tủa trên bề mặt đá. Bằng cách đó, muối bám vào các vết nứt và các cực của đá, sau khi kết tinh, chúng tăng thể tích, tăng lực lên đá và tạo ra sự vỡ của chúng. Trong hầu hết các trường hợp, chúng tôi tìm thấy những tảng đá góc cạnh có kích thước nhỏ được tạo ra bởi quá trình này được gọi là Haloclasty.

 3.2 Quá trình phong hóa hóa học

Đây là quá trình làm mất liên kết trong đá. Các biến số khác nhau trong khí quyển như oxy, carbon dioxide và hơi nước ảnh hưởng đến đá. Phong hóa hóa học có thể được hiểu với các giai đoạn khác nhau. Hãy xác định từng fease:

• Oxy hóa: Nó nói về mối quan hệ giữa khoáng chất và oxy trong khí quyển và sự tương phản liên tục của nó.
• Giải tán: Nó khá phù hợp trong những khoáng chất hòa tan trong nước.
• Cacbonat hóa: Nó là về sự kết hợp và hiệu ứng mà sự kết hợp của nước với carbon dioxide tạo ra.
• Hydrat hóa: Đây là giai đoạn mà một số khoáng chất kết hợp với nhau và tạo ra sự gia tăng thể tích của đá. Một ví dụ về họ những gì xảy ra với thạch cao.
• Thủy phân: Nó là về sự phân hủy của một số khoáng chất do tác động của hàng nghìn tỷ hydro với hydroxit trong nước.
• Hóa sinh: Là sự phân hủy của các tác nhân sinh học tồn tại trong đất và làm phát sinh các axit hữu cơ.

3.3 Quá trình phong hóa sinh học

Kiểu phong hóa này là những gì một số chuyên gia đã bổ sung. Và chính các giới động vật và thực vật cũng chịu trách nhiệm cho quá trình phong hóa bên ngoài. Hoạt động của một số loại rễ, axit hữu cơ, nước họ sửa đổi cấu trúc giải phẫu của đá. Ngoài ra, một số sinh vật như giun đất cũng có thể làm thay đổi sự hình thành của đá

4. Vì sao quá trình phong hóa lại xảy ra mạnh nhất ở bề mặt trái đất?

Qúa trình phong hóa xảy ra mạnh nhất ở bề mặt trái đất vì:

Vì bề mặt trái đất là nơi tiếp xúc với bầu khí quyển, thủy quyển và sinh quyển, nơi diễn ra các hiện tượng thời tiết khí hậu (mây, mưa, gió, nắng,...), có các dòng chảy sông ngòi, sóng biển...và là nơi sinh sống của sinh vật.

Qúa trình phong hóa là do tác động của nhiệt độ, khoáng chất, dòng nước và sự sống của sinh vật. Nhiệt độ làm cho bề mặt trái đất bị giãn nở, co lại và nứt vỡ; khoáng chất khi hòa tan và dòng nước khiến cho bề mặt trái đất vỡ ra thành vụ nhỏ; sinh vật thì khi sinh sống tiết ra những chất khiến cho trái đất bị phong hóa. Qúa trình này diễn ra có sự kết hợp các yếu tố với nhau nên bề mặt trái đất càng bị phong hóa mạnh mẽ hơn.

Đây là những tác nhân tác động trực tiếp đến quá trình phá hủy và biến đổi các loại đá, khoáng vật (quá trình phong hóa).

→ Những nhân tố tác động này sẽ mạnh nhất ở bề mặt trái đất

Chính vì vật mà quá trình phong hóa xảy ra mạnh nhất ở bề mặt trái đất.

5. Vì sao phong hóa lí học lại xảy ra mạnh ở các miền khí hậu khô nóng và miền khí hậu lạnh?

Phong hóa lí học xảy ra mạnh ở các miền khí hậu khô nóng và miền khí hậu lạnh vì:

• Các khoáng vật tạo đá có khả năng dãn nở khi nhiệt độ tăng lên và co lại khi nhiệt độ giảm xuống. Vì thế, các miền khí hậu khô nóng (hoang mạc và bán hoang mạc) do có biên độ dao động nhiệt giữa ngày và đêm lớn, nên quá phong hóa lí học lại xảy ra mạnh.
• Ở miền có khí hậu lạnh, khi nhiệt độ hạ thấp tới 0 độ C, nước trong các khe nứt của đá hóa băng, đồng thời thể tích nước cũng tăng lên, do đó tác động lên thành khe nứt và làm cho nó bị dãn thêm. Nếu hiện hóa bằng - băng tan xảy ra nhiều lần sẽ làm cho đá bị vỡ thành những tảng và mảnh vụn.

6. Phong hóa hóa học diễn ra mạnh trong vùng khí hậu nào?

Phong hóa hóa học diễn ra mạnh ở các vùng có khí hậu nóng, ẩm vì:

Những tác nhân chủ yếu của phong hóa hóa học là nước và các hợp chất hòa tan trong nước, khí cacbonic, oxi và axit hữu cơ của sinh vật thông qua các phản ứng hóa học. Nước có tác động hòa tan nhiều loại đá và khoáng vật, nhiệt độ của nước càng cao thì sức hòa tan của nước càng mạnh. Vì vật, phong hóa hóa học diễn ra mạnh ở các vùng có khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều.

7. Mối quan hệ giữa quá trình phong hóa, vận chuyển và bồi tụ

Quá trình phong hóa đã khiến cho những vật chất bị vỡ vụn,tách rời nhau và nhờ quá trình vận chuyển sẽ đưa những vật chất, khoáng chất đó đi nơi khác và bồi tụ lại khu vực có địa hình thấp hơn.

Mối quan hệ này được hoàn thiện nhằm bồi tụ nên những vùng đất mới. Thông thường thì quá trình này diễn ra phần lớn là nhờ tác động của nước và dòng chảy. Những đất đá, vật chất, khoáng chất bị phong hóa sẽ hòa vào dòng nước, dòng nước sẽ vận chuyển chúng đến nơi thấp hơn và đọng lại bồi tụ lên vùng đất mới. Như khu vực đồng bằng sông Hồng của nước ta là nhờ quá trình này tạo nên.

Cả ba quá trình này diễn ra đồng thời với nhau nhưng khác nhau ở không gian. Qúa trình diễn ra khiến bề mặt trái đất bằng phẳng hơn.

Vừa rồi Luật Minh Khuê đã trình bày nội dung về Tại sao quá trình phong hóa lại xảy ra mạnh nhất ở bề mặt trái đất? Hy vọng bài viết này sẽ đem đến cho quý bạn đọc những thông tin bổ ích. Xin chân thành cảm ơn!