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Die physikalische Verwitterung, auch als mechanische Verwitterung bekannt, führt zur mechanischen Zerstörung des Ausgangsmaterials entlang von Klüften, Spalten, Mikrorissen und Korngrenzen.

Durch diesen Prozess wird der Zustand des Gesteins verändert, beispielsweise in Bezug auf die Korngröße, die Oberflächenbeschaffenheit oder den inneren Zusammenhalt.

Ein Gestein wird dabei in immer kleinere Bruchstücke oder Fragmente zerlegt

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Salzverwitterung ist eine Verwitterung, bei der Salze in Poren und Risse von Gesteinen kristallisieren und dabei Druck ausüben, der das Gestein sprengen oder auflockern kann.

Beim Verdunsten kristallisieren die Salze. Dabei vergrößern sie ihr Volumen.

In trockenen, warmen Klimazonen ist die Salzsprengung am meisten vertreten, dort verdunstet das Wasser an der Oberfläche schnell → die gelösten Salze bleiben zurück.

Salzsprengungen erkennt man an weissen Krusten, Rissen und an bröseliger Struktur.

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Bedenkt, dass der Ausdruck "mechanische Verwitterung" der Überbegriff für eine Vielzahl von verschiedenen Verwitterungsarten ist - dasselbe gilt für die "chemische Verwitterung"

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Wasser welches in Gesteinsrissen gefriert, sich ausdehnt und dadurch das Gestein sprengt.

Frostsprengung kommt nur in besonders kalten Klimazonen, Permafrostgebieten.

Von Frostsprengung befallene Gebiete erkennt man an: brüchigem Gestein, Gesteintrümmer, Schutt, lockerem felsigem Untergrund

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Große Temperaturunterschiede (heiß am Tag, kalt in der Nacht)

Gestein enthält verschiedene Mineralien

Trockene Gebiete (z. B. Wüsten) sind typisch dafür

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-physikalischer Verwitterungsprozess

-Gestein bricht durch starke Temperaturunterschiede auf

-Tagsüber dehnt sich das Gestein durch Hitze aus

-nachts zieht es sich bei Kälte wieder zusammen

-ständiger Wechsel=> führt zu Spannungen im Gestein

- Gestein zerbricht mit der Zeit in kleinere Stücke

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Das Gestein zerbricht, und so verändert sich die Landschaft.

Gesteine zerfallen zu Sand

In Wüsten entstehen z. B. Felsbrocken, Geröllfelder oder Sandflächen

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Pflanzenwurzeln:

wachsen in Gesteinsrisse

drücken das Gestein auseinander (Wurzelsprengung)

Tiere:

graben und wühlen im Boden

lockern das Gestein mechanisch auf

Folge:

Gestein zerfällt zu Lockermasse

Grundlage für Bodenbildung

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Wüste Sinai --> extreme Temperaturschwankungen

-Tag --> über 40°

-Nacht --> unter 10 °C.

-Diese starken Wechsel verursachen:

Ausdehnung und Zusammenziehen der Gesteinsminerale.

Unterschiedliche Minerale (z. B. Quarz und Feldspat im Granit) dehnen sich unterschiedlich stark aus.

Dadurch entstehen Spannungen im Gestein.

Mit der Zeit bilden sich Risse und Sprünge – der Granit zerfällt in einzelne Körner und Blöcke.

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Lebewesen:

Pflanzen können mithilfe ihrer Wurzeln (Säure) das Gestein auflösen. Bakterien und Pilze können auch die Mineralien angreifen.

Feuchtigkeit:

Pflanzen brauchen Wasser um zu wachsen und somit auch die Verwitterung. Wasser leitet die gelösten weiter.

Temperatur:

Pflanzen brauchen gemässigte (nicht zu warm oder zu kalt) um zu wachsen.

Nährstoffe:

Damit Pflanzen wachsen können brauchen sie Nährstoffe. Diese können auch durch Verwesung anderer Lebewesen entstehen.

Gesteinsart:

Auch die Gesteinsart ist wichtig für die Biogene Verwesung, da weiches Gestein wie Kalk schneller mit Säure reagiert.

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Chemische Verwitterung ist der Abbau von Gesteinen durch chemische Reaktionen zwischen den Mineralien im Gestein und Stoffen aus der Umwelt, meist Wasser, Kohlendioxid oder Säuren. Dabei verändern sich die chemische Zusammensetzung und Struktur des Gesteins – es entstehen neue Minerale oder lösliche Stoffe, die ausgewaschen werden.

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Neue Nischen für Pflanzen und Tiere durch Risse im Boden

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Wie wirkt sich die Mechanische Verwitterung auf die Landschaft aus?

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Wie wirkt sich die Mechanische Verwitterung auf die Landschaft aus?

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Die Mechanische Verwitterung führt zum Zerfall von Gesteinen. Dabei spielt Wasser oft eine grosse Rolle, welches in Ritze und Spalten eindringt, oder auch Wurzeln, welche die Gesteine zerbrechen, indem sie durch das rissige Gestein wachsen. Dadurch wird der Boden und das Gestein aufgelockert was eine vielfältige Vegetation zur Folge hat. Das zerbrochene Gestein wird zudem weiter von der Vegetation bearbeitet und von Wind oder Wasser weiter getragen, welches dadurch die Umwelt stätig verändert.

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Temperaturveränderungen

Wasser welches in Spalten gefriert

Wurzeln wachsen in Rissen

Druckentlastung

-->Spannung/Druck, welcher zur Sprengung führt

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Gletscher wirken auf die Erdoberfläche anhand von folgenden mechanischen Einwirkungen:

Gletscherschliff -> Im Gletscher eingefrorenen Steine wirken wie Schleifpapier. Durch den extremen Druck wird das darunterliegende Gestein glatt geschliffen.

Herausbrechen -> Der Gletscher gefriert an Felsen fest und reisst diese beim Weiterfliessen heraus.

Frostsprengung -> Wasser dringt in Risse ein, gefriert und sprengt das Gestein

So verändern Gletscher die Erdoberfläche massive und führen zbsp. zur Bildung von Moränen.

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Wasserverfügbarkeit (Reaktionen finden in wässriger Lösung statt)

Wärme (Höhere Temperaturen beschleunigen die chemischen Reaktionen)

Kohlendioxid/organische Säuren(z. B. aus Pflanzenwurzeln oder humusreicher Boden)

porosität des Gesteins (Mehr Angriffsfläche = stärkere Verwitterung)

längerer Zeitraum (Prozesse wirken über Jahrzehnte bis Jahrtausende)

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Verwitterung - Physikalische, Chemische, Biogene - Geographie

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Verwitterung - Physikalische, Chemische, Biogene - Geographie

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Unter dem Begriff Verwitterung fasst man „die Veränderung des Gesteins im Kontakt mit der Atmosphäre, mit Wasser und mit Energieumsetzungen, mit Ein- und Ausstrahlung und in Wechselwirkung mit dem ersten Leben zusammen“ (Stahr et. al. 2016, S. 32). Man unterscheidet…

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Karstlandschaften: Chemische Verwitterung von Kalkstein formt Höhlen, Dolinen, Karstquellen.

Bodenbildung: Chemische Umwandlung von Mineralen ist Grundlage für Bodenentstehung.

Formung tropischer Landschaften: In feuchtheißen Gebieten sehr stark, z. B. tief verwitterte Lateritböden.

Abtragungsformen: Chemische Verwitterung schwächt Gesteine → erleichtert mechanischen Abtrag.

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Kalksteinverwitterung: Kohlensäurehaltiges Regenwasser löst Calciumcarbonat → Karstlandschaften (z. B. Tropfsteinhöhlen, Dolinen, Karstquellen).

Verwitterung von Granit:

Feldspat im Granit reagiert mit Wasser zu Tonmineralien → Bodenbildung.

Rostbildung bei eisenhaltigem Gestein:

Eisenminerale oxidieren → rötliche Farbe, strukturelle Schwächung des Gesteins.

Verwitterung von Basalt:

Umwandlung von Olivin zu Serpentin oder anderen sekundären Mineralien.