酸素:
* 酸化: 酸素は鉱物、特にかんらん石や輝石などの鉄含有ミネラルと反応します。酸化と呼ばれるこのプロセスは、酸化鉄(錆)の形成をもたらします。これは弱く、さらに風化しやすい傾向があります。水の存在はこのプロセスを加速します。
* 加水分解: 水に溶解した酸素は、ケイ酸塩ミネラルの分解を促進します。この反応には、鉱物構造に水分子を添加し、それらを弱め、新しい、より可溶性化合物を形成することが含まれます。
二酸化炭素:
* 炭酸化: 二酸化炭素は雨水に溶け、炭酸(H2CO3)を形成します。この弱酸は、石灰岩と大理石の主要成分である方解石のような炭酸塩鉱物と反応します。この反応は、重炭酸カルシウム(Ca(HCO3)2)を形成します。これは、水に溶け、輸送できます。このプロセスは、洞窟と陥没穴の形成に責任があります。
* 酸性雨: 人間の活動は、二酸化硫黄と窒素酸化物を大気中に放出します。これらの汚染物質は、水、酸素、およびその他の化学物質と反応して硫酸と硝酸を形成し、酸性雨のように地面に落ちます。酸性雨は、化学的風化の重要な貢献者であり、鉱物と岩の故障を加速します。
全体的な効果:
酸素と二酸化炭素の組み合わせ作用は、岩と鉱物の徐々に壊れ、それらを小さな粒子、溶解したイオン、および新しい鉱物に変換します。このプロセスは土壌を豊かにし、景観の形成に貢献し、地球の地球化学サイクルで重要な役割を果たします。
例:
* 花崗岩の風化: 酸素と二酸化炭素は、次の方法で花崗岩の風化に寄与します。
* 酸化: 花崗岩の鉄が豊富なミネラルは、黒雲母のように酸化されており、錆を形成し、岩を弱めています。
* 加水分解: 溶解した酸素を含む水は、花崗岩の長石鉱物と反応し、それらを粘土鉱物に分解し、水でより簡単に輸送されます。
* 炭酸化: 溶存CO2から形成された炭酸酸は、斜長石のような花崗岩のカルシウムが豊富なミネラルと反応し、カルシウムイオンを溶液に放出します。
化学風化における酸素と二酸化炭素の役割を理解することにより、惑星の表面を形成する複雑なプロセスをよりよく理解することができます。