Arten der Verwitterung: Physikalisch und Chemisch erklärt

1 Verwitterung

Die Verwitterung umfasst alle Prozesse, durch die Gesteine fragmentiert oder zersetzt werden. Man unterscheidet grundsätzlich zwei Arten der Verwitterung: physikalische und chemische Verwitterung.

a) Physikalische Verwitterung

Die physikalische Verwitterung ist der Prozess der mechanischen Fragmentierung von Gesteins- und Bodenmaterialien durch die Einwirkung von Temperatur und anderen physikalischen Faktoren. Alle Bodenmineralien, einschließlich Sand, sind diesen Kräften ausgesetzt. Zu den wichtigsten Prozessen gehören:

• 1) Frostsprengung (Einfrieren und Auftauen): In Bereichen mit Frost-Tau-Wechsel übt gefrierendes Wasser eine enorme Ausdehnungskraft aus, die selbst härteste Gesteine sprengt.
• 2) Insolationsverwitterung (Heizung und Kühlung): Temperaturunterschiede führen zu unterschiedlicher Ausdehnung und Schwindung, was Spannungen erzeugt und den Abbau des Gesteins verursacht.
• 3) Netz- und Trocknungsprozesse: Böden neigen dazu, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, was zum Abbau von Mineralien und zur Bildung neuer Materialien führt.
• 4) Schleifen (Abrasion): Reibung zwischen Gesteinen und feinen Mineralpartikeln durch die Einwirkung von fließendem Wasser, Wind und Schwerkraft.
• 5) Auswirkungen von Lebewesen: Pflanzenwurzeln können Gestein zersetzen, und grabende Tiere tragen zur Fragmentierung bei. Auch menschliche Bodenbewirtschaftung fördert den physikalischen Zerfall von Bodenmineralien.

b) Chemische Verwitterung

Die chemische Verwitterung ist der Prozess der Zersetzung von Gesteinen und Bodenmineralien durch chemische Einflüsse wie Luft, Wasser sowie biochemische Wirkungen von Pflanzen und Tieren. Beteiligt sind hierbei vor allem Wasser, Sauerstoff, CO₂ und anorganische Stoffe. Die Prozesse umfassen:

• 1) Auflösung: Der Übergang einer Verbindung vom festen in den flüssigen Zustand durch die Freisetzung von Ionen, die miteinander reagieren können.
• 2) Hydrolyse: Die Ersetzung von Alkali- oder Erdalkali-Materialien in Mineralien durch Wasserstoffionen aus der Wasserionisation. Dies ist ein fortlaufender Prozess, der das Bodenprofil verändert.
• 3) Carbonatisierung: Die Bildung von kohlensauren Salzen im Boden, bei der durch Hydrolyse freigesetzte Basen mit Bicarbonat-Ionen zu Carbonatsalzen reagieren.
• 4) Hydratation: Die Anlagerung von Wassermolekülen an Mineralien, was zu Hydratation und Kristallisation führt.
• 5) Oxidation: Die Verbindung von Sauerstoff mit Metallen, was zur Bildung von Rost führt.
• 6) Reduktion: Der Gegenprozess zur Oxidation, bei dem ein Stoff Elektronen gewinnt und Sauerstoff abgibt.