侵食について詳しく解説

導入

風食によって削られた岩(イスラエル、エイラート山脈)
風による浸食と水による浸食の組み合わせの影響 (アメリカ、アリゾナ州、バーミリオン・クリフス国定公園、コヨーテ・ビューツ)

地形学において、侵食は、何らかの外部要因(したがってテクトニクス以外)によって引き起こされる、起伏、したがって岩石の劣化および変形のプロセスです。

主に侵食によって形状が説明されるレリーフを「侵食レリーフ」と呼びます。浸食要因は次のとおりです。

  • 気候。
  • 斜面。
  • 岩石の物理学(硬度)と化学(溶解度など)。
  • 植物被覆の有無と植物の性質。
  • 地殻変動の歴史(破壊など)。
  • 人間の行為(農業慣行、都市化)。

侵食はさまざまな速度で作用し、数千万年にわたって山を平らにし、谷を掘り、崖を後退させる可能性があります。

雪崩、泥流、などの激しい自然現象は、ほぼ瞬時に景観を大きく変える可能性があります。

侵食のメカニズム

アイスランドの玄武岩柱の浸食
マクテシュ・ラモン、イスラエル。
ブルターニュのトレガステルにあるピンクの花崗岩から彫られた、ほぼ完璧な球体
ノストック。何十億もの原始的な細菌のコロニー。バイオフィルム、細菌膜、藻類、または地衣類の殻や鼻孔の破壊により、や水の浸食に対して脆弱な土壌が弱体化します。

浸食プロセスでは、通常、次の 3 つの異なる段階が区別されます。

  • 岩石材料の破壊。
  • 交通機関 ;
  • 瓦礫の蓄積。

侵食には、風化と呼ばれる岩石や土壌の表面崩壊が含まれます。現場で発生し、破片が発生します。浸食の程度は岩石の特性によって異なります。

  • たとえば、硬度: 最も耐久性のある岩石や鉱物はダイヤモンドとコランダムです。最も耐性が低いのは、タルク石膏方解石です。石英の存在により花崗岩の耐久性が高まり、侵食が遅くなります。
  • 岩石の膨張能力。
  • その化学の様子。

機械的侵食

機械的崩壊は、多かれ少なかれ体積のある岩片を引き裂く物理的なの作用下で発生します。

  • 霜や熱による破裂。
  • 摩擦摩耗:氷河水流(キャビテーション) または風。浸食プロセスに効果を発揮するのは、これらの要因(岩石、砂利、石英、砂)によって運ばれる破片です。機械的侵食は、低温 (凍結と融解) および/または乾燥した環境で特に活発になります。

水浸食

それは機械的かつ化学的であり、主な変更点があります。水砕、スプラッシュ効果 (地面に落ちる水滴の衝撃)、クリーピング、固相流動。水による浸食は斜面(激流)によって強化され、多かれ少なかれ長距離にわたって土壌汚染物質(農業用農薬やブドウ用殺虫剤を含む)が運ばれる要因となります。海岸では、波や流れを考慮する必要があります。川や運河では、侵食を加速させるのは撹拌です。

水のような流体が流れる場合、浮遊粒子が多く含まれる可能性があります。沈降速度は、流れが堆積物を輸送するのではなく、輸送するために必要な最小速度であり、ストークの法則によって与えられます。

$$ {w=\frac{(\rho_p-\rho_f)gr^2}{4.5\mu}} $$

ここで、 wは沈降速度、 ρ密度(下付き文字pf はそれぞれ粒子と流体を示します)、 g重力による加速度rは粒子の半径、 μ は流体の粘度です。流速が堆積速度よりも大きい場合、骨材は下流に進みます。流れの中には常に異なる直径が存在するため、最大のものは沈殿(デカンテーション)すると同時に、塩析(粒子壁衝突)、転がり、滑りなどのメカニズムによって下降し続けることができ、その痕跡は固体中に保存されることがよくあります。岩や、現在の速度を推定するために使用できます。

  • 流出は地球上で最も一般的なタイプの浸食です。それは集中することも(激流、ワジ)、拡散することもあります(雪解け水の膜、海岸浸食)。
  • 河川浸食は水路によって引き起こされます。
  • 水解性:湿潤と乾燥の交互作用
  • スプラッシュ効果: 地面に落ちる水滴の影響。
  • 河川氷河侵食:氷はそれ自体に強い圧力をかけるため、氷が流動化し、石が浸食されます。

風食

浸食によって彫られた自然のアーチ、キャピトル リーフ国立公園、米国。
モーリシャスの植生が失われた土壌における風と水の浸食現象

風食は、粒子の除去(収縮、摩耗)または表面の研磨によって岩石を攻撃します。障害物が存在せず、風が強く、規則的で、ほこりや飛沫が舞う場合には、さらに効果的です。

土壌の枯渇や風による大量の粒子の移動により、深刻な環境悪化を引き起こします。風食は農地の減少における主な物理的要因であり、シルト化を通じて乾燥生態系の都市部やオアシス地域における主要な問題の 1 つを構成しています。

温度差による侵食

振幅の大きい地域(大陸、極地気候、砂漠、高山など)では、昼夜サイクルの連続によって繰り返される熱衝撃により、特定の岩石がさまざまなミクロおよび/または巨視的スケールで分割され、その後破裂します。これが熱砕石です。

温度関連の浸食には、多孔質の岩石や霜が降りると破裂する亀裂が存在する場合、浸食の媒介として水も関係します。寒砕は熱砕による浸食の一例です。浸透した水の凍結と融解が繰り返されることで岩石が破裂します。水が凍結すると、水がより多くの体積を占め、岩石を爆発させるほどの力が生じます。ゲルによって放出された部分はゲルフラクトと呼ばれます。凍結/融解サイクルは季節的 (シベリアなど)、または高山では毎日あります。

これらはゲル化またはゲル化のプロセスです。山地では寒冷岩によって地滑りが起こり、斜面の底に堆積してガレ場やガレ場が形成されます。

化学侵食

岩石の化学分解は、古代のアパラチア山塊である中央山塊で遭遇する「崩壊パターン」を引き起こします。

  • 主なプロセスは、多かれ少なかれ酸性による特に石灰岩の溶解であり、その後カルストについて話します。

溶解は風化の一形態であり、主に石灰岩の山塊に影響を与えます。それはカルスト地形を生み出します。有機酸と二酸化炭素を含んだ水が亀裂から浸透し、炭酸塩岩を形成します。それは「改変複合体」を構成します。岩石から化学元素を水に溶けたイオンの形で放出します。実際、珪質砂岩とは異なり、石灰岩は特に溶解しやすいです。また、他の岩石や鉱物も溶けます。

    • 石英1リットルあたり0.05グラム未満
    • 炭酸塩は1リットルあたり1グラム
    • 石膏 1 リットルあたり 2.4 グラム
    • 硫酸塩の場合は 2.5 グラム
    • 岩塩1リットルあたり300グラム
  • 化学風化は、水和、酸化、酸化還元、加水分解など、岩石の化合物を変化させます。
  • 亜熱帯地帯では、浸出による長石岩の変質により、アルミニウムと鉄の水酸化物からなる赤または茶色の岩石であるラテライトが形成され、高温多湿な地域の高原の表面に本物の鎧を形成します。
  • 加水分解は、ミネラルの化学結合を破壊するプロセスです。それは褐鉄鉱などの酸化物や粘土を生成し、最終的には土壌を形成します。

生物による侵食

  • バイオメテオライゼーション
  • 微生物
  • 軟体動物、フォラドなどの穴あけ
  • 植物は根を通じて浸食を引き起こす可能性があります。たとえば、
  • 男性: 森林伐採、耕作、さまざまな都市化

異常かつ残忍な現象

  • 雪崩
  • 地滑り
  • 地震
  • 火山現象
  • ラハール
  1. Erosie – afrikaans
  2. Erosión – aragonais
  3. تعرية – arabe
  4. Erosión – asturien
  5. Eroziya – azerbaïdjanais
  6. Эрозія (геалогія) – biélorusse

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