Dưới tác động ảnh hưởng của những tác nhân bên ngoài ( nhiệt độ, nước, hoạt động giải trí của vi sinh vật … ) mà trạng thái vật lý và hoá học của đá và khoáng trên mặt đất bị biến hóa. Quá trình này gọi là quá trình phong hoá .
Kết quả của quá trình phong hoá là đá và khoáng chất bị phá vỡ thành những mảnh vụn, hoà tan, chuyển dời làm cho trạng thái sống sót và thành phần hoá học trọn vẹn bị biến hóa. Kết quả tạo ra những vật thể vun và xốp – mẫu sản phẩm phong hoá và sau quá trình phong hoá gọi là mẫu chất – nó là vật tư cơ bản để tạo thành đất .
Mẫu chất và đất có mối liên quan mật thiết, những đặc tính và thành phần hoá học của mẫu chất phản ánh những đặc tính và thành phần của đất.
Dựa vào từng đặc trưng của từng tác nhân tác động ảnh hưởng, phong hoá được chia thành 3 loại : Phong hoá lý hoc, phong hoá hoá học và phong hoá sinh vật học. Các quá trình này xảy ra đồng thời và tương quan khăng khít nhau .
Các quá trình phong hóa
Phong hóa cơ học ( vật lý )
Phong hóa cơ học phá vỡ những đá gốc thành những mảnh vụn mà không làm đổi khác thành phần hóa học của đá. Băng, nước, nước khe nứt là những tác nhân gây phong hóa cơ học chính do gây ra một lực tác động ảnh hưởng làm nở ra, lan rộng ra những khe nứt trong đá khiến đá vỡ ra thành những mảnh vụn. Giãn nở vì nhiệt cũng gây nên ảnh hưởng tác động giản căng và co lại dưới sự tác động ảnh hưởng của việc nhiệt độ tăng lên hay giảm đi cũng giúp cho quá trình phong hóa cơ học diễn ra nhanh hơn. Phong hóa cơ học giúp làm tăng diện tiếp xúc mặt phẳng của đá khiến cho quá trình phong hóa hóa học dưới sự ảnh hưởng tác động của những yếu tố hóa học diễn ra nhanh hơn .
Phong hóa hóa học
Là quá trình phá huỷ những loại đá thành những khối vụn có kích cỡ to, nhỏ khác nhau, tuy nhiên nó không làm biến hóa sắc tố, những thành phần khoáng hoá của chúng. Còn nguyên do chính xả ra quá trình phong hoá hoá học là do những tác động ảnh hưởng của chất khí, nước và những khoáng chất hoà tan được trong nước … Quá trình phong hoá đá này xảy ra nhiều nhất ở những khu vực khí hậu xích đạo, gió mùa ẩm và những dạng địa hình các-xtơ ở miền đá vôi .
Các quá trình xảy ra :
– Quá trình hydrat hóa ( quá trình ngậm nước )
Nước là phân tử có cực, nên nếu khoáng chất có những cation và anion có hóa trị tự do sẽ hút phân tử nước và trở thành ngậm nước .
2F e2O3 + 3H2 O → 2F e2O3. 3H2 O
CaSO4 + 2H2 O → CaSO4. 2H2 O
Na2SO4 + 10H2 O → Na2SO4. 3H2 O
Hydat hóa làm độ cứng của khoáng giảm, thể tích tăng làm đá bị vỡ vụn và hòa tan. Như vậy phong hóa hóa học không chỉ phá vỡ đá về mặt hóa học, mà còn thôi thúc quá trình phong hóa lý học .
– Quá trình oxy hóa
Trong các khoáng chất cấu tạo đá, chứa nhiều ion hóa trị thấp như (Fe2+ , Mn2+ ), những ion này bị oxy hóa thành hóa trị cao hơn làm cho khoáng bị phá hủy và thay đổi thành phần.
2F eS2 + 2H2 O + 7O2 → 2F eSO4 + 2H2 SO4
4F eSO4 + 2H2 SO4 + O2 → 2F e2 ( SO4 ) 3 + H2O
– Quá trình thủy phân
Nước bi phân ly thành H + + OH –. Trong vỏ quả đất chứa nhiều khoáng silicat – đó là muối của axit yếu ( axit silic : H2SiO3, axit amulosilic : H2 [ Al2Si6O16 ] ). Trong những khoáng này chứa những ion sắt kẽm kim loại kiềm và kiềm thổ, trong quá trình thủy phân, những ion H + do nước điện ly sẽ sửa chữa thay thế cation này .
K [ AlSi3O8 ] + H + + OH – → HalSi3O8 + KOH
Quá trình phong hóa hóa học làm đá vỡ vụn và đổi khác thành phần của khoáng và đá .
Phong hóa sinh học
Dưới tác động ảnh hưởng của sinh vật như vi trùng, nấm hay rễ cây … đá và khoáng vật bị phá huỷ được gọi là quá trình phong hoá sinh học. Lúc này, đá bị phá huỷ cả về mặt cơ giới và hoá học. Nguyên nhân dẫn đến quá trình phong hoá sinh học là do sự tăng trưởng, tăng trưởng của rễ cây và sự bài tiết những chất .
Như vậy, khi so sánh ba quá trình phong hoá, tất cả chúng ta đa phần nói đến những tác nhân tác động ảnh hưởng và hệ quả của nó so với những loại đá và khoáng vật. Mối quan hệ giữa 3 quá trình phong hoá này không diễn ra độc lập mà chúng có tác động ảnh hưởng qua lại, tác động ảnh hưởng lẫn nhau, thậm chí còn đồng thời cùng xảy ra trên một khu vực .
So sánh sự giống và khác giữa phong hoá lí học và phong hoá hoá học
Mối quan hệ giữa quá trình phong hoá, luân chuyển và quá trình bồi tụ
Để xảy ra quá trình phong hoá hoàn thành xong nhất thì phải tích hợp giữa quá trình luân chuyển và bồi tụ … bởi quá trình luân chuyển sẽ vận động và di chuyển vật tư từ nơi này sang nơi khác, sau đó quá trình bồi tự sẽ giúp tích luỹ những vật tư bị phá huỷ lại ở mặt phẳng địa hình thấp hơn .
Như vậy, quá trình phong hoá thành tạo các vật liệu đá và khoáng vật bị phá huỷ thành những mảnh vụn nhỏ và rất nhỏ. Quá trình vận chuyển sẽ mang những vật liệu này đến một nơi khác. Khi gặp được những điều kiện thuận lợi như địa hình, các vật liệu bồi tụ lại, san bằng hoặc làm gồ ghề thêm dạng địa hình ở khu vực đó. Mối quan hệ của ba quá trình này rất chặt chẽ với nhau, chúng có thể diễn ra đồng thời nhưng cách xa nhau về mặt không gian.
