Исследования, проведенные Университетом Вайоминга, показывают, что физическое выветривание играет гораздо более важную роль, чем считалось ранее, при разрушении горных пород в горных ландшафтах. Поскольку его трудно измерить, в предыдущих исследованиях обычно предполагалось, что физическое выветривание незначительно.
Клифф Рибе, профессор кафедры геологии и геофизики Университета Вашингтона, возглавлял исследовательскую группу, которая обнаружила, что климат и скорость эрозии сильно регулируют относительную важность подземного физического и химического выветривания сапролита, зоны выветренной породы, которая сохраняет относительное положение минеральных зерен материнской породы и лежит между слоем почвы и более твердой породой под ним. Сапролит очень похож на выветренный гранит, найденный на плоских участках, окружающих твердый гранит Ведауву.
«Наша работа показывает, что физическое напряжение больше нельзя игнорировать при изучении подповерхностного выветривания. Это не только химический процесс. Это также и физический процесс», - говорит Рибе. «Мы обнаружили, что анизоволюметрическое выветривание встречается гораздо чаще, чем считалось ранее, и что изменения в этом процессе можно объяснить климатом и эрозией».
Рибе является ведущим автором статьи под названием «Анизоволюметрическое выветривание в гранитных сапролитах, контролируемое климатом и скоростью эрозии», которая была опубликована в номере журнала Geology от 12 января.
В ходе исследования были рассмотрены три участка горного хребта Сьерра-Невада в Калифорнии - с разным климатом и высотой гранитной породы.
На жаргоне геохимиков выветривание долгое время считалось «изоволюметрическим», то есть без изменения объема, вызванного физической нагрузкой.
«Наша работа показывает, что, наоборот, выветривание обычно является «анизово-объемным», что означает, что напряжение, вызванное физическим выветриванием, важно», - говорит Рибе.
Рибе считает, что некоторые из инструментов и инструментов, которые были приобретены в рамках проекта EPSCoR (Установленная программа стимулирования конкурентных исследований) Центра экологической гидрологии и геофизики Вайоминга (WyCEHG), который завершился несколько лет назад, в качестве причины, по которой его команда смогла измерять как физическое, так и химическое выветривание на нескольких участках в Калифорнии.
«Причина, по которой в прошлом было трудно измерить выветривание, заключается в том, что вы должны иметь доступ к глубоким недрам и взять пробы, не нарушая их», - объясняет Рибе. «Для этого вам понадобится система проталкивания керна Geoprobe, которая представляет собой большую буровую установку на гусеничном ходу.
«Это дорогая работа, особенно если у вас нет Geoprobe и вам нужно нанять кого-то для выполнения этой работы», - продолжает он.«К счастью, у нас есть доступ к этому оборудованию и опыт работы с ним через центр приповерхностной геофизики в Вайоминге, которым умело управляет Брэд Карр, один из соавторов исследования».
Исследование финансировалось за счет грантов Национального научного фонда (NSF), НАСА и Канадского совета по естественным наукам и инженерным исследованиям.
Рибе говорит, что существует прямая связь между исследованиями в этой статье и грантом NSF в размере 5,33 миллиона долларов, который он получил в сентябре прошлого года. Грант посвящен изучению связей между горными породами, водой и жизнью на поверхности Земли.
«Это исследование частично поддержано этим грантом, а также вдохновило его», - говорит Рибе.