VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ
TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA

SEDIMENTÁRNÍ PROCESY

ZVĚTRÁVÁNÍ

CHEMICKÉ

Chemické zvětrávání zahrnuje procesy, které způsobují změnu horninového materiálu na rozhraní mezi atmosférou a litosférou. Při tomto typu zvětrávání dochází k úplné změně fyzikálních a chemických vlastností horniny, doprovázené vznikem nových minerálů o nižší specifické hmotnosti a současně nastává výrazné zvětšení její porózity.

Hlavní faktory ovlivňující chemické zvětrávání:

• Výchozí materiál. Chemicky účinné látky mohou být původu atmofilního, biogenního, popř. se uvolňují ze samotných zvětrávaných hornin. Patří k nim zejména voda, oxid uhličitý a atmosférický kyslík. Bakteriálním rozkladem organických bílkovin v půdách se může vytvářet sirovodík, popř. amoniak. Rozkladem sulfidů (hlavně pyritu) vzniká volná kyselina sírová, patřící v rámci chemického zvětrávání k mimořádně silným rozkladným činitelům. Relativně silnou kyselinou je též kyselina uhličitá uplatňující se při zvětrávání řady silikátů. Z celkového množství CO2 rozpuštěného ve vodě je však na kyselinu uhličitou hydratizováno asi jen 1 %, zbývající množství CO₂ je jen plynem rozpuštěným ve vodě a tyto roztoky se jeví pouze jako slabě kyselé. Na chemickém zvětrávání se určitým podílem uplatňují i tzv. huminové kyseliny, vznikající rozkladem odumřelých organismů, zejména rostlin.


• Hlavním činitelem chemického zvětrávání je voda. Chemickou aktivitu vody ovlivňuje její teplota. Čím vyšší je teplota vody, tím vyšší je současně stupeň její disociace na vodíkové kationy [H+] a hydroxylovou skupinu [OH-]. V podmínkách arktického klimatu s průměrnou teplotou 10 °C tak bude účinnost chemického zvětrávání zhruba 20x slabší než v tropickém podnebí s průměrnou teplotou kolem 30 °C.Rozkladný účinek vody zvyšuje přítomnost CO₂. Ve vodě nasycené oxidem uhličitým se vzrůstá koncentrace [H+] asi 300x ve srovnání s vodou, která CO₂ neobsahuje. Na chemickém zvětrávání minerálů a hornin se však podílí pouze část CO₂, zbývající množství bývá vázáno ve formě karbonátů nebo bikarbonátů. K nejdůležitějším procesům chemického zvětrávání patří rozpouštění doprovázené často vyluhováním, oxidace, hydrolýza a hydratace.


• Rychlost rozkladu jednotlivých horninotvorných minerálů při chemickém zvětrávání je různá a závisí na postavení daného nerostu v tzv. Goldichově schématu. Toto schéma odpovídá v zásadních rysech Bowenově reakčnímu schématu. Minerály, které vykrystalovaly magmatu dříve (za vyšších teplot), jsou vůči chemickému zvětrávání méně odolné než minerály, které vykrystalovaly později (za teplot relativně nižších).Kromě minerálního složení zvětrávaných hornin je intenzita chemického zvětrávání závislá rovněž na klimatických podmínkách a jejich změnách. V současnosti v našich zeměpisných šířkách probíhá jen slabé chemické zvětrávání, které se projevuje částečnou přeměnou živců na jílové minerály (zvl. illit) a částečným rozpouštěním strukturních mřížek tmavých horninotvorných minerálů s následným uvolňováním Fe⁽³⁺⁾ a Fe⁽²⁺⁾.