Zvětrávání je globální proces,
postihující svrchní části zemské kůry na pevninách. Zvětrávací procesy mohou
mít charakter mechanického rozrušování strukturních vazeb mezi
jednotlivými částicemi hmoty i chemického rozkladu, při kterém
dochází ke změnám látkového složení hornin. Postupně
v nadloží zdravé horniny vzniká zóna
zvětrání (obr. 9.2.1.1a, obr.
9.2.1.1b) s novým petrografickým typem hornin tzv. eluviem, které má charakter zemin (tab. 9.2.1.1). V nejsvrchnější
části, kde probíhají biochemické procesy, se vytváří půdní horizont (obr. 9.2.1.2a,
obr. 9.2.1.2b, obr.
9.2.1.2c)
Intenzita,
rychlost, hloubka i typ zvětrávacího procesu závisí na odolnosti
hornin, geologické stavbě, morfologii reliéfu i expozici vůči světovým stranám,
srážkových a teplotních klimatických poměrech (obr. 9.2.1.3, obr. 9.2.1.4), vegetačním pokryvu a
v neposlední řadě na lidské činnosti. Tam, kde zvětralinový pokryv není
odstraňován, zvětrávání sice probíhá, ale podstatně pomaleji a s menší
intenzitou.
Průběh zvětrávání výrazně ovlivňuje eroze,
která obnažuje podložní navětralé horniny, čímž urychluje jejich další
zvětrávání a denudaci území. Jakmile eroze převládne nad zvětráváním,
dochází k částečnému i k úplnému odstranění zvětralých hornin a
k obnažení skalního podloží (obr.
9.2.1.5). V územích
s převládající akumulací se zvětrávání podloží zpomaluje,
postupně zaniká a dochází k pohřbení eluvií (obr. 9.2.1.6).
Nejvýznamnějším
zvětrávacím činitelem je chemismus srážkové vody a její cirkulace
v propustném horninovém prostředí a sezónní i denní změny teploty.
Nerovnoměrné zvětrávání může ovlivňovat i mikroklima. Např. skalní svahy
obrácené k jihu jsou vlivem slunění rozrušovány rychleji než svahy
severní.
V podmínkách mírného pásma probíhá
intenzivní mechanické zvětrávání v zóně promrzání, která v současných
klimatických poměrech dosahuje do hloubek 0,6 - 1,5 m. Hloubka
kůry zvětrání může být však větší, řádově v metrech. Do větších hloubek,
řádově desítek metrů, zasahuje v tektonicky narušených pásmech. Chemické
zvětrávání se uplatňuje zejména tam, kde je voda obohacena volným CO2
a OH-, případně jinými
složkami z horninového prostředí i z kontaminovaného ovzduší a půd.
V humidních
oblastech tropů a subtropů převládá, vlivem vysoké disociace iontů
vodíku, vysoké koncentrace CO2 a organických kyselin, chemické
zvětrávání. Jeho účinky se projevují do hloubky desítek, v okolí zlomů až stovek metrů.
V
periglaciálních oblastech se vyskytují eluviální, nakypřené sutě,
tvořené břidličnatými nebo tence vrstevnatými horninami, které mají vlivem
promrzávání chaotické, místy vrásové a na svazích hákovité uspořádání s
dutinami a mrazovými klíny. Tyto vrstvy, dosahující do hloubek 5 i více metrů,
jsou nebezpečné vysokou stlačitelností, ve svazích výrazně snižují stabilitu (obr. 9.2.1.7).
Rozdílnou
odolností hornin proti zvětrávání vzniká na mnoha místech Země atraktivní
reliéf a zajímavé přírodní výtvory (např. Česko-Saské Švýcarsko). Podrobně je
popisuje Rubín et al., 1986.
Průzkum zvětrávání pro IG účely je zaměřen na:
1. hloubkový průběh zóny zvětrávání, její zonalitu (mapování, hloubené sondy, vrty, seizmické, geoelektrické metody),
2. mineralogicko-petrografické analýzy ( viz tab. 5.2.1, tab. 9.2.1.1),
3. fyzikálně-mechanické vlastnosti hornin (objemová hmotnost, pórovitost, stupeň nasycení, pevnost v tlaku, modul přetvárnosti, nasákavost, rozpadavost ad. – (tab. 9.2.1.2),
4. zhodnocení příčin a podmínek zvětrávání včetně paleoklimatického vývoje (např. vliv periglaciálního klimatu).
Protože
zvětrávání podmiňuje řadu dalších procesů, z nichž nejvýznamnější a
nebezpečné jsou gravitační deformace přirozených i umělých svahů, proto tato
opatření musí mít stabilizační účinek. U skalních svahů se používají
kotvy, plomby, tamponáž, injektáž, ochranné stěny i odstraňování uvolněných
bloků hrozících zřícením. Ochrana před opadáváním úlomků hornin, které by mohly
ohrožovat provoz na komunikacích se provádí sítěmi mělce zakotvenými do skalní
stěny, případně betonovým nástřikem. Příklad sanačních opatření je uveden na obr. 9.2.1.8.
Intenzitu
i rychlost zvětrávání v zóně promrzání lze nejúčinněji omezit povrchovým
odvodněním. Ve svazích a zářezech se budují drenážní žebra do hloubky 1,8 – 2,0
m a svahy se překrývají hlínou a humusem s následným osevem nebo vysázením
vhodných rostlin s mělkým a hustým kořenovým systémem.
