Define weathering and write a detailed note on the causes of physical weathering.
Model Answer
Definition of Weathering and Driving Mechanisms of Physical Weathering:
- Definition of Weathering:
- The in-situ (static) mechanical disintegration and chemical decomposition of rocks at or near the Earth's surface caused by exposure to atmospheric elements (temperature, moisture, frost) and biological activity, without direct physical transport.
- Mechanisms of Physical / Mechanical Weathering:
- (A) Diurnal Insolation Cycles (Differential Thermal Expansion):
- In arid deserts, extreme diurnal temperature ranges cause rapid expansion of outer mineral grains by day and contraction by night. Unequal stress induces concentric spalling known as Exfoliation (Onion Peeling).
- (B) Frost Wedging (Freeze-Thaw Cryofracturing):
- In periglacial and alpine zones, water percolates into joint fractures. Freezing at 0°C expands water volume by ~9%, exerting immense tensile pressures exceeding 2,000 kg/cm², shattering rock masses into angular scree/talus blocks.
- (C) Pressure Release / Unloading (Sheeting & Spalling):
- Denudation strips overlying rock mass, releasing confining lithostatic overburden pressures on deep-seated plutons (e.g., granite batholiths), triggering parallel curved sheet fracturing.
- (D) Salt Crystal Growth (Haloclasty):
- Evaporation of saline solutions in porous rocks deposits salt crystals; subsequent diurnal thermal expansion of crystals exerts disruptive crystallization pressures.
- (E) Biological Mechanical Wedge Action: Penetrating plant root systems expand within joints, acting as physical wedges prying fractures apart.
- (A) Diurnal Insolation Cycles (Differential Thermal Expansion):
हिंदी में प्रश्न एवं आदर्श उत्तर
अपक्षय को परिभाषित करें तथा भौतिक अपक्षय के कारणों पर एक विस्तृत टिप्पणी लिखें।
अपक्षय (Weathering) की परिभाषा एवं भौतिक अपक्षय के प्रमुख कारण/कारक:
- अपक्षय (Weathering) की परिभाषा:
- वायुमंडलीय तत्वों (तापमान, वर्षा, तुषार, वायु) एवं जैविक क्रियाओं के प्रभाव से चट्टानों का अपने ही स्थान पर (In-situ / स्व-स्थाने) टूटने-फूटने, विघटित एवं अपघटित होने की स्थैतिक भू-वैज्ञानिक प्रक्रिया। (यह अपरदन की तरह गतिशील नहीं होती)।
- भौतिक/यांत्रिक अपक्षय (Physical/Mechanical Weathering) के प्रमुख कारण एवं प्रक्रियाएँ:
- (A) तापमान में दैनिक परिवर्तन (Thermal Expansion & Contraction):
- मरुस्थलीय क्षेत्रों में दिन में अत्यधिक गर्मी से चट्टानों की बाहरी परतें फैलती हैं और रात में ठंड से सिकुड़ती हैं। लगातार तापीय तनाव के कारण चट्टानें परतों के रूप में प्याज के छिलके की तरह उखड़ने लगती हैं, जिसे 'अपदलन / अपशल्कन' (Exfoliation / Onion Peeling) कहते हैं।
- (B) तुषार क्रिया / पाला (Frost Action / Freeze-Thaw Wedging):
- शीत व उच्च पर्वतीय क्षेत्रों में दिन में चट्टानों की दरारों में पानी भर जाता है। रात में तापमान 0°C से नीचे जाने पर जल बर्फ में जमता है, जिससे उसके आयतन में ~9% की वृद्धि होती है। यह बर्फ दरार की दीवारों पर तीव्र पार्श्व दाब डालती है, जिससे चट्टानें टूटकर नुकीले टुकड़ों (टैलस/स्क्री) में बिखर जाती हैं।
- (C) दाब मुक्ति / अनावरण (Pressure Release / Unloading / Sheeting):
- जब अपरदन द्वारा ऊपरी भारी चट्टानें हट जाती हैं, तो नीचे दबी आंतरिक आग्नेय चट्टानों (जैसे ग्रेनाइट) पर से दबाव कम हो जाता है, जिससे चट्टानें लंबवत रूप से फैलकर समानांतर चादरों (Sheeting) में टूटती हैं।
- (D) लवण क्रिस्टलीकरण (Salt Crystal Growth / Haloclasty):
- शुष्क व तटीय क्षेत्रों में लवणीय जल के वाष्पीकरण से दरारों में नमक के क्रिस्टल बनते हैं, जो गर्म होने पर फैलकर चट्टानों को चटका देते हैं।
- (E) जैविक-भौतिक कारक (Biophysical Action): वृक्षों की जड़ों का दरारों में प्रवेश कर चट्टानों को फाड़ना तथा बिल खोदने वाले जीवों द्वारा चट्टानों का ढीला होना।
- (A) तापमान में दैनिक परिवर्तन (Thermal Expansion & Contraction):