生物风化101

生物风化作用

生物风化:你有没有想过你脚下的土壤是从哪里来的?答案是什么?岩石!例如,岩石在一种叫做风化的过程中分解成更小的颗粒。

风化过程可以通过提供粘土、淤泥和沙子等颗粒来形成土壤。此外,风化岩石中的元素为植物和动物提供营养。

在环境中,实际上有三种类型的风化,即物理风化、化学风化和生物风化。

我们将探索生物风化作用详见本页。

什么是生物风化?

生物风化:亚麻裂缝岩石 顾名思义,生物风化作用是由生物的各种活动引起的一种风化作用。与其他类型的风化一样,生物风化会使岩石和岩石颗粒更容易受到其他环境因素的影响,从而导致岩石和岩石颗粒的进一步退化生物的非生物的因素.

生物风化类型

生物可以在许多方面促进风化过程。根据岩石和岩石颗粒的分解机制,生物风化分为两种类型:物理风化或化学风化和有机风化。

物理手段的生物风化

当施加力或压力使岩石破碎或降解其中的矿物时,就会发生这种类型的风化。增加岩石的暴露表面积使其他物理因素加速其降解成为可能。

按工厂

植物根裂岩

  • 只要有水,植物就可以在任何地方生长。一般来说,树木或植物的根可以生长到岩石和土壤的裂缝和裂缝中,从而对岩石进行生物风化。因此,它们更容易断裂,最终脱落。

通过动物

    岩石上的鼹鼠蟋蟀

  • 像鼩这样的穴居动物,摩尔数蚯蚓,甚至蚂蚁都会导致生物风化。特别是,这些动物通过挖掘在地面上挖洞,并将岩石碎片移动到表面。因此,这些碎片会更多地暴露在其他环境因素中,从而进一步增强其风化作用。
  • 岩石上的鸟

  • 当鸟类等动物觅食种子和蚯蚓时,它们会形成洞并侵蚀土壤的上表面,从而导致风化。
  • 岩石上的皮多克贝壳
    资料来源:Flickr
  • 一种叫做皮多克壳体可以钻入岩石以保护自己。通过产生能够分解岩石并将其变成碎片的酸,它可以产生裂缝和裂缝,并吃掉岩石中发现的矿物质。
  • 道路施工

  • 像任何其他动物一样,人类也可以间接促成生物风化。仅仅通过走路和跑步,土壤颗粒就会被碾碎成更小的碎片。其他人类活动,如种植和道路建设,也可能导致生物风化。
  • 化学品/有机化合物的生物风化作用

    在这种类型的风化作用中,活生物体通过其有机化合物作出贡献,这些有机化合物含有酸化和腐蚀岩石矿物的分子。由于这种机制,生物风化也被称为有机风化作用.

    按工厂

      岩石上产酸的植物

    • 当植物的根深入土壤时,它们会产生某些酸,最终会降解大理石和石灰石,从而在大理石和石灰石中形成裂缝和裂缝。
    • 腐殖质:有机土壤成分

    • 根据研究,仅仅在土壤中存在根,就可以通过腐殖质的存在磨损土壤和岩石。腐殖质,土壤的有机成分,可以增加水的可用性,从而增强岩石的物理和化学分解。
    • 枯死的植物根

    • 当植物死亡时,它们的根(以及其他部分)被分解,然后转化为有机物,产生二氧化碳。二氧化碳(CO2.),与水结合时(H2.O) ,生成弱碳酸它可以降解岩石和岩石颗粒的表面。
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    通过动物

      白蚁-沙巢

    • 虽然蚂蚁和白蚁会导致岩石的物理分解,但这些动物也会导致岩石的生物降解。这些动物除了在地面上挖洞和通道外,还可以使氧气和水很容易地进入土壤,从而导致土壤、岩石和岩石颗粒的溶解。
    • 岩石上的蜥蜴

    • 当动物死亡时,它们的身体会转化为物质,当这些物质与土壤和岩石中的矿物质结合时,会导致它们的退化。

    通过微生物

    尽管它们体积很小,但你知道吗,一些微生物也能分解最大的岩石和最坚硬的土壤?

      地衣岩

    • 此类活动的一个示例如下所示地衣. 一般来说,地衣是藻类和a真菌.
    • 岩石上的真菌

    • 当真菌释放出可以分解岩石的化学物质时,岩石中的矿物质就会被释放出来。这些矿物质随后被藻类消耗掉,进一步导致岩石上的裂缝和缝隙磨损和发展。因此,破裂的岩石更容易崩解。
    • 真菌产生铁载体

    • 一些真菌产生铁载体,一种螯合剂它能从土壤中吸收各种矿物质和养分。通过用阳离子交换氢离子,铁载体使土壤更酸性,因此更容易降解。
    • 放线菌
      来源:Wikimedia
    • 岩石生物风化的另一个很好的例子是放线菌群。根据发表在微生物生态学杂志这些细菌通过产酸、矿物溶解和金属浸出,成功地降解了埃及的岩石。

    极端生物风化示例

    Ta Prohm–安科寺|柬埔寨

    柬埔寨安科寺

    陡倾沉积岩层|伊朗

    伊朗北部Chalus路
    来源:Wikimedia

    美国亚利桑那州下羚羊峡谷砂岩

    下羚羊峡谷

    含砂岩的沉积岩|马耳他

    沉积岩(马耳他)

    生物风化的优势

    正如前面提到的,风化是土壤形成的原因。以下是生物风化的其他一些好处:

    1、富营养土壤的形成

    正是风化过程造就了土壤,从而使地球上的生命繁衍生息。重要的是要注意,矿物质不能在土壤中累积;因此,植物和动物都无法食用任何营养素。

    2、沉积物的形成

    破碎后,一些岩石碎片和颗粒最终变成沉积物,形成不同类型的沉积岩,如砂岩石灰岩. 通常,破碎的岩石碎片被河流沉积,并被巨大的压力压实,足以形成沉积岩。

    3、对土地形成的贡献

    与沉积岩的形成一样,生物风化也有助于陆地和景观的形成。这一过程往往非常缓慢,因为它需要大量的时间来积累土壤和岩石颗粒,并伴随着巨大的压力来进行。

    生物风化的缺点

    虽然生物风化有很好的效果,但太多的生物风化可能会带来灾难性后果,并可能对生命构成潜在危险。以下只是其中的一部分。

    1、土壤侵蚀

    具有讽刺意味的是,为植被创造土壤并使地球上的生命成为可能的同一过程,也是导致其侵蚀的过程。当土壤颗粒被分解成更小的颗粒时,它们更容易被水和风等环境因素带走。关于这一点,当最上面的土壤受到侵蚀时,其肥力下降,从而导致土地生产力同时下降。

    2、大量浪费

    质量浪费是一种现象,岩石被分解成更小的颗粒,达到一定程度后,重力可能进一步加剧侵蚀。例如,泥石流是一种物质浪费,其中土壤和岩石颗粒混合在一起,形成一个泥浆池,几乎可以掩埋任何东西。另一种物质浪费是岩石滑坡。顾名思义,岩石滑坡是由雪崩掉落的巨大岩石块。

    3、逐步分解

    俗话说“生活总会有办法的“在这个例子中证明了这一点。正如前面所解释的,植物的根可以生长在混凝土下面的缝隙中,产生足够强大的力量来打破它。有时,这种影响可能具有破坏性,因为即使在地震等轻微扰动的情况下,也会使它们更容易断裂。

    想象一下,如果风化从未发生,地球的表面将是裸露的岩石,没有植物或动物生命存在。然而,如前所述,过多的过程发生可能是灾难性的。随着时间的推移,即使是最大的岩石和最坚固的混凝土也会受到侵蚀。当然,虽然活生物体所表现出的生物过程是不可避免的,但人类可以做出一定的努力来减轻其有害影响。

    目前,各种环境组织都在推动在侵蚀的山脉和其他陆地上种植树木。作为地球上的一个生物有机体(直接或间接地促成了生物风化),你能想到其他的方法吗?

    主要参考文献
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