Wietrzenie jest to rozpad i rozkład skał pod wpływem działania powietrza wody, temperatury i organizmów. Polega ono przede wszystkim na rozluźnieniu spójności między poszczególnymi ziarnami skały i "rozsypywaniu" się na drobniejsze fragmenty także na chemicznym rozpuszczaniu jej składników. Procesy wietrzenia zachodzą na powierzchni ziemi tam gdzie dociera termiczny wpływ słońca i chemiczne działanie wody i powietrza. Zewnętrzna powierzchnia ziemi na której zachodzi wietrzenie zwana jest strefą wietrzeniową, a jej produkty w postaci okruchów skalnych i rozpuszczonych związków mineralnych, złożone w miejscu powstania  - regolitem. Wietrzenie ze względu na rodzaj działających czynników podzielono na dwa zasadnicze typy: wietrzenie fizyczne i chemiczne.

Regolit - gruz wapienny zmieszany z materiałem gliniastym, Garb Tenczyński (fot. K. Pietras)

Wietrzenie Fizyczne

Głównym czynnikiem odpowiadającym za istnienie tego typu wietrzenia jest temperatura. To ona powoduje rozpad skał na mniejsze okruchy i ziarna. Skały budujące litosferę, jak i inne substancje w przyrodzie, pod wpływem temperatury zmieniają swoją objętość - w wysokiej temperaturze się rozszerzają, a w niskiej kurczą. Warunki takie są dość pospolite na obszarach pustynnych, polarnych, czy wysokogórskich gdzie dobowe wahania temperatury są znaczne. Wśród wietrzenia spowodowanym nasłonecznieniem skał, wyróżnić możemy:

Dezintegracje granularną (rozpad ziarnisty) - jest to najzwyklejsze rozsypywanie się skał zbudowanych z ziaren. Pod wpływem gwałtownych zmian temperatury poszczególne ziarna kurczą się i rozszerzają, spójność całej skały się zmniejsza aż wreszcie następuje rozsypanie się jej. Ziarna zbudowane z rożnych minerałów mają różną rozszerzalność temperaturową, zazwyczaj minerały ciemne mają większą niż jasne, co wiąże się z większym pochłanianiem przez nie ciepła. Typowym przykładem rozpadu ziarnistego jest rozpad granitów, szczególnie widoczny w niektórych polodowcowych otoczakach granitoidów skandynawskich.

Eksfoliacja (łuszczenie) - polega na złuszczaniu się zewnętrznych partii skał, odpadanie drobnych płytek od powierzchni. Temperatura działająca na skały przenika wgłąb ogrzewając także wnętrze skał (do nieznacznych głębokości rzędu 20-50cm) które także się rozszerzają jednak w mniejszym stopniu niż partie przypowierzchniowe, wskutek tego powstają drobne pęknięcia równoległe do powierzchni, i łatwo odpryskują od niej "łuski skalne". Charakterystycznym typem takiego wietrzenia jest wietrzenie kuliste, które opiera się głównie na intensywnym niszczeniu krawędzi skał i ich zaokrąglaniu (przykładem są liczne skałki granitowe w Karkonoszach).

Rozpad blokowy - ma miejsce gdy ochładzana skała kurczy się szybciej przy powierzchni niż wgłębi, i w wyniku tego powstają drobne szczeliny prowadzące wgłąb bloków skalnych, które z czasem się poszerzają a blok skalny się rozpada na mniejsze bryły.

Gołoborze na Łysicy - przykład wietrzenia mrozowego (fot. G. Bijak)

Drugim czynnikiem fizycznym obok temperatury jest działalność wody. Charakterystyczną właściwością wody jest jej zdolność do znacznej zmiany objętości w trakcie zamrażania, co stanowi dosyć dobre "narzędzie" do destrukcji skał. Migrujące wody w szczelinach skalnych czy porach, pod wpływem temperatury zamarzają, zwiększają objętość i rozsadzają skały od zewnątrz. Takie wietrzenie jest możliwe gdy zachodzi często zmiana temperatury w okolicach zera stopni, takimi rejonami są przede wszystkim góry, a także tereny położone na północy.

Skały mogą być rozsadzane od wewnątrz nie tylko przez lód, ale także przez krystalizujące sole. Czasami wody w szczelinach i porach skał są nasycone różnymi związkami chemicznymi, które z czasem krystalizują. Pod wpływem ciśnienia wywieranego przez rosnące kryształy, szczeliny rozszerzają się, a także powstają nowe spękania i skała dzieli się na mniejsze bloki. 

Trzeciorzędowy zlepieniec wapienny 
- różna odporność poszczególnych warstw na wietrzenie. (fot. E. Tomaszewicz)

Podobnie ma się sprawa z korzeniami drzew i innych roślin (czynnik biologiczny), które rosnąc wywierają nacisk na szczeliny skalne i ich poszerzanie.

Wietrzenie chemiczne

W tym wietrzeniu znajduje się szereg procesów chemicznych związanych z rozkładem skał i minerałów. Czynnikiem jest tu woda opadowa zawierająca w sobie gazy z atmosfery (dwutlenek, węgla, azot, tlen), która migrując w glebie i skałach rozpuszcza rożne składniki mineralne i powoduje powstawanie nowych. Do zasadniczych procesów wietrzenia chemicznego zalicza się:

Utlenianie

Polega na przemianie związku beztlenowego w tlenowy albo na przejściu związku z niskiego stopnia utlenienia na wyższy. Przykładem jest utlenianie pirytu (FeS₂) rozproszonego w iłach i powstanie jonów żelaza III i  jonów siarczanowych, które przy obecności węglany wapnia, mogą powodować powstanie gipsu. (CaCO₃)

 
Wykwity minerałów siarczanowych (melanteryt, gips) w plioceńskich iłach 
- efekt utleniania pirytu, Dobrzyń n. Wisłą (fot. G. Bijak)

Rozpuszczanie

Jest to całkowite lub częściowe przejście minerału do roztworu. Dobrze rozpuszczalne są sole np. halit, słabo rozpuszczalne są: gips, kalcyt, natomiast bardzo słabo rozpuszczalne są pirokseny, amfibole, oliwiny, biotyt, do praktycznie nierozpuszczalnych zaliczamy kwarc, muskowit, magnetyt, apatyt.

       
Przykład wietrzenia chemicznego - rozpuszczanie skał wapiennych; efektem tego jest powstawanie ostańców skalnych i jaskiń - po lewej skałki w Podzamczu, po prawej jaskinia - Schronisko Koło Jaskini Maurycego w Sokolich Górach (Wyżyna Krakowsko-Częstochowska) (fot. K. Pietras)

Zwietrzała powierzchnia wapienia muszlowego (głaz narzutowy), 
widoczna większa odporność skorupek organizmów na wietrzenie względem samej masy skalnej (fot. G. Bijak)

Hydroliza

Jest procesem chemicznym w którym bierze udział woda zdysocjowana (np. w postaci H⁺). Tak np. wietrzeją skalenie i powstają minerały ilaste.

Kaolinizacja - działanie chemiczne wody + CO₂ na skalenie, produktem przemiany jest minerał ilasty - kaolinit

Karbonatyzacja (uwęglanowienie) - proces polegający na przemianie różnych związków w węglany. podlegają mu najczęściej krzemiany skałotwórcze.

PRODUKTY WIETRZENIA

Skała wietrzejąc pozostawia materiał zazwyczaj w postaci luźnych okruchów skalnych, których nagromadzenie zwane jest rumoszem, często wymieszanych z drobnymi ziarnami, piaskiem i gliną - całość jest to pokrywa zwietrzelinowa. Część pokrywy zwietrzelinowej zostaje przeniesiona dalej, podlega różnym formom transportu, jednak część materiału z wietrzenia pozostaje na miejscu i zwana jest eluwium (np. lateryty, terra rosa). Pospolitym objawem wietrzenia jest zmiana barwy i wyglądu powierzchni skał - to tzw. skorupa wietrzeniowa. Niekiedy na powierzchniach tworzą się regularne zagłębienia, w miejscach gdzie były minerały/ziarna łatwiej wietrzejące zwane czasami strukturami komórkowymi (foto). W wyniku wietrzenia skał w górach powstają często różne formy skalne, ostańce itp. (wietrzenie chemiczne, rozpad ziarnisty) a także w wszelkie nagromadzenia ostrokrawędzistych okruchów skalnych - gołoborza, usypiska, piargi (rozpad blokowy, wietrzenie mrozowe). W wyniku wietrzenia ilastego powstają różne utwory złożone z wolnej krzemionki, wodorotlenków i tlenków żelaza, glinu i minerałów ilastych (illit, kaolinit, montmorillonit). Do najczęściej spotykanych produktów takiego wietrzenia są lateryty barwy ceglastej (wodorotlenki i tlenki Al i Fe) występujący w klimacie gorącym (intensywne wietrzenie), terra rosa barwy czerwonej, produkt wietrzenia skał węglanowych zbudowany z uwodnionych tlenków Al i Fe (zwykle w klimacie śródziemnomorskim), boksyty - utwory składające się z wodorotlenków glinu, powstałe w wyniku wietrzenia skał bogatych w Al₂O₃. Szczególnym produktem wietrzenia są utwory iluwialne - substancje wytrącone w pobliżu miejsca ich wymycia. Przykładem są naskorupienia wapienne - wytrącony węglan wapnia powyżej miejsca w którym był wymywany - to tzw. caliche.

Różnorodne formy skalne na Szczelińcu Wlk. w Górach Stołowych, efekt wietrzenia (fot. G. Bijak)

Materiał pochodzący z wietrzenia fizycznego wapieni i dolomitów, usypywany 
u podnóża urwiska w postaci piargu - Alpy Julijskie, Włochy (fot. G. Bijak)

KLIMAT A WIETRZENIE

klimat polarny, wysokogórski - charakterystyczna dla tego klimatu jest niska temperatura i przewaga wietrzenia fizycznego w postaci rozpadu blokowego i ziarnistego, tworzą się głazowiska, piargi itp.

klimat umiarkowany - w takim klimacie wietrzenie fizyczne występuje w równowadze z wietrzeniem chemicznym, te pierwsze intensywniej działa w trakcie zimy a drugie w lato, produkty to głównie rumosze skalne, gliny zwietrzelinowe itp.

klimat gorący pustynny - brak wody, duże wahania temperatury dobowe - przewaga wietrzenia fizycznego

klimat tropikalny - charakteryzuje się dużą wilgotnością i wysokimi temperaturami - czynniki idealne do rozwoju intensywnego wietrzenia chemicznego, produktem którego są pospolite w gorącej strefie klimatycznej lateryty.

 ___________________________________
Opracował: Grzegorz Bijak (C) 2005