풍화 작용(風化作用, Weathering)은 암석물리적 작용이나 화학적 작용으로 인해 점차 토양으로 변해가는 현상을 의미한다. 대부분의 토양암석의 풍화 작용을 통해 생성된다. 풍화는 지표의 평탄화 작용에 없어서는 안 되는 요인이다. 풍화에 영향을 주는 요인에는 암석의 종류, 구조, 경사도와, 기후 등이 있다.

풍화작용으로 인해 만들어진 자연교. (요르단, Jebel Kharaz)

암석의 정출 온도가 높을수록 풍화에 약하며, 생성 환경과 다를 때 잘 일어난다. 풍화 작용은 풍화가 일어나는 원인에 따라 기계적 풍화와 화학적 풍화로 나뉜다

기계적 풍화 편집

기계적 풍화(문화어: 물리적 풍화)는 암석에 압력이 가해져 풍화가 일어나는 것을 말한다. 한랭 건조한 기후에서 잘 일어난다.

기계적 풍화는 대체로 다음에 의해 일어난다.

  • 온도 차이에 의한 암석의 수축/팽창 반복
  • 흐르는 물에 의한 침식현상: 굴식
  • 물의 결빙과 해빙 반복: 빙정의 쐐기작용 등
  • 이질결정체의 성장: 염풍화 등
  • 지구 내부와 지표면의 압력차이는 중요하지 않다
  • 바람에 의한 풍화작용
  • 생물체에 의한 풍화작용: 나무뿌리의 쐐기작용(root wedging), 동물(두더지, 개미, 인간)

화학적 풍화 편집

화학적 풍화는 광물화학적 분해에 의해 풍화가 일어나는 것을 말한다. 광물 결정이 약한 구조로 되어 있을수록 풍화에 약하며, 고온 다습한 기후에서 잘 일어난다. 대표적인 화학적 풍화 작용에는 산성비가 있다.

  • 화학적 풍화작용의 예: 장석이 이산화탄소가 녹은 산성을 띤 물에 녹아 고령토가 되고 또 이것이 화학적 풍화작용을 거쳐 보크사이트가 됨.

해저의 풍화 편집

현무암 해양지각의 풍화는 대기의 풍화와 중요한 측면에서 다르다. 풍화작용은 상대적으로 느리며, 현무암은 1억년당 약 15%의 비율로 밀도가 낮아진다. 현무암은 수화되어 실리카, 티타늄, 알루미늄, 철, 칼슘 대신 총 철, 마그네슘, 나트륨이 풍부해진다.

건물 풍화 편집

돌, 벽돌 또는 콘크리트로 만들어진 건물은 노출된 암석 표면과 마찬가지로 풍화 작용 물질에 취약한다. 또한 동상, 기념물 및 장식용 석조물은 자연 풍화 작용으로 인해 심하게 손상될 수 있다. 이는 산성비로 인해 심각한 영향을 받는 지역에서 가속화된다.

가속화된 건물 풍화는 환경과 거주자의 안전에 위협이 될 수 있다. 설계 전략은 압력 조절형 빗물 차단 장치를 사용하여 HVAC 시스템이 습도 축적을 효과적으로 제어할 수 있도록 보장하고 수분 함량이 감소된 콘크리트 혼합물을 선택하여 동결-해동 주기의 영향을 최소화하는 등 환경 영향의 영향을 완화할 수 있다.

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