Glossar

Verwitterung (nach einem Volksausdruck; abgeleitet von „Wetter“): Bezeichnung für die zerteilende und zersetzende (Zerstörung) von erdoberflächennahen →Gesteinen und →Mineralen durch →exogene Kräfte. Solche Kräfte können das gesamte Gestein angreifen oder nur besonders empfindliche Teile des Gesteins erfassen (sog. selektive Verwitterung). Je nach Art der wirkenden Kräfte unterscheidet man: mechanische bzw. physikalische Verwitterung, chemiche Verwitterung und biochemische Verwitterung. Allgemein ist die Verwitterung abhängig von der Gesteinsbeschaffenheit und vom Klima (mechanische Verwitterung in ariden und nivalen Klimaregionen besonders ausgeprägt; chemische Verwitterung in humiden Regionen). Die Verwitterung ist Voraussetzung für →Massenbewegungen sowie den verschiedenartigen Vorgängen der →Abtragung – und somit auch für die Neubildung von →Sedimentgesteinen und die Veränderung der Oberflächenformen der →Erde. Die mechanische Zerkleinerung der Gesteine erfolgt innerhalb der Temperaturverwitterung (→Desquamation, →Insolation), der Frostverwitterung (→Frost, →Frostsprengung) und der Salzverwitterung. Das Hauptmittel der chemischen Verwitterung ist das Wasser, dessen Wirkung durch seinen Lösungsinhalt noch gesteuert werden kann, da das Wasser Salze, Säuren, Basen, und gasförmige Stoffe (wie z.B. CO₂, O₂) enthalten kann. Ferner können aber auch die atmosphärischen Gase die Gesteine angreifen. Pflanzen hingegen können rein mechanischen Angriff auf die Gesteine ausüben (biologisch-physikalisch), wie z.B. die sprengende Wirkung von Pflanzenwurzeln, oder die grabende und bohrende Tätigkeit vieler Organismen. Jedoch vermögen auch Organismen chemische Wirkungen einzusetzen (biologisch-chemisch bzw. biochemisch), wozu die „ätzende“ Wirkung von Pflanzenwurzeln oder tierische Organismen auf Gesteine gehört; es können die verschiedenartigsten Umbildungen und Ausfällungen erfolgen (u.U. auch nach dem Absterben der Organismen, wie z.B. Humussäuren im Boden). Die Verwitterung ist eine der wichtigsten bodenbildenden Vorgänge (→Boden). Darüberhinaus bereitet sie das Ausgangsmaterial zur Bildung von Sedimentgesteinen vor (→Sedimentation, →Sedimentgestein). Die Verwitterung spielt bei der Vorbereitung und Modellierung des irdischen →Reliefs eine wesentliche Bedeutung (→Geomorphologie). Die Art, Stärke und Wirkung der Verwitterungskräfte stehen in Abhängigkeit vom jeweiligen Klima, sowie von der Gesteins- oder Mineralbeschaffenheit. Arten der Verwitterung: A. mechanische bzw. physikalische Verwitterung: Zerstörung der Gesteine durch mechanische Vorgänge ohne wesentliche chemische Veränderung: 1. Temperaturverwitterung bzw. Insolationsverwitterung: durch Wechselwirkung zwischen unmittelbarer Sonneneinstrahlung und folgender starker Abkühlung; insb. in Trockengebieten. a) schalige Verwitterung: parallel zur Oberfläche, bis zu 20 cm dicke Schalen, insb. in massigen Gesteinen; b) Abschuppung bzw. Desquamation: Absprengung dünner Plättchen; c) Kernsprünge: Zerlegung einzelner Felsblöcke in scharfkantige Teile; d) Abgrusen bzw. Absanden: bei körnigen Gesteinen, deren einzelne Minerale unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. 2. Frostverwitterung, Frostsprengung bzw. Spaltenfrost: aufgrund Volumenvergrösserung (ca. +11%) beim Gefrieren von Wasser, das in Spalten, Klüften Rissen, Poren eingedrungen ist; insb. bei häufigem Frostwechsel entsteht kantiges Verwittrungsmaterial. 3. Salzverwitterung bzw. Salzsprengung: Absprengung oder Abschuppung durch Volumenvergrösserung, die beim Auskristallieren von gelöstem Salz erfolgt. 4. Wurzelsprengung: durch Wachstumsdruck von Wurzeln und Tätigkeit von Bodentieren. B. chemische Verwitterung: Gesteinszerstörung durch die lösende Wirkung von Wasser (wird druch Aufnahme von z.B. Salzen und Säuren gesteigert): 1. Lösungsverwitterung: Lösung von Salzen im Wasser; abhängig von der Wasserlöslichkeit der Salze, der Temperatur und dem Säuregehalt; bewirken Auslaugungs- und →Karsterscheinungen; 2. hydrolytische Verwitterung: Zersetzung der Tonerdesilicate durch Lockerung des Molekulargefüges und des Kristallgitters durch Ionenaustausch; a) siallitische bzw. tonige Verwitterung: Bildung von →Tonmineralen; keine Lösung der →Kieselsäure; b) allitische bzw. hydratische Verwitterung: Lösung und z.T. Wegführung der Kieselsäure, Anreicherung von Aluminium- und Eisen-Oxiden. 3. Oxidationsverwitterung: durch Einwirkung des Luftsauerstoffs (das im Wasser enthalten ist) auf die oberste Bodenschicht (→Oxidationszone; →Zementationszone). 4. Hydratation: Gesteinssprengung durch Volumenzunahme aufgrund Aufnahme von →Kristallwasser. 5. chemisch-biologische bzw. humose Verwitterung: durch die Wirksamkeit der Säuren, die bei der Zersetzung von Organismen entstehen.