9. Miksi kallio hajoaa ja maa vyöryy?
Luvun sisällys
9.1 Kun kallio hajoaa
Rapautuminen tarkoittaa kallioperän tai kivien rikkoutumista ja hajoamista. Näin kallioperä miljoonien vuosien aikana kuluu ja mataloituu. Kallion pintaosat ovat herkimpiä kulutukselle, koska ne joutuvat usein ankarien sääolosuhteiden armoille.
Suomessa yleinen pakkasrapautuminen ja lämpimien alueiden lämpörapautuminen ovat mekaanisen rapautumisen muotoja.
Kallion pintaosat voivat myös hajota veteen liuenneiden happamien yhdisteiden vaikutuksesta. Tällaista ilmiötä kutsutaan kemialliseksi rapautumiseksi.
Intian jyrkkärinteisillä vuoristoalueilla maanvyöryt ovat yleisiä ja saattavat viedä mennessään suurimman osan tiestä.
9.2 Kemiallinen rapautuminen
Kemiallisessa rapautumisessa veteen on liuennut happoja, jotka kallioperässä liuottavat kiveä. Näin kivi lopulta rikkoutuu tai liukenee kokonaan. Happoja joutuu veteen maaperästä, ilmasta sekä kasvillisuudesta. Esimerkiksi kallion pinnalla elävistä jäkälistä irtoaa happamia yhdisteitä, jotka liuottavat kallion pintaa. Kemiallinen rapautuminen on hyvin yleistä alueilla, joilla kallio on kalkkikiveä. Tällaisia alueita on muun muassa Kreikassa ja Kroatiassa. Näiden karstimaa-alueiden tunnusomaisiin maastonpiirteisiin kuuluvat painanteet ja tippukiviluolat.
Karstimaan alueilla maan pinta on yleensä hyvin kuivaa, koska vesi vajoaa nopeasti kallion raoissa syvemmälle kallioperään. Samalla vesi kuluttaa lisää uomaansa. Näillä alueilla joet saattavat joskus kadota kallion sisään ikään kuin maan nielemänä.
Syvemmällä kallioperässä vesi kuluttaa itselleen yhä isompia luolastoja, joiden katosta roikkuvat stalaktiitit ja pohjalta nousevat stalakmiitit ovat tyypillinen näky luolastoissa vieraileville. Nämä tippukivet syntyvät, kun miljoonien vuosien aikana kalkkipitoinen vesi tihkuu luolan katosta ja kalkki saostuu sekä kattoon että luolan pohjalle. Tällaisia suuria luolastoja on muun muassa Tšekissä, Sloveniassa, Italiassa, Kroatiassa ja Kreikassa.
Kun tippukiviluolaston katto romahtaa, myös maanpinnan kerrostumat luolaston yläpuolella vajoavat ja pinnalle muodostuu usein suppilomainen kuoppa eli doliini tai laajempi romahduslaakso eli polje.
Tippukiviluolan rakenne.
Junalla tai hypäten tippukiviluolastoon
9.3 Lämpörapautuminen
Kuumissa ja kuivissa ilmastoissa, joissa vuorokauden lämpötilojen vaihtelu on suurta, tapahtuu paljon lämpörapautumista. Esimerkiksi aavikoilla päivälämpötilat voivat nousta hyvinkin korkealle ja yöllä taas lämpötila voi laskea pakkaselle. Kun päivällä aurinko porottaa kuumasti, kallion pintaosat lämpenevät voimakkaasti ja kallion pinta laajenee.
Kun ilma viilenee yöllä, myös kallion pinta viilenee. Kallion pinta supistuu. Näin vuorokauden mittaan kallioon syntyy jännityksiä ja sen pintaosat alkavat halkeilla.
Lopulta kalliosta irtoaa kiven kappaleita.
9.4 Pakkasrapautuminen
Sellaisilla alueilla, joilla on kylmää ja kosteaa, pakkasrapautuminen on tyypillistä. Tällaisia paikkoja ovat esimerkiksi korkeat vuoristot sekä pohjoiset tundra-alueet. Esimerkiksi Suomen Lapissa pakkasrapautuminen muokkaa tuntureiden rinteitä.
Vuoristojen lumi sulaa aurinkoisena päivänä ja vesi valuu kallionkoloihin. Kun ilma viilenee illalla pakkasen puolelle, koloihin jäänyt vesi jäätyy ja laajenee. Näin jääkiila murtaa kalliota ja kivenpalaset putoavat painovoiman vaikutuksesta rinnettä alas.
Rinteelle syntyy vaikeakulkuinen rakkakivikko. Lapin vaelluksella saatat törmätä näihin usein teräväsärmäisiin kivikkoihin.
Lapin tuntureilla on pakkasrapautumisen synnyttämiä kivikoita.
Vuoristojen lumi sulaa aurinkoisena päivänä ja vesi valuu kallionkoloihin. Kun ilma viilenee illalla pakkasen puolelle, koloihin jäänyt vesi jäätyy ja laajenee. Näin jääkiila murtaa kalliota ja kivenpalaset putoavat painovoiman vaikutuksesta rinnettä alas.
Rinteelle syntyy vaikeakulkuinen rakkakivikko. Lapin vaelluksella saatat törmätä näihin usein teräväsärmäisiin kivikkoihin.
Lapin tuntureilla on pakkasrapautumisen synnyttämiä kivikoita.
9.5 Maan vetovoima aiheuttaa vyöryjä
Vuorten jyrkillä rinteillä voi tapahtua erilaisia maanvyöryjä, jotka rinnettä alaspäin liikkuessaan voivat aiheuttaa suurta tuhoa. Erityisen vaarallisia ovat mutavyöryt, joita esiintyy varsinkin pitkien sadejaksojen jälkeen, kun maaperä vettyy. Usein myös voimakkaiden maanjäristysten sekä tulivuorenpurkausten yhteydessä syntyy mutavyöryjä.
Näin kävi esimerkiksi vuonna 1985 Kolumbiassa, jossa tulivuori Nevado del Ruiz hukutti lähes 30 000 ihmistä mutaan.
Maanvieremässä vuoren rinteen kalliosta tai maaperästä saattaa irrota kokonainen iso pala, joka liukuu painovoiman vaikutuksesta rinnettä alaspäin. Oheisessa kuvassa maantie on mennyt poikki suuren maanvyöryn seurauksena.
Savialueiden läpi virtaavien jokien rinteillä voi tapahtua suurienkin maapalojen liukumista jokeen. Tästä syystä Etelä- ja Länsi-Suomessa taloa ei pidä tehdä saviseudun joen rinteelle.
Pienemmät kivet, sora ja hiekka aiheuttavat rinteillä alas vieriessään kivivyöryjä. Näiden vyöryjen aines kasaantuu alas vuorten juurelle viuhkamaisiksi kasoiksi. Talvella vuorten rinteillä voi esiintyä lumivyöryjä. Nämä voivat olla hengenvaarallisia laskettelijoille ja laaksojen asukkaille. Joskus vuoristoteiden raskaan liikenteen aiheuttama tärinä tai laskettelijan oma toiminta voi aiheuttaa lumivyöryn.
Tietyt tekijät lisäävät näiden massaliikuntojen esiintymisriskiä. Esimerkiksi jyrkällä rinteellä lumivyöryriski on suurempi kuin loivalla rinteellä. Lisäksi rinteiden kasvillisuuden hävittäminen lisää vyöryjen mahdollisuutta. Tästä syystä vuoristojen rinnemetsien voimakasta hakkuuta tulisi välttää.
Lumivyöry on laskettelijoiden uhka monilla rinteillä. Lumivyöryn kuten muidenkin massaliikuntojen riski on suurin jyrkillä rinteillä.
Tiivistelmä
Rapautuminen tarkoittaa kallioperän tai kivien rikkoutumista ja hajoamista.- Mekaanista rapautumista ovat pakkasrapautuminen, lämpörapautuminen sekä suolakiderapautuminen.
- Kemiallisessa rapautumisessa veteen on liuennut happoja, jotka kallioperässä liikkuessaan liuottavat kiven mineraaleja.
- Pakkasrapautumista tapahtuu erityisesti kosteilla ja viileillä alueilla, joissa lämpötilavaihtelut aiheuttavat vuoroin veden jäätymisen ja sulamisen.
- Kuumissa ja kuivissa ilmastoissa, joissa vuorokauden lämpötilojen vaihtelu on suurta, esiintyy paljon lämpörapautumista.
- Massaliikuntoja ovat maanvieremät, mutavyöryt, kivivyöryt ja lumivyöryt.
- Maan vetovoima aiheuttaa rinteillä massaliikuntoja ja laukaisevina tekijöinä toimivat mm. maanjäristykset, raskaan liikenteen tärinä, runsaat sateet ja tulivuoritoiminta.
- Avainsanat: rapautuminen, pakkasrapautuminen, lämpörapautuminen, kemiallinen rapautuminen, karstimaa, tippukivi, rakkakivikko, massaliikunto, maanvieremä, kivivyöry, mutavyöry ja lumivyöry.