Original paper
Electromechanical disintegration - an important weathering process
Karfunkel, Joachim; Addad, João; Banko, André G.; Hadrian, Wolfgang; Hoover, Donald B.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 45 Issue 3 (2001), p. 345 - 357
21 references
published: Oct 9, 2001
ArtNo. ESP022004503009, Price: 29.00 €
Kurzfassung
Bergkristall-Schürfer vom Espinhaço-Gebirge in Zentralostbrasilien berichteten seit längerem von Deformationsstrukturen an Quarzkristallen, sowie weitgehenden Schäden an Gesteinen, die sie auf Blitzeinschläge zurückführen. Die Merkmale wurden von den wenigen, die sie betrachten konnten, als enigmatisch angesehen und erhielten wenig Aufmerksamkeit der Wissenschafter. Die vorliegende Arbeit stellt einen Bericht über die Auswirkung von atmosphärischen Entladungen auf Minerale und Gesteine dar. Die Autoren konnten aufgrund von Laborexperimenten - anhand künstlich erzeugter elektrischer Entladungen auf natürliche Quarzkristalle - einige der angeblich enigmatischen Merkmale aufklären. Geländedokumentationen unterstützt durch analytische Daten weisen auf die Wichtigkeit der atmosphärischen Entladungen in bezug auf die physikalische Zersetzung von Gesteinen sowie den Einsatzmechanismus für die allgemein bekannten Verwitterungsformen in Gebirgszügen hin. Für den von uns beschriebenen natürlichen Verwitterungsprozeß schlagen wir den Terminus „Elektromechanische Zersetzung" vor.
Abstract
Itinerant miners of quartz crystals in the Espinhaço Range, central-eastern Brazil, have reported for some time deformation features on quartz crystals and extensive damage to rocks which they attributed to lightning. However, these features were considered enigmatic by those few aware of them, and received little study by scientists. This paper is a report of the effects of atmospheric discharges seen on minerals and rocks in the Espinhaço Range. The authors elucidate some of the apparently enigmatic features seen by experimentally producing similar damage on quartz crystals by electrical discharges in the laboratory. Field documentation supported by analytical data suggest the importance of lightning discharges in the physical disintegration of rocks in mountain ranges mainly due to its role as an initiating mechanism for weathering. We use the term "electromechanical disintegration” to describe this kind of process.
Résumé
Des chercheurs de cristaux de quartz dans la Serra de l’Espinhaço (Brésil centre-oriental) ont relaté l’éxistence de déformations dans les cristaux de quartz associées à de fréquents dommages causés aux roches, qu’ils attribuent aux décharges atmosphériques de éclairs. Cependant, l’origine de ces déformations reste énigmatique et n’a pas été l’objet d’études scientifiques. Ce travail rapporte les effets des décharges atmosphériques sur les minéraux et roches de la Serra de l’Espinhaço. Les auteurs ont élucidé, partiellement, l’origine des énigmatiques déformations, reproduisant des dommages similaires sur des cristaux de quartz, au travers de décharges électriques reproduites en laboratoire. Des informations de terrain, appuyées par des données analytiques, mettent en lumière l’importance des décharges sur la désintégration physique des roches, dans les chaînes de montagne, principalemente dûes à leur rôle dans le déclenchement des mécanismes d’altération. Nous utilisons le terme «désintégration électro-mécanique» por décrire ce type de processus.
Keywords
quartz crystals • miners • rocks • lightning • atmospheric discharges • electromechanical disintegration • Espinhaço Range • central-eastern Brazil