Original paper
Salt weathering as a mechanism of rock breakup in cold climates: An experimental approach
Fahey, Barry D.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 29 Issue 1 (1985), p. 99 - 111
24 references
published: Mar 27, 1985
ArtNo. ESP022002901006, Price: 29.00 €
Abstract
This study assesses the importance of salt weathering in cold climates by comparing its ability to cause particle size reduction of selected rock types, with that of clay hydration and frost weathering. Replicate aggregate samples in the 16 to 2 mm size range of sandstone, dolomite, shale, and schist were subjected to 100 frost and humidity cycles across and above freezing respectively. Samples experiencing hydration cycles alone yielded less than 0.5 % of their initial weight to the less than 2 mm grades. Those aggregates initially soaked in mild (0.2 M) solutions of either Na2SO4 or MgSO4 produced between 1 and 20 %. A similar response was observed for aggregates partly immersed in distilled water and subjected to freeze-thaw cycles. Of those samples half-immersed in the respective salt solutions, only the shale and the dolomite showed any noticeable increase in the production of fines during freeze-thaw.
Kurzfassung
Die Bedeutung der Salzverwitterung in kalten Klimaten wird untersucht, indem ihre Fähigkeit zur Korngrößenverkleinerung verschiedener Gesteinstypen verglichen wird mit der Tonhydration und der Frostverwitterung. Reproduzierbare Aggregate der Größe 2-16 mm aus Sandstein, Dolomit, Tonstein und Schiefern wurden 100 Frost- und Feuchtewechseln unterhalb und oberhalb des Gefrierpunktes ausgesetzt. Die Proben, die nur den Hydrationszyklen unterlagen, lieferten weniger als 0,5 % ihres Ursprungsgewichtes in der Fraktion unter 2 mm. Solche Aggregate, die zunächst in milder (0,2 M) Lösung von entweder Na2SO4 oder MgSO4 getränkt wurden, ergaben zwischen 1 und 20 %. Ein ähnliches Ergebnis wurde für solche Aggregate beobachtet, die zum Teil in destilliertem Wasser lagen und Gefrier-Tau-Zyklen ausgesetzt wurden. Von den Proben, die halbeingetaucht in den jeweiligen Salzlösungen waren, zeigten nur die Tonsteine und Dolomite eine bemerkenswerte Zunahme der Feinpartikel während der Gefrier-Tau-Vorgänge.
Résumé
On étudie l’importance de l’altération par le sel en climats froids en comparant son effet sur la réduction de la taille des particules de types de roches sélectionnées avec celui sur l’hydratation des argiles et l’altération par le gel. Des agrégats de 2 à 16 mm de diamètre, de grès, dolomie, schiste sédimentaire et schiste métamorphique ont été soumis à 100 cycles de gel et humidité de part et d’autre du point de fusion. Les échantillons subissant seulement des cycles d’hydratation ont perdu moins de 0,5 % de leur poids initial dans la fraction inférieure à 2 mm. Ces agrégats, préalablement plongés dans des solutions 0,2 M de Na2SO4 ou de MgSO4, ont perdu 1 à 20 %. Un résultat similaire a été observé pour des agrégats partiellement immergés dans l’eau distillée et soumis à des cycles de gel-dégel. Parmi ces échantillons à demi immergés dans chacune des deux solutions, seuls le schiste sédimentaire et la dolomie n’ont montré aucun accroissement notoire de la production de fines pendant le cycle gel-dégel.
Keywords
salt weathering • sandstone • shale • schists • dolomite • climate