Las rocas sedimentarias y el agua son abundantes en la superficie de la Tierra, y durante largos períodos de tiempo, sus interacciones convierten las montañas en sedimentos. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que el agua erosiona las rocas sedimentarias tanto físicamente como facilitando la abrasión y la migración de rocas, y químicamente, mediante disolución y recristalización. Pero estas interacciones nunca antes se habían visto in situ a escala angstrom.

En un nuevo estudio, Barsotti y col. utilizar microscopía electrónica de transmisión ambiental para capturar imágenes dinámicas de vapor de agua y gotas que interactúan con muestras de dolomita, caliza, y arenisca. Usando un sistema de inyección de fluido personalizado, el equipo expuso las muestras a agua destilada y monitoreó los efectos del agua en el tamaño de los poros durante el transcurso de 3 horas. La meteorización física fue fácilmente observable en los experimentos con vapor de agua, y los procesos químicos de disolución y recristalización fueron más pronunciados en experimentos con agua en fase líquida.

Los investigadores pudieron observar una capa de agua adsorbida que se había formado en las paredes de microporos de los tres tipos de rocas. Descubrieron que a medida que se agregaba vapor de agua, el tamaño de los poros se contrajo hasta en un 62,5%. Después de 2 horas, cuando se quitó el agua, los tamaños de los poros aumentaron. En general, con respecto al tamaño inicial, el tamaño de poro final de la dolomita disminuyó en un 33,9%, Considerando que el tamaño aumentó en un 3,4% y un 17,3% en la piedra caliza y arenisca, respectivamente. El equipo sugiere que estos cambios en el tamaño de los poros se debieron a la tensión inducida por adsorción. Los experimentos en fase líquida revelaron que las tasas de disolución eran más altas en la piedra caliza, seguido de dolomita y arenisca.

El estudio apoya trabajos previos que sugieren que la disolución y recristalización pueden alterar el tamaño y la forma de los poros en las rocas sedimentarias. También proporciona la primera evidencia directa de un experimento in situ de que la tensión inducida por adsorción es una fuente de meteorización. Por último, Estos cambios en la geometría de los poros podrían conducir a cambios en las propiedades de las rocas, como la permeabilidad, que influyen en el flujo de agua. erosión, y el ciclo elemental en escalas más amplias.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Eos, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.