科学项目
机械风化的例子
很难相信，你在海滩上看到的小沙粒曾经是巨石的一部分。多年来，这些巨大的岩石被分解成小块，这个过程叫做风化．风化作用主要有两种类型:化学风化作用而且机械风化．在化学风化过程中，岩石与环境中的氧气、二氧化碳和水等物质发生反应，产生新的物质。例如，岩石中的铁可以与氧气和水反应形成铁锈，使岩石变红且易碎。
在机械风化过程中，不会产生新的物质。岩石变小了，但还是原来的岩石。例如，水有时会进入巨石的微小裂缝中。如果水结冰，它会膨胀，使裂缝更大，最终将岩石分裂成碎片。在小溪中，流动的水经常把岩石撞到其他岩石和沙子上。随着时间的推移，岩石变得更光滑、更小。这个过程叫做磨损。如果你曾经用砂纸摩擦过一块木头，你就看到了磨损的作用。
机械风化的例子在你的邻居中很容易找到。寻找人行道上因冷暖引起的裂缝。下面的树根会使人行道的整块石板弯曲。古老的墓碑通常很难辨认，因为风化磨损了上面的字母。
另一个与风化有关的概念是侵蚀。侵蚀是风化物质向新的地方移动。水、风、重力和冰川(流动的冰河)都会造成侵蚀。你在亚利桑那州参观过大峡谷吗?经过数百万年，水、风、热和冷风化了岩石，最终被科罗拉多河带走。
寻找风化的证据很有趣，但自己引起风化更有趣!
问题
我们如何模拟机械风化作用?
材料
- 一次性塑料杯
- 一次性塑料勺
- 6汤匙巴黎石膏(五金店有售)
- 护目镜或其他护眼用具
- 汤匙
- 3汤匙凉水
- 四粒豆籽
- 纸巾
- 喷雾瓶
过程
- 把豆籽泡在水里过夜。
- 用报纸覆盖你的工作区域，或者在室外工作。
- 用汤匙量出6汤匙巴黎石膏到塑料杯里。
- 用一次性勺子搅拌，用量勺测量，每次向巴黎石膏中加入一汤匙水，每次加入都搅拌，直到总共加入3汤匙水。你为什么不一下子把水加进去呢?
- 如果在你加入所有的水之后，混合物看起来还是干的，每次加入一茶匙水，直到混合物变成粘稠光滑的液体。
- 轻敲桌子上的杯子，让里面的东西沉淀下来，并整理好两边。
- 仔细观察石膏，直到它开始凝固。
- 当巴黎石膏开始凝固时，将四颗豆子插入石膏中，使每颗豆子的2/3嵌入石膏中。
- 让石膏完全凝固。
- 把纸巾对折两次。
- 将纸巾弄湿，但不要滴湿。
- 把纸巾放在豆籽上给它们浇水。
- 把杯子放在阳光充足的窗户上。
- 确保纸巾保持湿润。
- 观察豆苗和石膏的生长情况。
结果
当豆子发芽时，它们会把灰泥弄裂，就像树根最终会把人行道弄裂一样。
为什么?
制作石膏时，你没有一次加入所有的水，因为如果你慢慢地加入，你可以做出更均匀的混合物。如果你在石膏还糊状的时候把豆子加进去，它们可能已经被推到或沉到底部了。
在你的调查中，你看到了机械风化作用。植物的根和茎长得越来越大。水得以进入，进一步扩大了裂缝。石膏的加热和冷却使其膨胀和收缩，进一步削弱了整个石膏“岩石”。可能也有一些化学风化作用。生长中的豆籽会释放出化学物质来分解灰泥。
一旦你完成了你的实验，你可以把发芽的豆苗移到一些土壤中。要做到这一点，只需再敲碎一点石膏。当你在柔软的土地上挖洞种豆子时，要感谢几百万年前的风化过程，是它开启了在肥沃的土壤中形成巨石的过程!
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