摩耗（侵食）

摩耗とは、岩石の衝突と運搬中に起こる侵食の過程です。堆積物の運搬により岩盤の表面が削られ、滑らかになります。これは水や風によって起こります。^{[1]摩耗侵食を受けている岩石は、}川床の上やその近くでよく見られます。^{[2]摩耗は、}岩石を小さな岩に、そして最終的には砂に変える原因の一部でもあります。 ^[3]

摩耗侵食により、過去と現在の地質学的変化を理解し、古地形環境を解釈することができます。研究者は、摩耗の結果である粒子の形状を使用して、侵食と環境の変化を研究します。^[4]

摩耗の量は、粒子の大きさ、形状、表面、多孔性、硬度、亀裂などの粒子特性や、時間、速度、圧力、せん断、温度などの環境特性など、多くの要因に依存します。 ^[5]

一般的に、粒子は下流に行くほど磨耗の影響をより受けます。これは、川の流速が速い傾向があり、そのためその能力（堆積物を運ぶ能力）が増加するためです。つまり、川に浮遊しているときに、粒子同士がより強くこすれ合うため、磨耗による侵食が増加するのです。ただし、一定の距離を運ばれた後、小石は磨耗の影響を比較的受けない大きさになります。磨耗によって生成される堆積物の粒度分布は、堆積物が由来する岩石の岩相によっても左右されます。粒子サイズは、川が下流に流れるにつれて一般的に連続的に減少し、このプロセスは下流細粒化と呼ばれます。 ^[6]磨耗は小石のサイズに影響するため、小石の動きにも影響します。また、小石のサイズと状態は、水路の過去の状態、たとえば流れを説明することができます。^[7]

摩耗による侵食の速度は、岩石の形状、岩相、衝撃エネルギーによって左右されるため、^[8]柔らかい岩石ほど摩耗侵食の影響を受けやすくなります。^[9]岩盤で摩耗と破壊が発生すると、岩盤は浮遊します。川や水路の下流では、摩耗により掃流砂が増加します。浮遊堆積物は、岩相、流域の傾斜、降水量、山火事によって大きく左右されます。^[10] 山火事は一般に環境を著しく乱し、その結果、地質も乱されます。^{[11]摩耗に対する侵食速度は、}頁岩、泥岩、その他の一般的な堆積岩などの柔らかい岩石^[12] で覆われた急勾配の水路で最も高くなります。 ^[13]

岩や砂粒が丸くなるのは、風によるものよりも水環境でははるかに遅い。^[14] これは砂の周りの水分子が砂を衝突から守り、水の密度が衝撃エネルギーを低下させるためである。 ^[15]さらに、堆積物の粒子が（丸いものと比べて）不規則であればあるほど、侵食を受けやすくなります。しかし、丸い粒子は、しばしば激しい侵食環境の結果である。^[16]

岩相の違いは、侵食（摩耗）が海岸線をどのくらい速く変化させるかに影響します。片岩はすぐに丸くなりますが、その後すぐに侵食されてしまいます。一方、珪岩はより長い間丸いままです。^{[17]珪岩は片岩や}砂岩に比べて丸くなりやすいことがわかっています。片岩は高エネルギー摩耗により丸い粒子ではなく平らな表面に侵食されることがよくあります。砂岩は珪岩と片岩の中間の形状に侵食されます。石化などの化学的変化を受けた岩石は、侵食に強く抵抗する傾向があります。^[18]

侵食は宇宙線起源同位体濃度を変化させ、岩石の宇宙線起源露出年代測定に影響を与える可能性があります。[19] そのため、同じ岩石の2つのサンプルの宇宙線起源露出を見つけることで、露出時間と侵食速度を見つけることができます。[ ^{20 ]}同位体測定が正確であればあるほど、侵食速度または露出時間の精度が高くなります。宇宙線起源露出年代測定は、岩石が受けるプロセスを理解するための強力なツールであり、地形学的研究の理解を深めることができます。^[21]

海洋環境における侵食は「海洋が陸地を飲み込む」と表現される。これは、波の高衝撃エネルギーと高い堆積作用により、海洋と陸地の接触点が著しく侵食されるためである。^[22]海洋の侵食により海岸線が後退し、海深が波底の深さまで増加する。^[23]

海面上昇は海岸侵食の増加を招いており、浸食が洪水に与える影響のため、政策立案者、沿岸研究者、不動産計画者の間で懸念が生じている。^[24]

岩の多い海岸線には植生が乏しい傾向があり、その結果、フミン酸（土壌のような有機化合物）がほとんどまたは全く存在しなくなります。フミン酸がないということは、化学的な侵食が少ないことを意味し、海岸線の侵食はほぼ粒子の衝突によってのみ引き起こされます。^[25]

火山灰や火山噴出物は火山から噴出すると、摩耗する。^{[26]摩耗は}火山灰が非常に細粒である理由の1つである。摩耗侵食が進むほど、生成される灰の粒子は細かくなる。 ^[27]その結果、火山の地質学的安定性が損なわれ、火山灰（噴火時に火山から噴出した岩石や粒子）が多様化し、大気中の粒子が増えて気候に影響を与える。^[28] 火山灰の摩耗率は火山の大きさ、特に火山柱の深さと高さによって影響を受ける。^[29]

摩耗の影響は選別の影響と間違われることがあります。選別では、堆積物の粒径は、例えば、懸濁物と底質負荷などの堆積物の輸送メカニズムによって影響を受けます。これは小石が互いに衝突して滑らかになるため、小石のビーチに最も影響します。^[30]粒子状物質 の摩耗は化学産業でも見られ、望ましくありません。プロセス中に製品が失われ、汚染物質が生成され、追加のろ過が必要になる可能性があります。

工業用途で発生する摩耗は、機械的、熱的、化学的など、さまざまなメカニズムに起因します。^[31]ブラスト加工 では、ワークピースの表面が摩耗するにつれて研磨材も劣化するため、研磨材（砂またはショット）の耐用年数は摩耗によって制限されます。 ^{[32]摩耗は、収縮や}腐食 などの他のタイプの侵食にも寄与します。^[33]摩耗は腐食の一種と考えられることが多いですが、摩耗は静止した表面を動かさず、通過する物質を通して表面を侵食するため、両者は異なります。