Типы выветривания.
В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, выделяют следующие типы выветривания:
- физическое;
- химическое;
- органическое.
Все они тесно связаны друг с другом, действуют совместно, одновременно, и только в зависимости от природных условий один тип выветривания может преобладать над другим.
Физическое, или механическое, выветривание происходит в результате разрушения горных пород под воздействием колебаний температуры. Оно проявляется сильнее всего в областях с резким различием температур дня и ночи. В результате объем минеральных зерен увеличивается нагреваясь днем, и уменьшается, охлаждаясь ночью. В зависимости от физических свойств одни минералы расширяются больше, другие меньше.
Как избавиться от короедов? Лучший способ!
Это вызывает ослабление сил сцепления между отдельными минеральными зернами. Возникающие трещины способствуют растрескиванию и разламыванию пород на отдельные обломки и глыбы. Разрушению горных пород способствуют также заключенная в их порах вода, корни растений, роющие животные и т.д. Особенно велика роль воды. При замерзании ее объем увеличивается и она раздвигает частицы породы, вызывая появление трещин и постепенное разрыхление пород (морозное выветривание).
Химическое выветривание — изменение первичного химического состава горных пород под влиянием кислорода воздуха, углекислоты, воды и особенно газов и солей, растворенных в ней. Наиболее интенсивно око проявляется в условиях влажного и теплого климата. Основными химическими реакциями, протекающими при выветривании, являются окисление, гидратация, растворение и гидролиз.
В природных условиях очень активно протекают процессы окисления (присоединение кислорода) и гидратации (присоединение воды). В результате окисления могут образовываться новые минералы. Так, пирит (FeS2) и сидерит (FeC03) переходят в гематит (Р.е20з), а если к ним присоединится вода, то образуется лимонит, или бурый железняк (2Fe203 — ЗН2О).
Растворение и гидролиз протекают при совместном воздействии воды, углекислоты и органических кислот. Растворение особенно интенсивно проявляется в карбонатных породах и. приводит к специфическим формам рельефа — образуются воронки, котловины, пещеры. Этот процесс называется карстом. Гидролиз сопровождается гидратацией и заключается в разложении минералов группы силикатов и алюмосиликатов с частичным выносом образующихся продуктов. Он приводит к образованию каолинита и других минеральных соединений.
Выветривание горных пород
Органическое выветривание — это процесс разрушения горных пород под действием организмов и растений. Различают механическое и химическое разрушение пород организмами. Роющие животные, черви, корни растений разрыхляют горные породы. В то же время корни растений и животные организмы выделяют органические кислоты, которые способствуют химическому разложению горных пород.
Кора выветривания и стадийность процессов выветривания. В результате совокупности процессов разрушения горных пород образуются подвижные продукты выветривания, которые уносятся под влиянием силы тяжести, смыва и т.д. и продукты, которые остаются на месте разрушения материнских горных пород. Эти остаточные продукты выветривания называются элювием.
Часть зоны выветривания, в которой породы и минералы сильно изменены, называются корой выветривания. Наиболее благоприятными условиями для образования мощной коры выветривания являются более или менее выравненный рельеф, влажный, жаркий климат и большое количество органических веществ.
В условиях высоких температур, большой влажности тропических и субтропических зон формируется наиболее мощная кора выветривания (до 100 м и более).
В разрезе коры выветривания по преобладающему минеральному составу выделяют отдельные горизонты или зоны. Самый верхний горизонт коры выветривания характеризуется наибольшей степенью разложения. За счет присутствия свободных окислов алюминия и гидроокислов железа элювий этого горизонта в сухом состоянии напоминает обожженный кирпич (красного цвета). Коры выветривания такого типа называются латеритными (по латыни later — кирпич).
Вниз по разрезу латериты постепенно сменяются каолинитов ым пятнистым горизонтом (пятнистость за счет присутствия локальных скоплений гидроокислов железа). Еще глубже располагается гидрослюдисто-монтмориллонит-бей-деллитовый горизонт, в котором встречаются обломки выветрелых первичных горных пород. Это начальный этап химического выветривания силикатов. В основании коры выветривания залегают раздробленные коренные породы, переходящие вниз в не выветренные горные породы. Нижняя граница коры выветривания неровная, карманообразная.
В зонах умеренного пояса мощность коры выветривания меньше. Латеритный горизонт, характерный для влажного жаркого климата, здесь отсутствует. В районах сухих саванн, по мере приближения к пустыням, мощность коры выветривания также резко сокращается и в ее верхней части образуются минералы гидрослюдисто-монтмориллонит-бейделлитового горизонта.
Коры выветривания и особенно древние, погребенные под более молодыми осадочными породами, имеют большое практическое значение. С ними часто связаны крупные промышленные скопления некоторых рудных минералов, например никель-содержащих.
Почвообразование.
Самый верхний слой современной коры выветривания вместе с продуктами жизнедеятельности растений и животных называется почвой, или почвенным слоем. Важнейшим фактором почвообразования является растительность, которая пронизывает почву корневой системой, извлекая, из нее питательные вещества и воздействуя на нее выделяющимися органическими кислотами.
Огромные массы органического вещества отмерших растений создают горизонт, в котором образуется перегной, или гумус. Отсюда гумус дождевыми водами переносится ниже. Кроме органических веществ в почве имеется и минеральная часть, образовавшаяся при выветривании материнской породы. Мощность почвенного слоя колеблется от двух-трех десятков сантиметров (в тундре и пустыне) до 1—1,5 м (тропики, субтропики).
В вертикальном разрезе почвы выделяют два горизонта. Верхний — горизонт вымывания, обогащенный гумусом. Здесь происходит наиболее интенсивное выветривание минералов почвы и вынос продуктов разложения в нижнюю часть почвы. Нижний — горизонт вымывания содержит меньше гумуса, процессы выветривания в нем замедлены и здесь накапливаются вымытые сверху вещества.
В зависимости от растительно-климатических зон различают следующие типы почв:
- подзолистые (в условиях влажного умеренного и холодного климата);
- степные (в условиях недостаточного увлажнения);
- болотные (при высоком стоянии грунтовых вод);
- солончаковые (в условиях сильного испарения);
- латеритные (в условиях влажного теплого климата).
Роль выветривания в образовании осадочных горных пород.
Выветривание является основным поставщиком обломочного материала и растворенных веществ, участвующих в образовании осадочных горных пород. Огромна роль выветривания и в формировании месторождений полезных ископаемых. В результате физического выветривания из коренных горных пород высвобождаются многие стойкие минералы, образующие нередко богатые россыпные месторождения полезных ископаемых (золото, платина, касситерит, алмазы и др.).
Иногда химическому выветриванию подвергаются первичные месторождения полезных ископаемых, например медно-сульфидные руды. Возникающие при этом остаточные образования косят название шляп (железных, марганцевых и т.д.), С корами выветривания также связаны многие месторождения полезных ископаемых: руды железа, марганца, алюминия, никеля и т. д.
Источник: coalguide.ru
Как называется процесс разрушения горных пород? Дайте его определение.
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Источник: www.soloby.ru
Выветривание
Выве́тривание, процессы механического разрушения и химического изменения горных пород на поверхности суши или небольшой глубине (атмосферное выветривание) и на дне водоёмов ( гальмиролиз ). Основными факторами, воздействующими на горные породы, являются сезонные и суточные колебания температуры, химическое и механическое воздействия атмосферного и грунтового воздуха (в т. ч. O2, CO2 и водяных паров), жидкой воды (атмосферной и грунтовой), замерзающей воды, кристаллизующихся солей, макро- и микроорганизмов . Скорость, степень и вид выветривания, мощность чехла продуктов выветривания, их гранулометрический и минералогический составы зависят от климата , рельефа , геологического строения, состава и структуры материнских горных пород. По виду воздействия выделяют два основных типа выветривания – физическое и химическое. Биологическое (органическое) выветривание сводится к биомеханическому и биохимическому изменению горной породы. Обычно типы выветривания действуют одновременно, но в зависимости от климата тот или иной из них преобладает.
Физическое выветривание
Физическое выветривание приводит к механическому распаду исходной монолитной горной породы на обломки без заметного преобразования её минерального состава. В чистом виде оно наблюдается в условиях дефицита влаги или при её низких температурах.
В аридных областях происходит быстрое изменение объёма горных пород под воздействием резких суточных колебаний температуры при нагревании солнечными лучами и последующем ночном охлаждении ( инсоляционное , температурное выветривание). Особенно эффективно такое выветривание в полиминеральных кристаллических породах, частицы которых имеют различную теплопроводность.
Растрескивание породы способствует расклинивающему действию плёночной воды, расширению трещин за счёт роста кристаллов из высыхающих растворов. Существенно также растрескивание при усыхании ранее набухших увлажнённых рыхлых грунтов . В высокоширотных и высокогорных областях с частыми колебаниями температуры около 0 °C механическое разрушение пород связано с замерзанием воды, проникшей в уже имеющиеся трещины ( морозное выветривание ). Разрушение поверхности горных пород за счёт расширения разнонаправленных пересекающихся трещин приводит к выкалыванию многогранников породы различных размеров и формы. Для фракций 20 мм типична форма обломка в виде неправильной гранулы. Разрушение породы происходит при наличии скрытых трещин и дефектов в строении кристаллической решётки минералов . Попеременное сильное промерзание и оттаивание пород (криогенное выветривание) могут сопровождаться накоплением тонких пылеватых продуктов.
Химическое выветривание
Химическое выветривание приводит к изменению химического состава породы, обычно с удалением относительно подвижных ионов и с образованием минералов, стойких в условиях земной поверхности. Характерно для областей с тёплым, умеренно или избыточно влажным климатом.
Особенно интенсивно оно происходит при высокой дисперсности и водопроницаемости пород, подготовленных физическим выветриванием. Энергичным окислителем является O2 воздуха и грунтовых вод , растворённый CO2 повышает химическую активность вод.
Нагретая солнечными лучами вода действует на породу путём непосредственного растворения, гидратации и гидролиза . При химическом выветривании из пород в растворах выносятся преимущественно Ca, Mg, K, Na и присоединяются H2O, O2, CO2. Все образовавшиеся вторичные минералы содержат сорбционную и кристаллизационную воду.
Окисление характерно для выветривания пород, богатых сульфидами или обогащённых двухвалентными ионами Fe и Mg. В восстановительных условиях происходит оглеение пород, приводящее к выносу из них Fe, Mn, Co, Ni, Zn. Окисление, сорбция, гидратация осуществляются с выделением энергии. При гидролизе алюмосиликатов первичные породообразующие минералы превращаются во вторичные глинистые.
Процесс сопровождается частичным или полным выносом ионов Ca, Na и K из кристаллической решётки полевых шпатов – наиболее распространённых минералов магматических и метаморфических пород. При этом происходит перегруппировка исходной каркасной решётки в слоистую, свойственную глинам.
Биологическое выветривание
Биологическое выветривание связано с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Характерно для областей с влажным климатом. Большую механическую работу, сопровождающуюся многообразными химическими процессами, производят корни растений. Микроорганизмы участвуют в круговороте N, S, P, Fe и других элементов.
Выделяющиеся в ходе разложения органических остатков CO2 и гуминовые кислоты резко усиливают растворяющую способность почвенных вод. За счёт биохимической деятельности лишайников даже в пустынях появляются глинистые продукты выветривания. При разрушении горных пород возникают растворы и минеральные новообразования, находящиеся в физико-химическом равновесии с поверхностной средой. Взаимодействие организмов и продуктов их распада с выветрелыми породами является сущностью почвообразования.
В результате выветривания появляется несортированный рыхлый материал – элювий , сохраняющий структурные признаки исходных горных пород. Физическое выветривание формирует обломочный элювий, химическое выветривание – глинистый. Накапливаясь на горизонтальных и слабонаклонных поверхностях, элювий образует кору выветривания , в которой прослеживается зональность, отражающая стадийность процесса. С выветриванием связан определённый генетический тип месторождений полезных ископаемых ( месторождения выветривания ).
Выветривание является самым постоянным и мощным фактором дезинтеграции горных пород. Оно готовит рыхлый материал, который становится доступным для перемещения другими экзогенными агентами (например, вода, ветер) или перемещается на более низкие гипсометрические уровни под действием силы тяжести. В тех случаях, когда продукты выветривания не остаются на месте своего образования, нередко за счёт избирательной денудации возникают своеобразные формы рельефа, зависящие как от характера выветривания, так и от свойств горных пород. Для магматических пород (граниты, диабазы и др.) характерны массивные округлённые формы выветривания; для слоистых осадочных и метаморфических – ступенчатые (карнизы, ниши и т. п.). Неоднородность пород и неодинаковая устойчивость их различных участков к выветриванию ведут к образованию останцов в виде изолированных гор, столбов, башен и т. п.
Источник: bigenc.ru