![]() |
РУБРИКИ |
Выветривание |
РЕКЛАМА |
|
ВыветриваниеВыветривание Выветривание - совокупность многих факторов: колебаний
температуры; химического воздействия различных газов (02) и кислот Физическое выветривание проявляется в механическом разрушении
коренных горных пород под воздействием солнечной энергии, атмосферы и
воды. Горные породы подвергаются то нагреванию, то охлаждению. При
нагревании происходит расширение и увеличение их объёма, при охлаждении На скорость выветривания оказывает влияние величина слагающих её
минеральных зёрен, а также их окраска. Тёмные породы нагреваются, а
значит, расширяются больше, чем светлые, которые сильнее отражают
солнечные лучи. Такое же значение имеет и цвет отдельных зерен в породе. Ослабление сцепления между зернами приводит к тому, что эти зерна отделяются друг от друга, порода теряет прочность и рассыпается на свои составные части, превращаясь из твердого камня в рыхлый песок или дресву. Температурное выветривание особенно активно происходит в областях с жарким континентальным климатом - в пустынных районах, где очень велики суточные перепады температуры и характерно отсутствие или весьма слабое развитие растительного покрова, и малое количество атмосферных осадков. Кроме того, температурное выветривание весьма интенсивно протекает на склонах высоких гор, где воздух прозрачнее и инсоляция гораздо сильнее, чем на соседних низменностях. Разрушающее действие на горные породы в пустыне оказывают кристаллики солей, образующиеся при испарении воды в тончайших трещинках и увеличивающие давление на их стенки. Капилярные трещинки под действием этого давления расширяются, и монолитность породы нарушается. Различные породы разрушаются с различной скоростью. Великие египетские пирамиды, сложенные из глыб желтоватых песчаников, ежегодно теряют 0,2 мм своего наружного слоя, что приводит к накоплению осыпей (у подножия пирамиды Хуфу образуются осыпи объёмом 50 м3/год). Скорость выветривания известняков составляет 2 -3 см в год, а гранит разрушается намного медленнее. Иногда выветривание приводит к своеобразному чешуйчатому шелушению,
называемому десквамация пород. Это отслаивание тонких пластинок от
поверхности обнажённых пород. В результате неправильные по форме глыбы
превращаются в почти правильные шары, напоминающие каменные пушечные ядра Во время дождя утёсы намокают: одни породы - пористые, сильно
трещиноватые - больше, другие - плотные - меньше; потом они опять высыхают. Ещё сильнее действует вода, замерзающая в трещинах и мелких пустотах Благодаря избирательному выветриванию появляются разнообразные "чудеса
природы" в виде арок, ворот и т.д., особенно в пластах песчаников. Для
многих районов Кавказа и других гор очень характерны так называемые На северном склоне Эльбруса около знаменитых источников Джилысу
есть овраг, называемый "Овраг Замков" - Кала - Кулак, "замки" представлены
огромными столбами, сложенными из относительно рыхлых вулканических туфов. Морена впоследствии разрушилась, а часть глыб сыграла роль "шляпки гриба", предохранившей "ножку" от размыва. Такие же пирамиды есть и в долинах рек Чегем, Терек и в др. местах Северного Кавказа. Одновременно и взаимосвязано с физическим выветриванием при соответствующих условиях происходит процесс химического выветривания, вызывающий существенные изменения в первичном составе минералов и горных пород и образование новых минералов. Главными факторами химического выветривания являются: вода, свободный кислород, углекислый газ и органические кислоты. Особенно благоприятные условия для такого выветривания создаются во влажном тропическом климате, в местах с обильной растительностью. Там имеет место сочетание большой влажности, высокой температуры и огромного ежегодного опада органической массы растительных остатков, в результате разложения которых значительно возрастает концентрация углекислоты и органических кислот. Процессы, протекающие при химическом выветривании, могут быть сведены к следующим основным химическим реакциям: окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Окисление хорошо развито, например, в железных рудах Гидратация связана с присоединением воды к минералу. Таким образом, ангидрит (CaSo4) превращается в гипс (CaSo4.2H2O), содержащий две молекулы воды. При гидратации происходит увеличение объема породы, деформация ее и покрывающих отложений. При гидролизе, т.е. разложении сложного вещества под действием воды, полевые шпаты переходят, в конце концов, в минералы группы каолинита - белые пластичные глины (из них делают лучший фарфор), содержащие алюминий, кремний и молекулы воды. Гора Каолинь в Китае сложена именно такими глинами. При растворении из горной породы удаляются некоторые химические компоненты. Такие породы, как каменная соль, гипс, ангидрит, растворяются в воде очень хорошо. Известняки, доломиты и мраморы растворяются несколько хуже. В воде всегда содержится углекислота, которая, вступая во взаимодействие с кальцитом, разлагает его на ионы кальция и гидрокарбоната (HCo3-). Поэтому известняки всегда выглядят как подвергшиеся травлению, т.е. избирательному растворению. На них образуются желобки, бугорки, выемки. Если известняк местами "испытывает окремнение" (замещение кремнезёмом) и становится более прочным, то эти участки при выветривании всегда будут выступать, образуя, например, такие формы рельефа, как возвышенности. Биогенное выветривание связано с активным воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Даже на самой гладкой скале селятся лишайники. Ветер заносит их мельчайшие споры в самые тонкие трещины или прилепляет к мокрой от дождя поверхности, и они прорастают, плотно прикрепляясь к камню, сосут из него вместе с влагой соли, нужные им для жизни, и постепенно разъедают поверхность камня и расширяют трещины. К разъеденному камню легче пристают, а в расширенные трещины больше набиваются мелкие песчинки и пылинки, которые приносит ветер или смывает вода с вышележащего склона. Эти песчинки и пылинки мало-помалу образуют почву для высших растений (трав, цветов). Их семена приносятся ветром, попадают в трещины и в пыль, набившуюся между слоевищами лишайников и прилипшую к разъеденному им утёсу, и прорастают. Корни растений углубляются в трещины, расталкивают в стороны куски породы. Трещины расширяются, в них набивается ещё больше пыли и перегноя от отживших трав и их корней, - и вот подготовлено место для больших кустов и деревьев, семена которых тоже заносятся ветром, водой или насекомыми. У кустов и деревьев корни многолетние и толстые; проникая в трещины и утолщаясь с годами, по мере роста, действуют словно клинья, расширяя трещину всё больше и больше. Разрушению пород способствуют разнообразные животные. Грызуны роют огромное количество нор, рогатый скот вытаптывает растительность; даже черви и муравьи разрушают поверхностный слой почвы. Выделяющиеся при разложении органических остатков углекислый газ и гуминовые кислоты попадают в воду, которая в результате этого резко увеличивает свою разрушающую способность. Растительный покров способствует накоплению влаги и органических веществ в почве, благодаря чему увеличивается время воздействия химического выветривания. Под покровом почвы выветривание происходит интенсивнее, т.к. горную породу растворяют также и органические кислоты, содержащиеся в почве. Бактерии, которые распространены повсеместно, образуют такие вещества как азотная кислота, углекислый газ, аммиак и другие, способствующие скорейшему растворению минералов, содержащихся в горных породах. Таким образом, процессы физического, химического, биогенного выветривания идут постоянно и повсеместно. Под их влиянием медленно, но неотвратимо разрушаются даже самые прочные горные породы, постепенно превращаясь в дресву, песок и глину, которые водными потоками переносятся на огромные расстояния и, в конце концов, вновь отлагаются в озёрах, океанах и морях. В процессе выветривания возникают две группы продуктов выветривания: подвижные, которые уносятся на то или иное расстояние, и остаточные, которые остаются на месте своего образования. Остаточные, несмещенные продукты выветривания представляют собой один из важнейших генетических типов континентальных образований и называются элювий. Совокупность продуктов выветривания различных по составу элювиальных
образований верхней части литосферы называется корой выветривания. Элювий может состоять из крупных обломков и из мелких, образующихся
при дальнейшем разрушении, в котором главную роль играют химические агенты. С элювием связаны месторождения бокситов, из которых получают
алюминий, каолинов, бурого железняка и других полезных ископаемых. При
разрушении коренных горных пород высвобождаются содержащиеся в них стойкие
минералы. Они могут образовывать ценные минеральные скопления – россыпи. Продукт выветривания находящийся на склонах гор и долин, называют делювием, который отличается от элювия тем, что его составные части не находятся на месте первоначального образования, а сползли или скатились под действием силы тяжести вниз. Все склоны покрыты более или менее толстым слоем делювия. Делювий, смачиваемый водой, может смещаться, ползти вниз по склону, обычно очень медленно, незаметно для глаз, иногда – быстро. Сильно пропитанный водой, он превращается в густую грязь, которая ползёт вниз, срывает и комкает дерновый покров, вырывает кусты и даже валит при своём движении росшие на делювии деревья. Такие грязевые потоки, иногда значительной длины и ширины, наблюдались во многих странах. На дне долины они останавливаются, образуя поля густой грязи с комьями дёрна, поваленными деревьями и кустами. У подножия разрушающихся утёсов, отвалившиеся от них обломки
накапливаются, образуя на склонах обширные осыпи, часто легко подвижные и
трудно проходимые, состоящие из крупных глыб или из щебня, ползущего под
ногами вниз. На плоской поверхности горных вершин выходы твёрдых пород
распадаются при выветривании на отдельные части, превращаясь в сплошную
россыпь глыб, торчащих в разные стороны. Эти россыпи особенно часты в "Так, потихоньку, из-за дня в день, из года в год, из века в век,
работают незаметные силы над разрушением горных пород, над их
выветриванием. Как они работают, мы не замечаем, но плоды их трудов видны
везде: сплошная твердая скала, которая первоначально была рассечена только
тонкими трещинами, оказывается, благодаря выветриванию, более или менее
сильно разрушенной; первые трещины расширены, появились новые в еще большем
числе; от всех углов и краев отвалились мелкие и крупные куски и лежат тут
же кучками у подножия скалы или скатились вниз по склону, образуя осыпи. Список использованной литературы:
2. Судо М.М. Геология. М.: изд-во МНЭПУ, 1996 |
|
© 2000 |
|