Выветривание. Основные типы выветривания. Зональность процессов выветривания. Элювий как генетический тип отложений.

Выветривание - разрушение и изменение горных пород под влиянием температуры, воздуха, воды. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (лёд, вода и ветер) (механическое), химическое и биологическое.

Физическое. Самые распространенные механизмы физ.выветривания – изменения температуры, приводящие к расширению и сжатию минеральных зерен, слагающих горные породы, и формированию трещин, а также замерзание воды в трещинах и порах, сопровождающееся увеличением ее объема на 1/11. В результате горные породы распадаются на отдельные глыбы, плиты, щебень.

При одной из разновидностей физического выветривания – десквамации – камни "шелушатся", от них отслаиваются тонкие чешуйки.

Разрушаются породы и при кристаллизации в трещинах солей, содержащихся в поднимающейся к поверхности и испаряющейся в воде. Трещины в пластичных породах (глинах, суглинках) образуются при чередовании увлажнения и высыхания.

Физ.выветр. наиболее интенсивно происходит в областях с резкими суточными колебаниями температуры, сухим воздухом и редкой растительностью – главным образом в пустынях и на крутых склонах гор. На ровных поверхностях в результате физ.выветр. образуются россыпи глыб и щебня. Происходит интенсивно в резко континентальных долготных зонах при резкой смене суточных температур, когда днем поверхность породы, нагреваясь, расширяется, а ночью, охлаждаясь, сжимается и трескается.

Химическое  – разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, водой, органическими кислотами.). Окисление (соединение минералов с кислородом) особенно заметно для пород, содержащих железо, – они покрываются бурой коркой. Минералы в породах могут изменяться, поглощая воду (процесс гидратации), растворяясь в воде, разлагаясь на отдельные элементы под влиянием воды и углекислого газа (гидролиз).

Наиболее активно химическое выветривание в районах с теплым влажным климатом и густой растительностью. Наиболее интенсивно в экваториальном и тропических поясах. Для этого типа выветривания характерно накопление в озерах и болотах полезных ископаемых: бокситов, фосфоритов, никеля, кобальта, садочного железа. Химическое выветривание захватывает поверхность почвогрунтов до 30 м и даже более.

Биогенное (цветы сквозь асфальт – типичный пример данного вида выветривания).

Клинья, раздвигают трещины, разбивая скалы.

Животные, делая ходы и норы в почве, разрыхляют ее. Некоторые морские моллюски даже просверливают себе норы в прочных прибрежных скалах.

В запасе у некоторых растений и животных есть и химические средства. Мхи и лишайники, например, выделяют гуминовые кислоты, растворяющие горные породы. Подняв с какого-нибудь валуна куртину мха, мы обнаружим под ней небольшое углубление, заполненное рыхлым материалом - продуктом разрушения валуна гуминовыми кислотами, выделяемыми мхами. Самыми первыми на голых скалах поселяются микроорганизмы, готовящие почву для поселения других, высокоорганизованных растений.

Морозное выветривание характерно для арктических и субарктических географических поясов, экстраконтинентальной зоны и высокогорий. Особенно интенсивно при температуре ниже -45°, когда вода замерзает не только в трещинах, но и в капиллярах, разрывая горную породу и доводя ее до лёссовидной.

Элювий (элювиальные отложения) - рыхлые геологические отложения и почвы, формируемые в результате выветривании поверхностных горных пород на месте первоначального залегания или в результате выветривания и последующей аккумуляции его продуктов под действием силы тяжести. Элювиальные отложения формируются на горизонтальных или слабонаклонных поверхностях.

 

25. Кора выветривания. Определение. Связь эпох корообразования и этапов выравнивания рельефа.

Кора выветривания - верхняя часть земной коры (литосферы) разной мощности (от нескольких см до десятков и сотен м), сформированная в результате выветривания горных пород.
Магматические, метаморфические и осадочные породы (граниты, базальты, гнейсы, известняки, песчаники и др.) при воздействии высоких тем-р (инсоляционное выветривание), низких тем-р (морозное выветривание), воды (гидратационное выветривание), флоры и фауны (биохимическое выветривание) разрушаются, образуя неоднородную по степени выветренности кору выветривания. Она представляет собой систему горизонтов, начиная от исходных пород до дневной поверхности, где коры выветривания перекрыты почвами и служат для них почвообразующей породой.
Степень выветренности и мощность кор выветривания зависят от климатических условий, характера рельефа, тектонических процессов, химического и минералогического состава пород и их исходной прочности. В высоких широтах, где доминирует морозное выветривание, кора выветривания маломощна, щебниста или даже отсутствует. Такие же мощности характерны для пустынных р-нов, где преобладают процессы инсоляционного выветривания. В низких широтах с обильными осадками и высокими тем-рами формируются мощные глинистые коры выветривания.
Коры выветривания горных пород формировались в течение всей истории Земли. Самые молодые (современные) коры выветривания имеют голоценовый возраст (5–10 тыс. лет), древние (десятки и сотни миллионов лет) – докембрийский, палеозойский, мезозойский, палеоген-неогеновый. Древние коры выветривания вследствие эрозии и тектонических процессов сохранились локально и либо перекрыты современными корами выветривания, либо местами выходят на поверхность.
С корами выветривания связаны многие месторождения полезных ископаемых (железной руды, бокситов, никеля и др. редких и рассеянных элементов). Они также представляют интерес как сырьё для керамической промышленности (каолин).

Стадии развития коры выветривания:

1. Стадия обломочной коры выветривания – сохраняются все химические элементы исходной породы – вторичных минералов нет,

2. Стадия обызвесткованной коры. Начинается хим. выветривание. Породы расщепляются, выносятся хлориды и сульфаты, создаются щелочные условия. Образуются промежуточные глинистые минералы. Элювий обогащен известью,

3. Стадия кислой сиаллитной (каолионивой) коры выветривания с сохранением глинистых минералов,

4. Стадия аллитной коры – названа так из-за накопления аллювия. В ней нет первичных минералов.

Коры выветривания формируются в разные геологические эпохи. Древние или ископаемые. Различают несколько типов древней коры выветривания: латеритная, каолиновая и тд.

Латеритная кора названа из-за кирпично-красного цвета, распространена в районах с влажным тропическим климатом на основных и ультраосновных магматических докембрийских породах.

Каолиновая (сиаллитная) формировалась (и сейчас формируется) в таежно-подзолистой природной зоне на кислых и средних магматических горных породах. Вертикальный профиль такой коры выветривания:

- материнская порода неизмененная;

- мат. порода трещиноватая;

- обломки мат. породы слабо каолизированны, переходящие выше в глинистую массу.

Нонтролитовая коры выветривания – встречается в таежно-подзолистой зоне, но на ультраосновных магматических горных породах, где нет гидролиза из-за малого количества осадков.

Мощность коры выветривания является важным показателем длительности процесса выветривания. Значительная ее мощность (до 500 м) говорит о большой длительности элювиального процесса, происходившего в прошлые геологические эпохи. Местами эти коры сохранились до настоящего времени (древняя кора), которая поможет находиться в погребенном состоянии или выходить на дневную поверхность, резко не соответствую современным климатическим условиям. На платформах, выровненных водоразделах и плато, где денудация протекает слабо, древние коры широко развиты и хорошо сохраняются. В областях, где активна тектоника и денудация, за которыми не успевают процессы химического выветривания, нет мощной коры с полностью развитым элювиальным профилем.

Причиной связи областей распространения мощной коры выветривания с древними уровнями выравнивания рельефа является совпадение во времени крупных эпох корообразования и этапов выравнивания. 

Можно узнать, какой был климат, возраст рельефа, к древней коре приурочены месторождения экзогенных полезных ископаемых, бокситы, охра, никель и тд.