Выветривание. Выветривание названо так по главному фактору, в чьем царстве (атмосфере) оно происходит - ветре

Выветривание названо так по главному фактору, в чьем царстве (атмосфере) оно происходит - ветре. Атмосфера большинства планет почти целиком состоит из углекислоты СО₂. На Земле же атмосфера уникальна: здесь почти нет СО₂, но в избытке сильнейший окислитель - кислород, который выделяется зелеными растениями в процессе фотосинтеза. В то же время выветривание целиком находится в биосфере - царстве жизни, которая и определяет специфику выветривания. Главным же физическим работником на поверхности Земли является вода. Следовательно, по тому, избыток или недостаток воды в регионе и формируется сам тип выветривания: гумидный, аридный и ледовый.

В гумидном климате объем атмосферных осадков больше, чем объем испаряемой воды. Из районов с гумидным климатом текут реки, уносящие избыток неиспарившейся воды. Таковы наши средние широты, таков пояс гумидного тропического климата. Поскольку большинство химических процессов на поверхности Земли связано с растворением, то в области гумидного климата особенно сильно химическое выветривание.

В аридном климате тепла достаточно, чтобы испарить воду, которая поступает в этот район с атмосферными осадками. Таковы степь и пустыни, отсюда не текут реки; более того, грунтовые воды испаряются поднимаясь на поверхность, оставляя на ней принесенные ими соли. Происходит засолонение почв. Граница между гумидным и аридным климатами проходит у нас в лесостепи, в районе Курска, где отлагается чернозем.

В ледовом климате формально рассуждая жидкой воды нет. Здесь происходит сильное механическое разрушение пород, и очень слабо химическое.

Начальный этап образования осадков – разрушение обнажающихся на поверхности горных пород любого происхождения: магматических, осадочных и метаморфических. Сначала происходит механическое растрескивание и дробление, вслед за которым идет химическая трансформация. Вода - активнейший растворитель многих веществ; это определяется тем, что молекула Н₂О диссоциирует Н⁺ и ОН^-. Если концентрация их равна по 10^-7 г-ион/л, то реакция воды нейтральная, если ионы Н⁺ преобладают, вода становится кислой, а если преобладает ОН^-, то вода щелочная. В зависимости от кислотных или щелочных свойств воды по-разному ведут себя разные минералы. Так, кальцит в кислой воде растворим, а в щелочной устойчив. Напротив, кварц растворим в щелочной среде. Трехвалентное железо растворимо лишь в сильно кислой воде, и обычно выпадает в осадок в виде лимонита. На поверхности Земли неустойчивы образующиеся в глубинных зонах земной коры плагиоклазы среднего и, особенно, основного состава, оливин, пироксены, амфиболы, а также осадочные хемогенные минералы - галоиды, сульфаты, карбонаты. Более устойчивы минералы гранита - калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, мусковит и, особенно, кварц. Не всегда осознается гигантская роль в разрушении минералов живых организмов. Однако все химическое выветривание хотя бы косвенно биогенное, даже переход полевых шпатов в глины осуществляется бактериями.

Энергетически выветривание обеспечивается солнечным теплом и гравитацией, которые расходуются на испарение воды в океане, ее перенос в атмосфере, дожди и механическую работу текущей воды. Важнейший процесс выветривания - переход полевых шпатов в глины - эндотермическая реакция, идущая с поглощением тепла. Таким образом, образовавшийся глинистый минерал каолин фиксирует в себе энергию как каменный уголь - тепло. Растения, осуществляя фотосинтез, поглощают для этого солнечное тепло, а мы получаем эти калории обратно греясь около костра или съедая хлеб. С этой точки зрения биосфера, где и находится зона выветривания - гигантская система накопления и фиксации солнечного тепла. При выветривании происходит разделение - дифференциация вещества на составляющие. Из зоны выветривания в атмосферу выносится S, в растворах уходят K, Na и Ca, выносятся в растворах и коллоидах Al и Fe, устойчивее всех SiO₂, которая в форме кварца разрушается механически и в обломках переносится текучими водами.

Таким образом, выветривание проходит следующие стадии:

1) механическое разрушение горных пород;

2) химическое разрушение горных пород и образование веществ с разной подвижностью, вплоть до истинных растворов;

3) образование новых минералов с неплотной упаковкой; глобальное значение имеет образование глин и полевых шпатов;

4) в зоне выветривания заметная дифференциация вещества приводит к образованию разнообразных осадочных пород и полезных ископаемых.