Физико-химические, биогенные и механические процессы гипергенеза.

В собственно гипергенезе различают физическое и химическое выветривание, а также выделяют кору выветривания – верхнюю зону литосферы, сложенную продуктами выветривания горных пород, а в этой зоне обособляется почва – самый верхний слой, тесно связанный с организмами и их остатками. Физическое выветривание состоит в переходе кристаллической массивной породы в рыхлую (осыпи, пески, глины и др.), увеличивается степень дисперсности вещества, а следовательно, его химическая активность, способность к химическим взаимодействиям с окружающей средой (химические реакции, растворение, сорбция ионов и др.).

Факторы физического выветривания:колебания температуры (наиболее способствуют выветриванию), теплопроводность пород, разные коэффициенты объемного расширения, окраска породы, ветер, пыль, корни растений.

Процессы физического выветривания быстрее идут на Севере, в пустынях, на значительных высотах.

Химическое выветривание приводит к тому, что порода становится более высокодисперсной и проницаемой для агентов химического выветриваний.

Агенты химического выветривания:

- вода, кислород, СО_2, организмы

Все процессы химического выветривания магматических и метаморфических пород сводятся к окислению, гидратации, выносу наиболее подвижных катионов, накоплению в остатке наименее подвижных соединений типа SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, MnO₂, TiO₂.

При окислении происходят следующие процессы:

Ионы элементов, имеющие переменную валентность, переходят в ионы с более высокой валентностью. Некислородные соединения (сульфиды и др.) переводятся в кислородные (сульфаты, карбонаты). Происходит разобщение 1-2 валентных катионов от 3-4 валентных. В результате пути тех и других расходятся. Особенно легко в раствор переходят одновалентные (натрий, калий, литий), двухвалентные (кальций, магний, железо). Железо (3), алюминий, кремний в значительных количествах накапливаются на месте и перенос их возможен только механическим путем. Отдельные соединения, например, гидроксиды, выпадают из растворов при строго определенных величинах рН. Особое значение на величину рН растворов оказывают организмы. Они регулируют в водах содержание СО₂, а в качестве продуктов жизнедеятельности дают различные органические кислоты, карбонаты, сероводород и другие вещества, сильно влияющие на рН.

Выветривание осадочных пород отличается от выветривания метаморфических и магматических. Это выветривание, преимущественно, физическое, т.к. породы образуются в условиях близких к условиях гипергенеза.

При выветривании известняков и доломитов большое значение имеет их растворимость в воде, обогащенной СО₂, в результате которой на месте остаются только примеси, существующие в известняке (глина, гидроксиды железа, алюминия – терра росса). Особенно интенсивно этот процесс идет в субтропиках. Подобные процессы можно наблюдать и при карстообразовании. Более значительные изменения при выветривании осадочных пород могут происходить лишь в том случае, если осадочные породы образуются в обстановке, которая по химическим условиям значительно отличается от условий гипергенеза.