Процессы выветривания и его типы

Выветривание - процесс изменения и разрушения горных пород и минералов, оказавшихся неустойчивыми в условиях земной поверхности. Различают выветривание физическое, химическое и биологическое. В понятие выветривание не входят процессы разрушения горных пород под действием ветра, текучих и подземных вод, льда, снега.

Физическое выветривание - процесс разрушения горных пород и минералов на обломки разной величины без изменения их химического состава. Физическое выветривание делят на температурное и морозное.

Температурное выветривание - происходит в результате колебания суточных и сезонных температур. При нагревании происходит расширение и увеличение объема горной породы; при охлаждении - сжатие и уменьшение. В результате породы растрескиваются, дробятся. Особенно интенсивно разрушаются полиминеральные породы (граниты, гнейсы), а также темноокрашенные и разнозернистые. Температурное выветривание особенно характерно для пустынь и высокогорных областей.

Морозное выветривание - происходит при периодическом замерзании воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизации солей или испарении воды. Особенно сильный и быстрый разрушитель горной породы - вода. При замерзании и превращении в лед вода расширяется на 1/11 своего объема, образующийся лед производит давление (до 1000 кг/см2) на стенки трещин, разрывая самые твердые породы. Наиболее интенсивно такое выветривание происходит в полярных странах, в горных районах, преимущественно выше снеговой линии. Раздробляющее действие кристаллизующихся солей заметнее в условиях жаркого сухого климата.

Химическое выветривание - процесс взаимодействия горных пород с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы - кислородом, углекислым газом, водородом, органическими кислотами. В результате происходит изменение минералов и горных пород с образованием новых соединений. Химическое выветривание складывается из простых химических процессов: растворения, гидролиза, гидратации, окисления.

Окисление - переход закисных соединений в окисные с присоединением кислорода (пирит ® лимонит или гематит).

Гидратация - присоединение воды к первичным минералам горных пород и образование новых минералов (ангидрит® гипс;

CaSO₄ + 2H₂O « CaSO₄ . 2H₂O).

Растворение - переход минерального вещества в раствор. Наилучшей растворимостью обладают хлориды - галит, сильвин и другие. На втором месте - сульфаты -ангидрит, гипс. На третьем месте - карбонаты - известняки и доломиты.

Гидролиз - разложение минералов под действием воды с разрушением и перестройкой их кристаллических решеток (полевой шпат® гидрослюда ® каолит. Химическое выветривание наблюдается повсеместно, но наиболее интенсивно протекает в областях с влажным климатом и хорошо развитым растительным покровом.

Биогенное выветривание - процесс механического разрушения под действием корней растений и химического разложения горных пород организмами. Особенно велика роль микроорганизмов - бактерий, дрожжей, водорослей, вирусов, усваивающих различные элементы из неорганических соединений, их называют “камнеедами”.

Кора выветривания и элювий.

В результате физического, химического и биогенного разрушения горных пород возникают две группы продуктов выветривания: подвижные, уносимые на то или иное расстояние, и остаточные, остающиеся на месте разрушения материнских (коренных) горных пород. Остаточные, несмещенные продукты выветривания называются элювием. Вся совокупность различных элювиальных образований верхней части литосферы называют корой выветривания. Среди кор выветривания выделено два основных морфогенетических типа: площадный и линейный.

Площадные коры выветривания в виде плаща или покрова занимают площади до десятков и сотен км2 , сохраняют первичную зональность, развиты в пределах тектонически спокойных областей.

Линейные коры выветривания приурочены к зонам повышенной трещиноватости, к разломам, к контактам различных по составу и генезису горных пород.

По времениобразования коры выветривания подразделяются на современные и древние.Современные коры выветривания обычно маломощны, недоразвиты. Наибольшее теоретическое и практическое значение имеют древние коры выветривания, которые формировались в различные этапы геологической истории, совпадающие с крупными перерывами в осадконакоплении.

Теоретическое значение изучения кор выветривания помогают восстановить физико-географические условия времени их формирования, особенности рельефа, климата, движений земной коры. С корами выветривания связано много полезных ископаемых -бокситы, железные руды, Mn, Ni, Co и другие.