Геодинамические процессы. Экзогенные геологические процессы: выветривание, геологическая работа ветра.

Геодинамические процессы. Геодинамические процессы формируют рельеф. Подразделяются на эндогенные и экзогенные. Экзогенные геологические процессы развиваются в результате взаимодействия земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой. К экзогенным агентам, вызывающим какие-либо явления в природе относятся: ветер, реки, ледники, подземные воды, моря, океаны, озера, болота.

Эндогенные геологические процессы - процессы, вызванные в основном внутренними силами Земли. Обусловлены энергией, выделяемой при развитии вещества Земли, действием силы тяжести и сил, возникающих при вращении Земли. К ним относятся: колебательные и тектонические движения земной коры, пликативные и дизъюнктивные деформации, землетрясения, магматизм и метаморфизм.

Геологическая работа экзогенных агентов заключается в разрушении, транспортировке и аккумуляции горных пород, образовавшихся в экзогенных условиях. Рельеф земной поверхности сглаживается под воздействием экзогенных процессов: возвышенности разрушаются, а продукты их разрушения под действием силы тяжести смещаются в пониженные части рельефа. Этот процесс называется денудация. Денудация - разрушение горных пород при экзогенных процессах и перенос продуктов разрушения в пониженные участки рельефа, где происходит их Аккумуляция - накопление осадков или осадочных пород на поверхности Земли.

Выветривание. Выветривание – совокупность физических, химических и биохимических процессов преобразования горных пород и слагающих их минералов, в приповерхностной части земной коры. Происходит за счет действия различных факторов - влияния колебаний температуры, воздействия атмосферы, воды и живых организмов на горные породы и т.д. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. На поверхности Земли происходит разрушение и перераспределение вещества: горные породы, образовавшиеся в недрах Земли, на поверхности разрушаются и образуют новые генетические группы пород, например при разрушении гранита может образоваться песок. Процесс разрушения горных пород называется выветриванием. Выветривание приводит к разрушению даже самых крепких горных пород механическим (физическим), химическим или органическим путем.

Различают следующие виды выветривания: выветривание механическое - разрушение горных пород при резких колебаниях температуры. В пустынях наблюдается шелушение, или десквамация (лат. "десквамаре" - снимать чешую), когда от гладкой поверхности горных пород при значительных колебаниях температур отслаиваются чешуи или толстые пластины, параллельные поверхности. Этот процесс особенно хорошо можно проследить на отдельных глыбах, валунах.

В жарких пустынных областях механическое воздействие на горные породы и их дезинтеграция осуществляются также ростом кристаллов солей, образующихся из вод, которые попадают в капиллярные трещины в виде растворов. Наряду с выветриванием развиваются различные гравитационные процессы: обвалы, камнепад, осыпи, оползни. Интенсивное физическое (механическое) выветривание происходит в районах с суровыми климатическими условиями (в полярных и субполярных странах) с наличием многолетней мерзлоты, обусловливаемой ее избыточным поверхностным увлажнением. В этих условиях выветривание связано главным образом с расклинивающим действием замерзающей воды в трещинах и с другими физико-механическими процессами, связанными с льдообразованием. Расклинивающее воздействие на горные породы оказывает также корневая система растущих деревьев. Механическую работу производят и разнообразные роющие животные.

Одновременно с физическим выветриванием в областях с промывным типом режима увлажнения происходят и процессы химического изменения с образованием новых минералов.

Окисление особенно интенсивно протекает в минералах, содержащих железо. На некоторых месторождениях сульфидных и других железных руд наблюдаются "бурожелезняковые шляпы", состоящие из окисленных и гидратированных продуктов выветривания. Воздух и вода в ионизированной форме разрушают железистые силикаты и превращают двухвалентное железо в трехвалентное.

Гидратация. Под воздействием воды происходит гидратация минералов, т.е. закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллической структуры минерала. Гидратированной разновидностью является также гидрогётит. Процесс гидратации наблюдается и в более сложных минералах - силикатах.

Растворение. Многие соединения характеризуются определенной степенью растворимости. Их растворение происходит под действием воды, стекающей по поверхности горных пород и просачивающейся через трещины и поры в глубину. Ускорению процессов растворения способствуют высокая концентрация водородных ионов и содержание в воде О₂, СО₂ и органических кислот. Из химических соединений наилучшей растворимостью обладают хлориды - галит (поваренная соль), сильвин и др. На втором месте - сульфаты - ангидрит и гипс. На третьем месте карбонаты - известняки и доломиты. В процессе растворения указанных пород в ряде мест происходит образование различных карстовых форм на поверхности и в глубине.

Гидролиз. При выветривании силикатов и алюмосиликатов важное значение имеет гидролиз, при котором структура кристаллических минералов разрушается благодаря действию воды и растворенных в ней ионов и заменяется новой существенно отличной от первоначальной и присущей вновь образованным гипергенным минералам. Процесс гидролиза протекает стадийно с последовательным возникновением нескольких минералов. Так, при гипергенном преобразовании полевых шпатов возникают гидрослюды, которые затем превращаются в минералы группы каолинита или галуазита.

Выветривание органическое - разрушение горных пород в результате жизнедеятельности организмов.

В результате единого и сложного взаимосвязанного физического, химического и хемобиогенного процессов разрушения горных пород образуются различные продукты выветривания: элювий, делювий и коллювий.

Геологическая работа ветра. Ветер возникает в тропосфере. Тропосфера - нижний слой атмосферы (до 10 км толщиной в высоких широтах, до 18 км у экватора), составляет 4/5 всей массы атмосферы, содержит почти весь водяной пар, образуются облака, температура понижается с высотой. Основными причинами движения воздуха являются солнечная энергия, вращение Земли, распределение суши и моря, характер рельефа, трение воздуха о поверхность Земли. Под воздействием этих факторов на Земле возникает неравномерное распределение атмосферного давления и порождаемые им воздушные течения, направленные из областей высокого давления в сторону низких давлений. Неравномерное распределение материков и океанов создает циркуляцию воздуха (муссоны – ветры дующие летом с более холодного океана в сторону суши, а зимой наоборот).

В тропосфере зарождаются ветры, ураганы, тайфуны, смерчи. Ветер производит разрушительную работу – дефляцию и корразию. Результатом разрушительной работы являются: эоловые грибы, эоловые ниши, котлы выдувания, эоловые пещеры.

К аккумулятивным формам эолового рельефа относятся барханы и дюны. Бархан - серповидный песчаный холм с длинным и пологим (14 ⁰) наветренным и коротким крутым (30⁰-33⁰) подветренным склоном, переходящим в вытянутые по ветру рога. Высота достигает 10 -20 м (иногда 200 -300 м), а скорость передвижения по направлению господствующих ветров 200 м/год. Дюна - песчаный холм серповидной формы, напоминающий бархан, но в отличие от него у дюны рога направлены навстречу ветру. Дюны распространены по берегам крупных рек и морей.

Типы пустынь: песчаные, глинистые, каменистые. Продукты эоловых отложений: лесс, песок. Характеристика эоловых отложений: преобладание – тонкозернистых частиц размером не более 1 мм, небольшое количество частиц от 1 до 10 мм; преобладает терригенный материал, слоистость неясная.