Процесс выветривания горных пород

РЕЛЬЕФЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЭКЗОГЕННЫХ СИЛ

Лекция №5.2

Происходящие на Земле процессы и явления обычно являют­ся:

Звеньями единой сложной цепи процессов формирования рельефа местности с момента выхода её из-под уровня моря, т.е. задолго до возникновения какой-либо хозяйственной деятельности человека

Геологические процессы являются:

Результатом геологической деятельности воды, ветра, температуры, организмов и т.д. (выветривание, карст, оползни и др.)

Проявляются они в верхней части литосферы и оказывают определенное влияние на:

Инженерные сооружения

Геологические процессы, возникновение и проявле­ние которых связаны с инженерной деятельностью человека, на­зывают:

Инженерно-геологическими (просадки, осадки, набухание и др.)

Природные геологические и инженерно-геологические про­цессы и явления тесно связаны между собой.

В верхней части земной коры горные породы находятся:

В условиях взаимодействия с атмосферой, гидросферой и биосферой и биосферой и претерпевают разрушения и изменения в своём составе и состоянии

Большинство горных пород, слагающих земную кору, обра­зовалось:

На некоторой, иногда значительной глубине

Оказываясь в наружной части земной коры, они попадают в совершенно иные физико-химические условия и под влиянием различных факторов начинают разрушаться, подвергаться:

Выветриванию – важному процессу внешней геодинамики

Выветриванию способствует:

Трещиноватость горных пород

В осадочных горных породах это трещины напластования, отделя­ющие один слой от другого или возникающие в процессе превра­щения рыхлых осадков в горные породы.

В магматических поро­дах развиты контракционные трещины, образующиеся при сокра­щении объема в результате остывания магмы. Это трещины от­дельности.

Кроме того, в ряде областей широко развиты тек­тонические трещины, возникающие в результате движений земной коры.

Чем гуще сеть трещин, тем легче протекают процессы вы­ветривания.

Под выветриванием понимают:

Совокупность сложных процессов физического разрушения, химического и биохимического разложения минералов и горных пород

Эти процессы вызываются рядом факторов:

Суточными и сезонными колебаниями температуры

Механическим воздействием замерзающей воды

Разрастающейся корневой систему растений и т.п.

Химическим воздействием воды и газов – кислорода и углекислоты Биохимическим воздействием органических кислот и других продуктов, образующихся при жизни деятельности растений и животных, а также при их отмирании и разложении

В зависимости от воздействующих факторов в одних случаях происходит:

Физическая дезинтеграция (распад) горных пород и образование обломков различной размерности без изменения минерального и химического состава

в других — под влиянием химических и биохимических факторов происходит:

Коренное изменение состава минералов и замещение их новыми

Физическое выветривание вызывается разнообразными факто­рами. В зависимости от природы воздействующего фактора харак­тер разрушения горных пород при физическом выветривании раз­личен.

В одних случаях процесс разрушения происходит:

Внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента

Сюда относится изменение объема составных час­тей породы, вызываемое колебаниями температуры, такое явление может быть названо:

Температурным выветриванием

Наибольшему разрушению в результате температурного выветривания подвержены:

Минеральные гонные породы, такие, как граниты, габбо, гнейсы и др.

например,такие, как гранит.

В других слу­чаях горные породы разрушаются:

Под механическим воздействием

Такой процесс может быть условно на­зван:

Механическим выветриванием

Механическое выветривание происходит:

Под механическим воздействием посторонних агентов

Особенно большое разруши­тельное действие оказывает:

Замерзание воды

Когда вода попада­ет в трещины и поры горных пород, а потом замерзает, она увели­чивается в объеме, производя при этом огромное давление. Такая сила преодолевает сопротивление горных пород на разрыв, и они раскалываются на отдельные обломки. Процессы, связанные с воздействием периодически за­мерзающей воды, часто называют:

Выветриванием

Механическое воздействие на горные породы оказывают:

Корневая система деревьев и роющие животные

По мере разрастания деревьев увеличиваются в размерах их корни. Они давят с большой силой на стенки трещин и раздвигают их, как клинья, и тем самым вызывают раскалывание породы на отдельные глыбы и обломки. Часть таких глыб выталкивается вверх.

Химическое выветривание обычно сопутствует физическому. Главными факторами химического выветривания являются:

Вода, кислород, углекислота и органические кислоты, под влиянием которых существенно изменяются структура и состав минералов и образуются новые минералы, соответствующие определённым физико-химическим условиям

Процессы, протекающие при химическом выветривании, за­ключаются в следующих основных химических реакциях:

Окислении

Гидратации

Растворении

Гидролизе

Процессы окисления наиболее интенсивно протекают:

В минералах, содержащих закисные соединения железа, марганца и других элементов

Многие осадочные породы, такие, как пески, песчаники, глины, мергели, содержащие отдельные вклю­чения железистых минералов, бывают часто окрашены в бурый или охристый цвет, указывающий на окисление включений желе­зистых минералов.

Гидратация — это

Процесс присоединения воды к первичным минералам горных пород и образование новых минералов

Мож­но привести следующие примеры гидратации:

Переход ангидрита в гипс по реакции CaSO₄+2H₂O→CaSO₄•2H₂O, реакция обратима при изменении условий

Под влиянием воды, содержащей углекислоту, происходит:

Растворение горных пород

Наибольшей растворимостью отличаются хлориды: соли натрия, калия и др. В результате раство­ряющей деятельности поверхностных и подземных вод на поверх­ности растворимых пород образуются специфические формы рельефа:

Борозды, воронки, котловины, а в глубине – каналы и пещеры

Этот процесс называется:

Карстом

Сложный процесс гидролиза особенно большое значение име­ет при выветривании:

Силикатов и алюмосиликатов

Он заключа­ется:

В разложении минералов, выносе отдельных элементов, а также в присоединении гидроксильных ионов и гидратации

В ходе гидролиза первичная кристаллическая структура минерала нару­шается и перестраивается и может оказаться полностью разрушен­ной и замененной новой, существенно отличной от первоначаль­ной и соответствующей вновь образованным мине­ралам.

Биохимическое выветривание на горные породы начинается:

Уже с появления на скальных поверхностях горных пород различных микроорганизмов, лишайников и мхов

В результате такого воз­действия на скальной поверхности породы после их отмирания появляются углубления, заполненные сухим органическим веще­ством (биомасса микробных и других тел). Все это подготавливает условия для последующего заселения скал высшими растениями и сопутствующей им фауной. Роль организмов в биохимическом выветривании определяется тем, что:

Они поглощают из разрушаемой породы химические элементы в соответствии со своими биологическими (как питательные вещества)

Большое значение в процессах биохимического выветривания имеют:

1)	Выделение при фотосинтезе кислорода
2)	Образование органических кислот и СО2 при отмирании растений и при разложении органической массы, переработке её микроорганизмами

Наличие органических кислот и СО₂ значительно усиливает ра­створение и гидролиз первичных и вторичных минералов. Таким образом, воздействие органического мира на горные породы сво­дится:

Или к физическому (механическому) разрушению их, или к химическому разложению

Следует еще раз подчеркнуть услов­ность подразделения процессов выветривания на физические, химические и биохимические. Это единые, сложно взаимосвязан­ные процессы, действующие одновременно, особенно в верхнем слое почвы и материнских пород.

В процессе физического и химического разрушения горных пород накапливаются продукты выветривания —

Осадочные, которые остаются на месте горных пород

Эти остаточные, несме­щенные продукты выветривания, представляющие собой один из важных генетических типов континентальных отложений, называ­ются:

Элювием

Всю совокупность различных элювиальных обра­зований верхней части литосферы называют:

Корой выветривания

Формирование кор выветривания протекает сложно и зависит от комплекса природных факторов —

Состава горных пород, грунтовых вод, биоса и движений земной коры

Под элювиальными грунтами понимают:

Грунты, являющиеся продуктами выветривания скальных пород, оставшимися на месте своего выветривания структуры и текстуру исходных пород, а также характер их залегания

Выветривание имеет огромное значение в общем взаимодей­ствии внешних (экзогенных) процессов. В ходе выветривания про­исходит:

Дробление плотных крепких магматических, метаморфических и осадочных пород и превращение их в рыхлые, легко разрушаемые образования – сложное разделение химических элементов

Происходит подготовка осадочного материала, который затем захватывается и переносится ветром, текучими поверхност­ными водами, ледниками, подземными водами и откладывается как на путях переноса (на суше), так и особенно в конечных водо­емах — морях и океанах.

Дата добавления: 2014-01-15