Химическое

Выветривание.

ЭКЗОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Докембрий (криптозой).

Акротема

Эонотема/эон

Эратема/Эра

Начало, млн лет назад

розовый

PR

Протерозой

1960±50

PR2

Верхний/позднии

1080±50

V

Венд

90±20

650±10

R

Рифей

1000±50

R3 (PR2^3)

Верхний/ Поздний (каратавий)

350±50

1000±50

R2 (PR2^2)

Средний (юрматиний)

350±50

1350±20

R1 (PR2^1)

Нижний/ Ранний (бурзяний)

300±50

1650±50

PR1

Нижний/Ранний (карелий)

850±50

PR1^2

Верхний карелий

250±50

1900±50

PR1^1

Нижний карелий

600±50

2500±50

сиренево-розовый

AR

Архей

>1000

AR2

Верхний/Поздний

650±50

3150±50

AR1

Нижний/Ранний

Экзогенные процессы – это процессы внешней динамики Земли.

Выветривание - совокупность физического и химического разложения минералов и горных пород.

Физическое:

а. температурное – суточные колебания температуры (неравномерное нагревание и охлаждение) приводят к образованию трещин, а затем к отчленению верхнего слоя (десквамация – шелушение); в том числе - инсоляция – нагревание солнечными лучами (больше всего проявляется в аридном климате) и сезонное – сезонные колебания температуры

б. морозное – породы разрушаются под действием замерзающей воды, проникающей в трещины горных пород и разрывающей их

Химическое разложение породы, главными факторами которого являются свободный кислород, углекислый газ, органические вещества и вода.

Процессы выветривания: растворение, окисление, гидратация, восстановление, карбонатизация, гидролиз.

а. окисление – представляет собой взаимодействие горных пород с кислородом и образование оксидов или гидрооксидов, если присутствует вода. Сильнее всего окисляются закисные соединения железа, марганца, никеля, серы, ванадия и других элементов, которые легко соединяются с кислородом. Легко окисляется такой распространенный минерал, как пирит:

FeS₂ + n O₂ + m H₂O → FeSO₄ →Fe₂ (SO₄) → Fe₂O₃ х n H₂O

Таким образом, на «выходе», после окисления получается такой распространенный минерал как лимонит или бурый железняк. На многих месторождениях сульфидных руд встречается «шляпа» или «покрышка» из бурого железняка – результат одновременных окисления и гидратации.

б. гидратация - присоединение к минералам молекул воды и образование новых минералов. Самый простой пример – переход ангидрита в гипс:

CaSO₄ + 2 H₂O → CaSO₄ х 2H₂O

Или гематита в гидроокислы железа:

Fe₂O₃ + n H₂O → Fe₂O₃ х n H₂O

Объем породы при гидратации увеличивается, что может привести к деформациям отложений.

в. гидролиз – это довольно сложный процесс, особенно затрагивающий минералы изгруппы силикатов и алюмосиликатов. Происходит он при взаимодействии ионов Н+ и ОН- с ионами минералов, следовательно, для гидролиза всегда необходима вода. Гидролиз приводит к нарушению первичной кристаллической структуры минерала и возникновению новой структуры уже другого минерала. Наиболее распространенный пример – это гидролиз ортоклаза, одного из полевых шпатов, часто встречающегося в горных породах, особенно в гранитах. Гидролиз в присутствии СО2 приводит к образованию нерастворимого минерала каолинита и выносу бикарбоната калия и кремнезема:

K₂Al₂Si₆O₁₀ + 2 H₂O + CO₂ → H₂Al₂Si₂O₁₈ х H₂O + K₂CO₃ + 4 SiO₂

г. карбонатизация – представляет собой реакцию ионов карбоната и бикарбоната с минералами, которая ведет к образованию карбонатов кальция, железа, магния и других. Большая часть известных нам карбонатов хорошо растворяется в воде и выносится из зоны выветривания. Именно поэтому грунтовые воды в таких местах обладают высокой жесткостью.

д. растворение - играет наиболее важную роль, т.к. связано с воздействием воды, в которой растворены ионы Na+, K+, Mg₂+, Ca₂+, Cl, SO₂-, HCO₃. Хорошо растворяются карбонаты, сульфаты, галоиды. Если растворение продолжается длительное время, то возникает большое разнообразие карстовых форм рельефа, включая глубокие, многокилометровые пещеры.

е. восстановление - происходит в условиях отсутствия химически связанного кислорода, когда сильным восстановителем является органическое вещество, сформировавшееся в результате отмирания болотной растительности. При этом необходимы анаэробные условия в неподвижной, застойной воде, например, в болотах. Восстановительные процессы превращают породы с оксидом железа, окрашенные в

бурые, желтые и красноватые цвета, в серые и зеленые. Под торфом иногда возникает серо-зеленая глинистая масса, называемая глеем.

Дата добавления: 2014-01-06