Процеси вивітрювання

Геологічна діяльність атмосфери

Загальні поняття про екзогенні геологічні процеси

Геологічна діяльність атмосфери і вітру

Екзогенні геологічні процеси

План лекції:

1 Загальні поняття про екзогенні геологічні процеси.

2 Геологічна діяльність атмосфери.

2.1 Процеси вивітрювання.

2.2 Продукти вивітрювання.

3 Геологічна діяльність вітру.

Екзогенні геологічні процеси, це процеси, які проходять у верхніх шарах земної кори та на її границі із гідросферою, атмосферою та біосферою.

Екзогенні процеси проходять при термобаричних умовах, властивих поверхні Землі (перепад температур від "+57" до "-90^" град. С).

До екзогенних процесів відносяться: геологічна робота атмосфери та вітру, поверхневих і підземних вод, океанів, морів, озер, боліт та льодовиків. Здійснюється вся ця робота шляхом руйнування гірських порід, захоплення і перенесення продуктів руйнування та їх відкладення.

Сукупність процесів руйнування, перенесення і перевідкладання гірських порід отримала назву - денудація (від лат. denudatio - оголення).

Основними результатами екзогенних геологічних процесів є: зміна речовинного складу приповерхневих шарів земної кори, диференціація речовини за фізичними і хімічними властивостями, створення товщ осадових гірських порід, формування рельєфу земної поверхні, утворення корисних копалин.

Близько 60% корисних копалин, які зараз видобуваються, є продуктами екзогенної діяльності.

Поряд з цим, екзогенні процеси значною мірою ускладнюють життя людини - руйнуються береги рік, озер і морів, відбуваються обвали і зсуви, сніжні лавини, утворюються яри, виникають карстові заглибини (вирви, воронки) тощо.

Атмосфера Землі – це газова оболонка, яка обертається разом із Землею під дією сили тяжіння. Маса атмосфери складає менше однієї мільйонної частини від маси Землі. До складу атмосфери входять азот (78%), кисень (21%), аргон, неон, гелій, криптон та деякі інші постійні компоненти. Серед змінних складових в атмосфері знаходиться водяна пара, озон, вуглекислий газ, які мають велике значення для атмосферних процесів. Основна маса водяної пари зосереджена у нижніх шарах атмосфери.

Атмосфера відіграє надзвичайно важливу роль у формуванні рельєфу планети та утворенні корисних копалин.

Гірські породи, які відслонюються на поверхні Землі, піддаються інтенсивному руйнівному впливу атмосферних факторів. Залежно від факторів, що діють на породу, та результатів впливу на неї, процеси вивітрювання поділяють на два типи – фізичне вивітрювання та хімічне. Обидва типи вивітрювання тісно пов’язані між собою, діють спільно, та тільки інтенсивність проявлення кожного із них в різних місцях неоднакова.

Окремо виділяється ще біологічне вивітрювання, пов’язане з впливом на гірські породи рослинних і тваринних організмів. Воно постійно супроводжує фізичне і хімічне вивітрювання у складному процесі ґрунтоутворення.

Фізичним вивітрюванням називається руйнування гірської породи без зміни її основного складу. Залежно від головного діючого фактора і характеру руйнування гірських порід фізичне вивітрювання поділяють на температурне і механічне.

Температурне вивітрювання проходить без участі зовнішнього механічного впливу в результаті коливань добових і сезонних температур, які викликають почергово нагрівання й охолодження гірських порід. Інтенсивність температурного вивітрювання залежить від складу породи, її структури і текстури, забарвлення, тріщинуватості та ін. факторів.

Особливо інтенсивно руйнуються полімінеральні гірські породи (граніти, сієніти, пісковики, гнейси) внаслідок різних теплофізичних властивостей мінералів, що їх утворюють.

Вивітрювання гірських порід завжди починається з поверхні поступово проникаючи на глибину аж до поясу постійних температур.

Температурне вивітрювання спостерігається в усіх кліматичних зонах, але найбільш інтенсивно воно проходить в областях з різкими контрастами температур, сухістю повітря, відсутністю або слабким розвитком рослинного покриву. Такими областями на земній поверхні є пустелі, де амплітуда коливань добових температур досягає 50-60°С, та схили високих гір, де завдяки прозорості повітря сильно проявляється сонячна радіація.

Механічне вивітрювання проходить під дією таких факторів, як замерзання води у тріщинах і порах гірських порід, кристалізації солей при випаровуванні води. Воно тісно пов’язане із фізичним вивітрюванням.

Надзвичайно сильним і швидким агентом руйнування гірських порід є вода. Оскільки при замерзанні і перетворенні в лід вона розширюється приблизно на 9% від свого початкового об’єму, то утворений при цьому лід створює тиск до 100 МПа, який, діючи на стінки тріщин, розриває всі без виключення породи.

Подрібнюючий вплив на гірську породу здійснює розкристалізація солей в умовах жаркого, сухого клімату. Тут вдень, при сильному нагріванні сонцем, волога, що знаходиться в капілярних тріщинах, підтягується до поверхні, і солі, що знаходяться в ній, починають кристалізуватись. Під дією наростаючих кристалів тріщини розширюються, що призводить до порушення монолітності гірських порід та їх руйнування.

Хімічне вивітрювання є результатом взаємодії гірських порід зовнішньої частини літосфери з хімічно активними елементами атмосфери, гідросфери та біосфери. Найбільшу хімічну активність мають кисень, вуглекислий газ, вода, органічні кислоти, які забезпечують протікання основних хімічних реакцій руйнування – окислення, гідратації, карбонатизації, розчинення та гідролізу. Суть цих процесів полягає в корінній зміні мінералів та гірських порід, відмінних від початкових.

Біологічне вивітрювання – це процес руйнування гірських порід живими організмами і рослинами. Особливо активно руйнують гірські породи мікроорганізми, які населяють верхній шар грунту. Поблизу поверхні Землі їх вміст в 1 см³ грунту складає сотні мільйонів, на глибині 1-2 м – десятки тисяч, а на глибині 4 м – сотні.

Прості рослини — лишайники і мохи переважно є першими поселенцями на свіжовідслонених породах. В процесі їх життєдіяльності породи піддаються активному руйнуванню і розкладанню. Прості рослини готують грунт для проростання на поверхні або в тріщинах гірських порід більш високоорганізованих рослин. Деревні рослини завдяки розвитку кореневої системи можуть розпушувати не тільки грунтовий шар, але й здатні проводити значне руйнування щільних корінних порід. Встановлено, що тиск, який розвивається в клітинах тканин коріння, може досягти 19 МПа. Навіть відмерлі рослини відіграють значну роль в руйнуванні гірських порід. Пов’язано це з набуханням відмерлої деревини після дощу та значним розширенням її об’єму при цьому.

Гірські породи руйнуються також за рахунок життєдіяльності звичайних дощових черв’яків, комах, відносно розвинутих риючих тварин тощо.

Дата добавления: 2014-01-11