Лекція 9

ТЕМА: Екзодинамічні процеси. Вивітрювання.

МЕТА: Розглянути загальні риси екзодинамічних процесів, енергетичні основи їх розвитку і види. Вивітрювання.

ЛІТЕРАТУРА: Свинко Й.М., Сивий М.Я. Геологія з основами палеонтології. Підручник. – К.:Вища школа, 1995. – С.72-76.

Горбачев А.М. Общая геология. – М.: Высшая школа, 1973.

Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. Общая геоморфология. – М.: Высшая школа, 1985. – С. 116-121.

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ:

ПЛАН

1. Поняття екзогенних процесів.

2. Вивітрювання.

3. Кори вивітрювання.

4. Форми рельєфу.

1. З моменту зародження ендогенні форми відчувають вплив екзогенних процесів. Роль екзогенних процесів прирівнюється до ендогенних. Екзогенні процеси створюють переважно дрібні форми – морфоскульптурний рельєф. Під морфоскульптурою розуміється вся сукупність форм рельєфу, незалежно від розмірів, які виникли в результаті переміщення речовини на земній поверхні під дією екзогенних агентів. Розрізняють денудаційні і акумулятивні морфоскульптури.

Екзогенний рельєф підчиняється закону географічної зональності та висотної поясності, у зв’язку з чим він може дати інформацію про умови, в яких відбувалося його формування. Ця можливість широко використовується при палеографічних реконструкціях, при вивченні реліктових форм рельєфу.

Форми рельєфу екзогенного походження утворюються швидко, що дає змогу аналізувати причини і закономірності виникнення тієї чи іншої форми.

Сумарний ефект діяльності екзогенних агентів полягає у переміщенні речовини з більш високих гіпсометричних рівнів на більш низькі під впливом сили тяжіння та через діяльність текучої води, вітру, льоду, низьких температур, прибою. У всіх цих процесах приймає участь гравітаційна енергія, у зв’язку з чим їх не можна назвати виключно екзогенними. До екзогенних відносяться також схилові процеси, діяльність організмів та господарська діяльність людини.

2. Під вивітрюванням (гіпергенезом) розуміється складний комплекс фізико-хімічних процесів, які протікають у зовнішній частині літосфери і призводять до зміни і руйнування гірських порід. З вивітрюванням не слід плутати геологічну роботу вітру. Вивітрювання є початковим етапом будь-якого екзогенного процесу.

У залежності від факторія, які впливають на гірські породи та результатів впливу процеси вивітрювання поділяються на два типи – фізичне і хімічне, які тісно пов’язані між собою, діють сумісно і тільки інтенсивність їх прояву кожного з них згідно факторів (клімат, склад порід, рельєф і т.п.) у різних місцях неоднакова. Третій тип – біологічне вивітрювання – пов’язане з впливом на гірські породи рослинних і тваринних організмів, однак за своєю дією може бути віднесений до хімічного чи фізичного вивітрювання.

Фізичне вивітрювання – дезінтеграція (руйнування) гірської породи, яка не супроводжується хімічними змінами її складу. Поділяється на температурне і механічне.

Температурне відбувається завдяки зміні температури. Його інтенсивність залежить від складу породи, її будови (текстури і структури), забарвлення, тріщинуватості, амплітуди температур та швидкості її зміни (добові амплітуди відіграють більшу роль у температурному вивітрюванні ніж сезонні. Воно проявляється в усіх кліматичних зонах, а найбільш інтенсивно протікає у пустельних областях – з різкими контрастами температур, сухістю повітря, відсутністю або слабким рослинним покривом. Відносно крутизни схилів, то температурне вивітрювання інтенсивніше протікає на крутих схилах високих гір.

Механічне вивітрювання тісно пов’язане з температурним вивітрюванням, оскільки воно здійснюється при замерзанні води у тріщинах і порах породи, кристалізації солей при випарюванні води. Найбільш істотним є морозне вивітрювання: при замерзанні у порах чи тріщинах порід води створюється високий тиск, в результаті якого порода розпадається на уламки. Інтенсивність морозного вивітрювання залежить від коливань температури біля точки замерзання, що характерно для приполярних територій та високогір’їв.

Руйнівна діяльність солей здійснюється у посушливих територіях, де вдень при сильному нагріванні вода випарюється, а кристали солей наростають, розширюючи тріщини. Руйнуванню гірських порід сприяє чергування намокань та осушень (глини, суглинки, мергелі). За ступенем подрібнення гірських порід інтенсивність фізичного вивітрювання зменшується і збільшується інтенсивність хімічного вивітрювання.

Хімічне вивітрювання – результат взаємодії гірських порід зовнішньої частини літосфери з хімічно активними елементами атмосфери, гідросфери та біосфери. Перш за все – це кисень, вуглекислий газ, вода, органічні кислоти. Суть хімічного вивітрювання полягає в корінній зміні мінералів і гірських порід з утворенням нових порід і мінералів, які відрізняються від початкових. Основними хімічними процесами є розчин, гідратація, окислення і гідроліз.

Хімічне вивітрювання проявляється скрізь, але інтенсивність його у різних місцях різна: найбільш інтенсивно воно протікає у вологому кліматі із добре розвиненим рослинним покривом. Максимальна інтенсивність – в зоні вологих тропічних лісів. В аридних зонах воно сповільнюється з-за нестачі вологи, в арктичних областях – з-за низьких температур, на крутих схилах гір – з-за швидкого видалення продуктів вивітрювання вниз по схилу.

Окиснення – дія на мінерали і гірські породи кисню, розчиненого у воді.

Розчинення – хімічна дія води на хлориди, сульфати і карбонати.

Гідратація – процес приєднання мінералами води з утворенням нових мінералів.

Гідроліз – процес обмінного розкладання мінералів під впливом води з розчиненими в ній газами.

Внаслідок хімічного вивітрювання утворюються розчинні і тонко дисперсні продукти вивітрювання, які мають підвищену міграційну здатність.

Біологічне вивітрювання більшість вчених не виділяють в окремий вид, оскільки рослини і тварини руйнують мінерали і гірські породи як фізично, так і хімічно: фізичний вплив відбувається при потовщенні коренів, з-за чого відбувається розтріскування породи, а хімічне – при кореневому всмоктуванні мінеральних речовин.

3. Кора вивітрювання – сукупність залишкових (незміщених) продуктів вивітрювання. Продукти вивітрювання можуть швидко видалятися по мірі їх утворення, накопичуватись на поверхні або видалятися на наступних стадіях розвитку території.

Кори вивітрювання:

28. уламкова – складається з хімічно незмінених або слабо змінених уламків вихідної породи;

29. гідрослюдиста – характеризується слабкими хімічними змінами корінної породи, але вже містить глинисті мінерали – гідрослюди як похідні від польових шпатів і слюд;

30. монтморилонітова – відрізняється хімічними змінами первинних мінералів;

31. каолінітова;

32. червоноземна – тривале та інтенсивне вивітрювання з повною зміною первинного складу вихідних порід;

33. латеритна – тривале та інтенсивне вивітрювання з повною зміною первинного складу вихідних порід.

Для географічного поширення кор вивітрювання характерна зональність: уламкові переважають у полярних та високогірних областях, кам’янистих пустелях низьких широт. Гідрослюдисті характерні для холодних і помірних широт з вічною мерзлотою. Монтморилонітова утворюється у степових та напівпустельних областях, каолінітова та червоноземна – у субтропіках, а латеритна – при найбільш активному хімічному вивітрюванні в умовах жаркого та вологого екваторіального клімату.

4. Вивітрювання не створює певних специфічних форм рельєфу, однак готує матеріал для дії екзогенних агентів. Продукти руйнування переміщуються на більш низькі гіпсометричні рівні під безпосереднім впливом сили тяжіння, що для рельєфоутворення має визначальну роль.

Інколи замість рихлення відбувається цементація рихлих порід вуглекислим вапном, гіпсом чи сіллю. Вапняковий цемент переважає на територіях з більшим зволоженням, у сухому кліматі – гіпсовий цемент (до 2 метрів). У тропіках чергування сухого та вологого сезонів сприяє формуванню залізистих кор вивітрювання – цементація оксидами заліза чи алюмінію. Такі кори вивітрювання виконують роль бронюючого шару, захищаючи від ерозії та дефляції рихлі шари, які залягають на більшій глибині.

З вивітрюванням пов’язаний процес утворення грунту – верхнього шару земної кори, що утворився внаслідок тривалої взаємодії гірських порід, клімату, рослинності і тваринних організмів. Грунти – це елювій, збагачений продуктами життєдіяльності живих організмів і частково перероблений ними.

Елювій – продукти вивітрювання, які залягають на місці свого утворення.

Колювій – продукти вивітрювання, зміщені вниз по схилу.

Делювій – матеріал, знесений і відкладений по схилу атмосферними водами.

Дата добавления: 2013-12-12