Как называется совокупность процессов физического и химического разрушения?

9 ответов на вопрос “Как называется совокупность процессов физического и химического разрушения?”

Dajin 21-09-2019 Ответить

Процессы в зоне гипергенеза
Выветривание
Физическое выветривание
Химическое выветривание
Коры выветривания. Продукты выветривания

Процессы в зоне гипергенеза

В зоне гипергенеза, соответствующей приповерхностной биокостной части литосферы, выведенные на поверхность либо на дно морского бассейна горные породы стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Основными источниками энергии здесь являются солнечное тепло и в значительно меньшей степени внутренне тепло Земли. Важнейшую роль в гипергенных процессах играют органическое вещество и вода.
Верхней границей служит земная поверхность. Нижняя граница соответствует уровню затухания воздействия на горные породы фотосинтезирующей жизни, что сопровождается резким сокращением содержания кислорода и соответственно изменением химических условий среды (Eh, pH, угнетение процессов окисления, гидролиза, коллоидообразования). Обычная мощность зоны гипергенеза не превышает десятков метров, но иногда гипергенные процессы проявляются на глубинах в сотни и даже первые тысячи метров. Их проявление в глубинных зонах приурочено к зонам трещиноватости, карстовым полостям, поверхностям контактов пород, подземным горным выработкам, сохраняющим связь с земной поверхностью и служащим путями проникновения гипергенных агентов.
В зоне гипергенеза всегда присутствуют два принципиально различных комплекса минеральных образований: 1) материнские породы (субстрат) и 2) продукты гипергенеза.
В зависимости от условий процессы гипергенеза можно разделить на три группы:
поверхностный (или наземный) гипергенез – комплекс явлений и процессов, происходящих непосредственно на поверхности суши или связанных с проникающими в толщи пород инфильтрационными водами;
глубинный (или подземный) гипергенез – комплекс явлений и процессов, происходящих ниже земной поверхности и связанных с воздействием подземных вод, движущихся по водоносным горизонтам или восходящих по проницаемым зонам (заметим, что эти воды также имеют поверхностное происхождение);
подводный гипергенез (или гальмиролиз) – комплекс явлений и процессов, происходящих на дне морей и океанов при взаимодействии морских вод с горными породами.
Формирование продуктов поверхностного гипергенеза связано с процессами выветривания.
Выветривание
Выветривание – это процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на земной поверхности под воздействием физических, химических и органических факторов.
В зависимости от того, какие факторы обуславливают процессы преобразования пород, выветривание можно подразделить на физическое (или механическое) и на химическое. Биогенные процессы, очень широко проявленные в процессах выветривания, проявляются как в механическом, так и в химическом воздействии на минеральный субстрат. Механическое разрушение пород при биогенном выветривании осуществляется, например, корнями растений, расширяющими трещины, или роющими организмами (черви, муравьи, термины, суслики, кроты и др.). Биохимические процессы активно воздействуют на минеральное вещество как в процессе жизнедеятельности (например, лишайники извлекают минеральные вещества из минералов, что приводит к разрушению последних), так и поставляя химически активные соединения в процессе разложения (органические кислоты, возникающие при разложении опавшей листвы и пр.).

Взаимодействие минерального и органического вещества приводит к возникновению почвы.

Физическое выветривание

Физическое выветривание подразделяется на температурное и морозное.
Температурное выветривание – разрушение горных пород и минералов на поверхности Земли под влиянием колебаний температуры. Известно, что при нагревании и охлаждении твёрдые тела изменяют свой объём. Не являются исключением горные породы и минералы. В результате суточных колебаний температуры в массиве горных пород возникают напряжения двух типов.
Напряжения первого типа (называемые объёмно-градиентными) связаны с неравномерным нагреванием поверхностной и более глубоких частей массива; различие температур (и, соответственно, различное расширение) в этих частях массива приводят к образованию трещин, направленных параллельно его поверхности. Вследствие этого происходит шелушение и отслаивание пород, называемое десквамацией.

Десквамация в слоистой карбонатной породе (плато Лаго-Наки, Большой Кавказ)

Десквамация вулканических пород (вулканический массив Карад-Даг, Крым)
Второй тип напряжений в пределах объёма породы и минерала связан с различием коэффициентов теплового расширения-сжатия минералов. Напряжения этого типа приводят к раскалыванию до уровня минеральных зёрен и далее, по трещинам спайности, до образования частиц размером до сотых долей мм. Быстрее разрушаются темноокрашенные минералы и породы, а также крупнокристаллические полиминеральные породы с большими различиями коэффициентов расширения составляющих их минералов.
Так в процессе температурного выветривания массив пород разрушается с образованием обломочных пород различного размера – от щебня до алевритового материала. Суточные колебания температуры проявляются до глубины 1 м, что определяет максимальную мощность возникающих таким путём обломочных отложений.
Наиболее активно температурное выветривание протекает в пустынях и, в несколько меньшей степени, в нивальных областях и в высокогорных районах, не покрытых снегом. Этому способствует сочетание двух факторов: 1) резкие суточные колебания температуры, достигающие 50оС и 2) обнажённость горных пород ввиду отсутствия растительного покрова и почвенного слоя.
Морозное выветривание – разрушение горных пород в результате периодического замерзания попадающей в трещины воды.
Попадая в трещины, в холодное время суток вода замерзает – превращается в лёд, объём которого, как известно, значительно выше, чем исходный объём воды. Кристаллизующийся лёд оказывает на стенки трещин весьма существенно давление, достигающее 1000 кг/см3 и более, что значительно выше прочности большинства горных пород. Давление льда приводит к расширению трещин и раскалыванию пород на крупные обломки размером от десятков сантиметров до метров в диаметре. Отсутствие более мелкого материала обусловлено тем, что свободная вода не способна проникать в микротрещины.
Наиболее активно морозное выветривание протекает в холодных и умеренных областях с резкими суточными колебаниями температуры, а также в области развития вечной мерзлоты и в зоне деятельности ледников.
Образующиеся в ходе физического и химического выветривания продукты разрушения могут быть перемещены с места своего образования под действием водных потоков, ветра, движущихся ледников и других экзогенных факторов (процесс перемещения продуктов разрушения горных пород называется денудация) или остаться на месте своего образования. Продукты выветривания, залегающие на месте своего образования, называются элювий. К элювию относят продукты выветривания, не смещённые за пределы площади развития материнских пород (субстата за счёт которого они образовались).
В результате физического выветривания образуются особые формы ландшафта. Если выветривание происходит в горной области, где имеются плоские, горизонтальные поверхности, то продукты выветривания накапливаются на них в виде глыб и более мелкого дресвяного материала. В результате создаются элювиальные россыпи и ландшафты беспорядочного нагромождения глыб, получившие название «каменных морей».
Характерным ландшафтом зон физического выветривания являются каменистые пустыни, или, как их называют в Сахаре, гаммады. Гаммады представляют собой нагромождения глыб и щебня, образующиеся за счёт выветривания горизонтально лежащих платов горных пород и выноса ветром пылеватых и песчаных продуктов их разрушения. Краю пластов часто расчленены на останцы конусовидной формы, понижения между которыми заполнены россыпями каменных глыб и щебнем.
Говоря о физическом выветривании необходимо подчеркнуть, что оно приводит к механической дезинтеграции пород и минералов, но не приводит к их химическому преобразованию.

Химическое выветривание

Химическое выветривание представляет собой процесс химического преобразования минералов и горных пород под воздействием воды, кислорода, углекислого газа, органических кислот, а также вследствие биогеохимических процессов.
Преобразование происходит вследствие реакций окисления и гидратации (например, преобразование пирита по схеме FeS2 + mH2O + nO2 – FeSO4 – Fe2SO4 – Fe(OH)3 – Fe2O3.nH2O), растворения и гидролиза. Особое место занимают реакции гидролиза – ионного обмена между веществами и водой, приводящие к разрушению даже весьма устойчивых структур силикатов, сопровождающемуся их гидратацией и выносом элементов из кристаллической решётки. Примером такой реакции, может служить разрушение каркасной структуры полевых шпатов (самых распространённых в земной коре минералов) с образованием глинистых минералов и, далее, гиббсита:
K[AlSiO3] + CO2 + H2O – Al4[Si4O10](OH)8 + K2CO3 + SiO2 – AlО(OH)3 + SiO2.
Необходимо отметить ещё одну функцию воды, без которой невозможно химическое преобразование пород: вода обеспечивает «доставку» агентов химического выветривания и вынос продуктов реакций.
Транспортировка веществ происходит почвенно-грунтовыми водами в виде истинных и коллоидных растворов.
Важное значение в процессах химического выветривания имеют органические кислоты, активно способствующие разложению минералов. Процессы химического выветривания протекают ниже почвенного слоя, просачиваясь через который воды обогащаются органическими соединениями.
Необходимыми условиями глубоко химического выветривания являются:
климат, при котором достигается сочетание высоких температур и влажности (гумидный тропический);
обилие и характер растительности (при её разложении образуются органические кислоты, активно разрушающие минералы);
выровненный рельеф, обеспечивающий неподвижность продуктов разрушения;
продолжительность выветривания.
Важно подчеркнуть роль ландшафтных условий. В гумидных ландшафтах развита лесная растительность, обладающая огромной биомассой и разлагающаяся почве микроорганизмами с образованием органических кислот, поэтому почвенные воды гумидных ландшафтов обладают кислой реакцией и активно воздействует на минералы исходных горных пород; в таких условиях выветривание протекает под воздействием постоянного промывания горных пород кислыми растворами.
В аридных ландшафтах, отличающихся недостаточной увлажнённостью, распространена травянистая растительность. Её биомасса в десятки раз меньше биомассы лесов. Кроме того, почвенная микрофлора перерабатывает растительные остатки с образованием высокополимеризованных органических соединений, которые не обладают агрессивными свойствами по отношению к минералам. Почвенные воды имеют нейтральную или слабощелочную реакцию, поэтому интенсивного промывания выветривающейся толщи агрессивными возами не происходит, и в ней постепенно сохраняются относительно легкорастворимые соединения.
Процессы химического разложения приводят к разрушению кристаллических решёток минералов, даже весьма устойчивых, высвобождению из них химических элементов. Так выветривание гранитов может завершиться формированием за сёт слагающих их минералов толщи глин, обогащённых водными окислами алюминия.

Коры выветривания

Геологические тела, сложенные элювием, то есть продуктами глубокого поверхностного физического, химического, биохимического преобразования горных пород, оставшихся на месте своего образования, объединяют понятием кора выветривания.
Кору выветривания магматических и метаморфических горных пород называют ортоэлювием. Эти породы формировались в условиях, резко отличных от земной поверхности, и поэтому они изменяются наиболее сильно. Соответственно, развивающиеся по ним коры выветривания резко отличаются от материнской породы.
Кора выветривания морских осадочных пород называется параэлювием. Изменение таких пород, по сравнению с магматическими и метаморфическими, часто менее значительно. Поэтому кора выветривания не всегда резко отличается от материнских пород (например, при выветривании глин).
Элювий континентальных отложений обозначается термином неоэлювий. Материнские породы, за счёт которых происходит формирование такого элювия, сами являются переотложенными продуктами выветривания, и в поверхностных условиях уже слабо изменяются; в силу этого неоэлювий часто выражен неотчётливо. Нередко выветривание захватывает только почвенную толщу и коры выветривания не образуется.
Типичным компонентами кор выветривания служат продукты дезинтеграции субстрата, глинистый элювий и латериты.
Продукты дезинтеграции представляют собой подвергшиеся физическому выветриванию (растрескиванию, дроблению) породы субстрата, практически не изменившие химического состава. Примером могут служить глыбовый и щебнистый элювий на гранитных породах в аридных и субаридных областях, доломитовая мука на доломитах и пр. Иногда, в условиях жаркого влажного климата, поверхностная дезинтеграция сопровождается начальным химическим выветриванием – гидролизом, частичным выщелачиванием наиболее подвижных компонентов (например, щебнистые элювиальные суглинки в Центральном Казахстане, образованные за счёт гранитов).
Глинистый элювий – глины, сохранившие реликтовую структуру материнских пород. Глинистый элювий обычно слагает основную массу коры выветривания и подразделяется по минеральному составу (гидрослюдистый, монтмориллонитовый, каолинитовый). Характерен для областей с гумидным климатом.
Латеритом (от лат. «later» – кирпич) называют красноцветные железистые или железисто-глинозёмистые элювиальные образования, состоящие преимущественно из минералов гидроокислов и оксидов железа, алюминия и титана с примесью каолинита. они во влажных тропических и субтропических областях в условиях интенсивного выноса кремнезёма (SiO2) и оснований CaО, Na2О, K2O, MgO и накоплением окислов алюминия (гиббсит – AlО(OH)3), железа (гематит – Fe2O3, гётит – FeOOH) и титана в остаточных породах. Образуются латериты за счёт материнских пород, богатых алюминием (например, гранитов или сиенитов). Часто на поверхности латеритов формируется кираса – порода, состоящая из обломков латерита и конкреционных образований, сцементированных алюможелезистым цементом.
Разновидностью коры выветривания являются рудные шляпы, формирующиеся при химическом выветривании пород, богатых рудными минералами, обычно сульфидами или другими легкоокисляющимися соединениями. На поверхности рудные шляпы обычно сложены кавернозными железняками, образующими глыбовые и щебневые развалы, выделяющиеся темно- и светло-красной, охристой и буровато-красной окраской, связанной с окислами и гидроокислами железа (гётит, гидрогётит, гидрогематит и др.).
Формирование шляп связано с воздействием воды на рудные минералы: происходит вынос грунтовыми водами легкорастворимых соединений, а в остатке накапливается нерастворимая минеральная масса, образующая шляпу. Так при разложении железосодержащих сульфидных руд часть железа выносится в виде сульфатов, но большая его доля, пройдя через сульфатную стадию, окисляется до гидроксидов и накапливается близ выхода рудных тел на земную поверхность, формируя железную шляпу.
По составу конечных продуктов рудные шляпы подразделяются на оксидные и сульфатные. Первые характерны для жарких и умеренных гумидных областей; вторые – широко развиты в аридных и зонах и зоне вечной мерзлоты.
Оксидные шляпы характеризуются резким преобладанием среди новообразованных рудных минералов гидроокислов железа, а в глинистых фракциях галлуазит-каолинитовой ассоциации; они имеют относительно большую мощность, как правило, многие десятки метров. Сульфатные шляпы отличаются присутствием зоны сульфатов железа и обладают обычно небольшой мощностью (метры, до первых десятков метров).
Поверхностному выветриванию могут подвергаться и залежи нерудных полезных ископаемых. В частности, при поверхностном растворении соляных толщ возникает гипсовая шляпа, или кепрок, представляющая покрышку на залежах солей и состоящая из смеси гипса с глиной, песком и карбонатами. При разложении гипсов формируется шляпа, в состав которой входят вторичный гипс в смеси с песчано-глинистым материалом.
Глубина распространения рудных шляп ниже земной поверхности обычно ограничивается уровнем грунтовых вод и достигает десятков и сотен метров.
Процессы химического выветривания протекают стадийно, что наглядно демонстрируется приведённой выше последовательностью преобразования пирита и полевого шпата. Эта стадийность отчётливо проявляется в развитии и строении и развитии кор выветривания.
Б.Б. Полыновым были выделены стадии развития коры выветривания, наиболее проявленные в ортоэлювии.
Первая стадия – обломочная – характеризуется физическим выветриванием материнских пород, химических преобразований в пределах коры не происходит. Дезинтеграция горных пород, образование в них трещин обуславливает, с одной стороны, их хорошую водопроницаемость, а с другой – резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Это создаёт условия для активизации разнообразных физико-химических, химических и биогеохимических процессов, сопутствующих химическому выветриванию.
Вторая стадия – сиаллитная, или обызвесткованная знаменуемся началом процесса химического выветривания, сопровождающимся извлечением из кристаллохимических структур силикатов щелочных и щелочноземельных элементов (главным образом кальция и натрия). При этом за счёт осаждения выносимого кальция в выветривающейся породе образуются плёнки, налёты и конкреции кальцита («обызвесткованный элювий»). Силикаты на этой стадии начинают гидратироваться и подвергаться гидролизу, при этом гидролиз силикатов со сложной кристаллохимической структурой сопровождается не полным их разрушением, а распадом на отдельные «блоки», из которых затем возникают новые минералы – происходит трансформация в глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, бейделлит и др.). За пределы коры выветривания водами выносятся лишь наиболее подвижные элементы – хлор и частично сера.
Третья стадия – кислая сиаллитная – сопровождается дальнейшим, уже весьма значительным, преобразованием минералов – за счёт материнских пород образуется «сиаллитный элювий», получивший название по преобладающим химическим элементам Si и Al. Для этой стадии характерны богатые алюминием глины – каолинит, галлуазит, и железосодержащие оксиды и гидроксиды – лимонит и пр. Продукты выветривания лишаются оснований (CaО, Na2О, K2O, MgO), выносимых из коры фильтрующимися сквозь неё водами.
Четвёртая стадия – аллитная – проявлена в интенсивном вносе из продуктов выветривания не только щелочных и щелочноземельных элементов, но и кремнезёма силикатов, вследствие чего в пределах коры остаются наименее подвижные соединения – водные окислы алюминия и железа, образующие латериты. При наличии определённого состава исходных пород конечные продукты выветривания обогащаются оксидами алюминия (отсюда и название аллитной стадии). Так в условиях жаркого климата и высокой влажности преобразование полевых шпатов приводит не только до уровня каолинитовых глин, но и далее, приводя к формированию бокситов (от фр. «beauxite», по названию местности Beaux на юге Франции) – алюминиевой руда, состоящая из гидроксидов алюминия (до 40-60%), оксидов железа и кремния.
Приведённая выше последовательность преобразования исходных пород является. Конечно, обобщённой идеальной схемой, иллюстрирующей общую направленность процесса выветривания.
Процесс выветривания может прерваться на любой стадии в связи с неблагоприятным изменением физико-географических условий (например, в связи с аридизацией климата) или под воздействием геологических событий (например, воздымание территории, проводящее к эрозии коры выветривания, либо наоборот, опусканием и захоронения коры выветривания под осадками). Следовательно, очень древняя кора выветривания может быть неполно развитой, а геологически более молодая кора, развивавшаяся на протяжении более длительного времени, может оказаться более хорошо сформированной.
Состав конечных продуктов химического выветривания определяется как степенью эволюции коры, так и составом материнских пород. Для кор, развивающихся по ультраосновным породам, характерно обогащение железом, содержащимся в большом количестве в материнских породах. Иногда такие коры используются в качестве железной руды (например, месторождения на о. Куба, где мощность коры достигает 25 м). Другим элементом, способным образовывать промышленные концентрации является никель, накапливающийся в нижних частях коры выветривания за счёт осаждения из фильтрующихся водных растров (обогащённых в верхних горизонтах коры довольно подвижным никелем).
При этом, вне зависимости от различий состава субстрата, существует определённая закономерность в подвижности элементов (следовательно, и последовательности их выноса из коры), позволившая выделить ряды миграции элементов в корах выветривания.
Ряды миграции химических элементов коре выветривания силикатных пород (по Б.Б. Полынову с упрощениями)
Интенсивность миграции
Химические элементы
Очень сильная
Cl, S, B, Br, I
Сильная миграция
Ca, Na, Mg, Sr, Zn, Mo, U, F
Средняя миграция
Si, K, Mn, Ba, Ni, Co, Cu
Слабая и очень слабая миграция
Al, Fe, Ti, Zr, Y, Nb, Ta, Sn, Pt
В строении развитых кор выветривания выделяются ряд горизонтов, состав которых соответствует разным последовательным стадиям выветривания субстата. В совокупности эти горизонты образуют профиль коры выветривания. Нижние горизонты, залегающие непосредственно на материнских породах, соответствуют обломочной стадии, вверх степень выветренности повышается.
Например, кора выветривания на гранитах имеет следующее строение профиля (снизу вверх):
1 – горизонт щебенчатой, или обломочной, коры выветривания, образованный дезинтегрированным в ходе физического выветривания гранитом;
2 – гидрослюдистый горизонт, в породах которого, представляющих собой слабосцементированную массу, прослеживается структура исходного граниты, но значительная часть щелочей и щелочноземельных элементов из минералов вынесена, и большая часть полевых шпатов замещена агрегатом тонкочешуйчатых гидрослюд;
3 – коалинитовый горизонт, представляющий собой светлую глинистую массу с отдельными участками рыхлого щебнистого материала и красно-бурые пятна от скопления гидрооксидов железа из этого горизонта полностью удалены все одно и двухвалентные катионы, гидрослюды здесь замещены коалинитом.
При выветривании горных пород иного состава горизонты профиля слагаются другими минералами. Каждый тип горных пород характеризуется своими особенностями состава и строения коры выветривания.
К следующей лекции
XOTUNE 21-09-2019 Ответить

Выветривание — это совокупность процессов разрушения горных пород и минералов в приповерхностном слое земной коры и на земной поверхности. В условиях земной поверхности горные породы и слагающие их минералы испытывают разрушающее воздействие колебаний температур, действия воды, кислорода, углекислоты, жизнедеятельности животных и растительных организмов. Различают физическое, химическое и биологическое выветривание, которые могут сопровождать друг друга при благоприятных к тому условиях при постоянном воздействии сил гравитации и электромагнитного поля Земли.
При физическом выветривании происходит только механическое разрушение горной породы, распадение ее на обломки и отдельные минералы (дезинтеграция) с дальнейшим раздроблением их и перетиранием при транспортировке к участкам их накопления – долинам рек, морским и озерным бассейнам.
При химическом выветривании изменяется химический состав горных пород и минералов, неустойчивых в условиях земной поверхности. Такому выветриванию подвержены особенно различные изверженные и метаморфические породы, а также осадочные, минералы которых представлены галоидными, карбонатными и сернокислыми соединениями. Здесь действуют процессы растворения, гидролиз, гидратация и дегидратация, окисление. Так, пирит (FeS2) под действием кислорода и воды превращается вначале в сульфат закиси железа с образованием свободной серной кислоты.
2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4
Сульфат закиси железа неустойчив и переходит в сульфат окиси железа:
4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
Последний, гидролизуясь, образует гидроокись железа:
Fe2(SO4)3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2O
Гидроокись железа выпадает в виде геля, который дегидратизируясь, переходит в лимонит (Fe2O3?nH2O) и другие окислы железа. Образующийся в этом случае лимонит может воспроизвести форму замещаемого кристалла пирита, возникает псевдоморфоза лимонита по пириту.
В природных условиях ангидрит CaSO4 может, присоединяя воду, переходить в гипс CaSO42?H2O.
Гематит Fe3O3, присоединяя воду, переходит в лимонит.
Полевые шпаты, при воздействии на них воды и углекислоты, разлагаются, образуя каолинит и опал:
2K[AlSiO3O8] + nH2O + CO2 = Al2(OH)4[Si2O5] + K2CO3 + 4SiO2?nH2O
Аналогично могут разлагаться в природных условиях и другие алюмосиликаты, причем особенно интенсивно разрушаются железо-магнезиальные силикаты – оливин, роговая обманка, авгит. При этом происходит переход связанного в них железа из закисного в окисное с образованием лимонита, выпадение опала, а также возникновение растворимых карбонатов и бикарбонатов кальция магния. В результате выветривания изверженных пород освобождается большое количество химических элементов, образующих различные минералы кор выветривания, речных, морских и озерных осадков: алюминий, барий, бор, железо, золото, калий, кальций, кремний, магний, марганец, медь, молибден, натрий, никель, ртуть, свинец, сера, сурьма и др.
При разрушении горных пород, переносе и частичном или полном растворении обломочного материала горных пород в континентальных условиях накапливаются продукты их разложения и выщелачивания и образуют покровы на неизмененных горных породах, так называемую кору выветривания. Мощность кор выветривания может достигать многих метров (до сотни и больше) и зависит от широты и высоты местности над уровнем моря, состава и строения пород, на которых она развивается, рельефа, тектонических условий и продолжительности процесса. Коры выветривания развиваются интенсивнее в тропических и хуже – в полярных странах. Особенно благоприятен для образования кор выветривания жаркий и влажный климат тропических стран.
Минеральный состав кор выветривания зависит от минералогического состава пород, по которым они развиваются, и климатических условий. Так, для умеренного климата характерно глинистое выветривание с образованием водных алюмосиликатов – каолинита и других глинистых минералов. Для влажного тропического климата характерны латериты – коры выветривания, образующие полуторные окислы алюминия и железа (Al2O3, Fe2O3), а кремнезем в виде золя выносится в более глубокие горизонты. Латериты, содержащие гидроокислы алюминия в промышленых размерах, называются бокситами. Железистые латериты являются рудо на железо.
В зависимости от возраста коры выветривания могут быть современными и древними.
Практический интерес представляют как отдельные участки самих кор выветривания, так и продукты их дифференциации – перемыва и переотложения. При транспортировке продуктов разрушения может происходить обособление полезных компонентов, содержащихся в коре выветривания (россыпные месторождения).
С корами выветривания связаны (пространственно или генетически) месторождения алюминия, железа, никеля, марганца и других полезных ископаемых.
В случае выхода на поверхность месторождений полезных ископаемых они, как и породы, подвергаясь постоянному воздействию атмосферных и органических агентов, будут претерпевать механическое и химическое выветривание. На обнажающихся частях месторождений, содержащих окисляющиеся минералы, образуются так называемые железные шпаты, с большой ролью в их составе водных гидроокислов железа.
Особенно часто железные шляпы образуются на обнажающихся участках сульфидных месторождений. Возникающие при этом минералы частью остаются на месте, частью уносятся растворами в более глубокие участки месторождения и за его пределы. В зоне окисления сульфидных месторождений происходят разнообразные химические процессы, в результате которых отсюда может быть полностью удалена сера и большинство тяжелых минералов. На месте остаются лишь различные формы кремнезема, окислы и гидроокислы железа, марганца и алюмокремневые соединения.
Окисление халькопирита CuFeS2 идет по следующей схеме:
CuFeS2 + 4O2 = CuSO4 + FeSO4
Сульфат закиси железа в зоне окисления превращается в лимонит, а легкорастворимый сульфат меди уносится в более глубокие участки месторождений.
В зонах окисления медных сульфидных месторождений, особенно если они залегают в известняках или содержат много карбонатов, могут образовываться минералы малахит и азурит. Реакции идет по схеме:
2CuSO4 + 2Ca[HCO3]2 + H2O = Cu2(OH)2[CO3] + Ca[SO4]2H2O + 3CO2
ac/dc 21-09-2019 Ответить

Физическое выветривание выражается в механическом разрушении минералов и горных пород при изменении температуры, ударах и истирании. Благодаря разным тепловым свойствам и анизотропии минералов, колебания температуры вызывает изменение объема минералов и ослабление связей между ними. В результате этого в породе появляются мелкие трещинки, в них попадает вода, которая, замерзая, расширяет их. Горная порода становится трещиноватой и разделяется на части или обломки. Обломки, отделяясь от общей массы породы, сосредотачиваются на разрушаемой поверхности и при малейших сотрясениях или под влиянием силы тяжести падают к подножью склонов, разбиваясь на более мелкие частицы (рис. 2). Продукты выветривания на склонах называются делювием, а у подножья склонов ? коллювием.Физическое выветривание приводит к образованию обломков пород и минералов различной величины ? от крупных глыб диаметром в несколько метров до тонких частиц размером менее 0,005 мм. Продукты механического раздробления в виде обломков различной формы и размера, а также коллоидные частицы представляют собой
уже готовый осадочный материал.
Химическое выветривание играет большую роль при образовании осадочного материала. Основными действующими силами этого процесса являются вода, кислород, углекислый газ, а также гуминовые и минеральные кислоты.
1. Вода является главным фактором химического выветривания,
благодаря своим физико-химическим свойствам.
2. кислород. Воздействие кислорода на минералы называется окислением. В случае отсутствия кислорода, например, в сероводородной среде, происходит восстановление вещества.
4. работа гуминовых кислот, образующихся при разложении органических веществ, в основном животного происхождения. Особенно велика их роль во влажных заболоченных районах с умеренным и жарким климатом.
5. проявляется в районах активной вулканической деятельности. Из недр Земли поступают
газы: хлор (Cl), фтор (F), серный ангидрит (SO3), сернистый ангидрит (SO2) и др. Они вступают в реакцию с водяными парами и образуют минеральные кислоты, способные разлагать минералы и горные породы.
Таким образом, химическое выветривание приводит к изменению минералов глубинных зон Земли, превращению их в минералы, устойчивые на земной поверхности. Происходит изменение сложных соединений, превращение их в более простые.
Биологическое выветривание сводится к механическому и химическому изменению пород, вызываемому жизнедеятельностью организмов. Биологические факторы играют важную роль в своеобразном типе выветривания – почвообразовании. Продукты выветривания по отношению к коренным породам делятся на остаточные ? оставшиеся на месте разрушения, и перемещенные ? унесенные с мест разрушения в результате действия силы тяжести, атмосферных осадков и др. Горная порода, подвергшаяся процессам выветривания и оставшаяся на месте своего первоначального залегания, называется элювием. По свойствам и внешнему виду элювий резко отличается от материнской породы, из которой он образовался. Это рыхлые образования, которые прослеживаются на глубине от нескольких миллиметров до десятков метров. Мощность элювия обусловлена рядом факторов, главными из которых являются прочность пород, подвергшихся процессам выветривания, и интенсивность этих процессов. В дальнейшем отдельные обломки горных пород, слагающих элювий, могут скатываться по склонам к их основанию. Часть их задерживается на склонах. Перемещение продуктов выветривания происходит под действием силы тяжести, дождевых потоков, талых вод. Формируется делювий и коллювий. Совокупность продуктов разрушения, как остаточных, так и перемещенных, называется корой выветривания. Она развивается на различных по составу и происхождению горных породах. В зависимости от рельефа местности, состава пород и климатических условий мощность коры выветривания меняется от нескольких сантиметров до ста и более метров.
owner 21-09-2019 Ответить

Ответ оставил Гость
Выветривание ? процесс изменения (разрушения) горных пород и минералов вследствие приспособления их к условиям земной поверхности. Оно состоит в изменении физических свойств минералов и горных пород, сводящемся в основном к механическому разрушению, разрыхлению и изменению химических свойств под воздействием Н2О, О2 и СО2 атмосферы и жизнедеятельности организмов.Под денудацией понимается совокупность процессов разрушения и сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным образом в пределах суши и сводится к перемещению раздробленного и химически растворенного материала с возвышенности в депрессии рельефа. Главные ее агенты: сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиеся льды ледников.Аккумуляция ? сумма всех процессов накопления осадков, возникающих в понижениях рельефа Земли за счет принесенных денудаций продуктов выветривания.Выветривание лишь подготавливает материал для денудации, но само по себе не приводит к серьезным изменениям лика Земли. Денудация же является наиболее активным фактором преобразования Земли, приводящим в движение огромные массы вещества. Изучение денудации ? один из главных предметов динамической геологии. Аккумуляция это дальнейшее звено в цепи экзогенных процессов, сводящееся только к тому, что продукты выветривания вновь обретают покой, теряют подвижность, входя в состав осадочных пород.
GS_V_SG 21-09-2019 Ответить

В геологических разрезах фиксируются древние коры выветривания различного состава и возраста. Эти длительно развивающиеся коры выветривания отличаются нередко большей сложностью, отражая изменения условий во времени. В истории геологического развития неоднократно создавались благоприятные условия для формирования мощных кор выветривания. Выделяются следующие древние коры выветривания:
допротерозойская – на поверхности архейских горных пород;
докембрийская;
досреднедевонская;
девонская;
мезозойская;
палеогеновая.
В качестве примера можно рассмотреть схемы строения широко развитой мезозойской (верхнетриасовой – нижнеюрской) коры выветривания на различных породах Урала. Кора выветривания на гранитах в основании сложена дресвой, химически мало измененной, выше которой располагается гидрослюдистая зона и еще выше – каолинитовая зона. Общая мощность древней коры выветривания в ряде случаев достигает 100 и более метров (рис. 5.9).
Иначе построена древняя кора выветривания на ультраосновных породах. По данным И.И. Гинзбурга (рис.5.10),нижняя зона коры выветривания состоит из выщелоченных серпентинитов (мощностью 20 – 40 м). Выше карманообразно располагается нонтронитовая (ферримонтмориллонитовая) зона, мощность которой 8 – 10 м, и, наконец, в верхней части коры наблюдается зона красных и бурых охр.
Мощность этой зоны около 5 – 6 м. В нижней части описанной древней коры выветривания (в выщелоченных серпентинитах) обычно наблюдаются различные стяжения и прожилки карбонатов магния (магнезита) и кальцита. В нонтронитовой зоне, обогащенной гидросиликатами никеля, наблюдается окремнение, выраженное в виде прожилок опала и халцедона. Эти процессы карбонатизации и окремнения в коре выветривания объясняются климатическими особенностями – относительно небольшим количеством атмосферных осадков. В этих условиях соединения кремния выносятся из зоны охр в нижерасположенную среднюю нонтронитовую зону, в то время как карбонаты перемещаются из средней зоны в нижнюю.
Площадные и линейные коры выветривания. Распространение кор выветривания на площади и их сохранность зависит от многих факторов и в первую очередь от направленности тектонических движений. При прогибании территории кора выветривания может быть перекрыта более молодыми отложениями и в этом случае обеспечивается ее сохранность. В случае медленного и небольшого по амплитуде поднятия размыв коры выветривания относительно небольшой и она также в значительной степени сохраняется. При интенсивных дифференцированных (разнонаправленных) тектонических движениях значительно увеличивается размыв и кора выветривания на приподнятых блоках может быть частично или полностью размыта. Те коры выветривания, которые залегают на различных горных породах, сохраняя первичную нормальную зональность, и покрывают большие территории, называют площадными корами выветривания (по предложению И.И. Гинзбурга). Площадные коры выветривания наиболее развиты в платформенных областях, где их формирование было связано с длительными по времени континентальными перерывами в осадконакоплении. Они также развиты на приподнятых выровненных поверхностях в горных районах (Алтай, Саяны и др.).
Линейные коры выветривания развиты, главным образом, в складчатых областях и, кроме того, в районах, где площадная кора выветривания размыта.
Изучение древних кор выветривания показывает на чрезвычайно прихотливые очертания их нижней границы (см. рис. 5.9). В ряде случаев от нижней границы сплошной площадной коры выветривания отходят глубокие относительно узкие «карманы», или «языки», вниз в толщу свежих невыветрелых пород. Чаще всего такие языки образуются вдоль зон тектонического дробления, зон повышенной трещиноватости, вдоль жил, по контакту различных пород и т.п. Они носят линейный характер и в некоторых древних корах выветривания опускаются до глубин 200 – 300, а иногда и более метров.
В том случае, когда площадная кора выветривания оказывается размытой, среди свежих пород остаются лишь вдающиеся в них «языки» выветрелых пород, имеющие линейную протяженность.
Значение кор выветривания. Изучение коры выветривания представляет собой большое научное и особенно практическое значение. На огромных площадях развиты коры выветривания, достигающие местами значительной мощности. Изучая их состав, можно восстановить палеогеографию времени их образования, особенности климата, рельефа, их изменение во времени.
Выветривание является одним из универсальных процессов экзодинамики, основным поставщиком обломочного материала и растворенных веществ, идущих на образование осадочных горных пород.
В коре выветривания формируются грунтовые воды, возникают новые минералы и горные породы. В пределах коры выветривания человек размещает свои сооружения – крупные гидроузлы, каналы, промышленные предприятия, железные и шоссейные дороги. С древними корами выветривания связаны многие важные полезные ископаемые, такие, как бокситы, каолиниты, гидросиликаты никеля, гидроокислы и окислы железа, гидроокислы марганца, опалы, магнезиты, гипсы и др. Иногда в зонах окисления медных сульфидных месторождений, особенно там, где они залегают в известняках, образуются малахит и азурит – карбонаты меди. В корах выветривания, образовавшихся на поверхности платиноносных, золотоносных и алмазоносных горных пород, происходит обогащение рыхлых продуктов и образуются элювиальные россыпи таких ценнейших полезных ископаемых, как платина, золото, алмазы. Таким образом, с процессами выветривания связано происхождение новых, так называемых экзогенных, или гипергенных, минералов, образующих нередко месторождения, имеющие важное народнохозяйственное значение.

§6
ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

С процессами выветривания в самой верхней части земной коры тесным образом связаны процессы почвообразования. Основные научные понятия о почве и почвообразовательных процессах были сформулированы русскими учеными В.В. Докучаевым, П.А. Костычевым и В.Р. Вильямсом.
Согласно В.Р. Вильямсу, почвой именуется «рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений». Понятия о почве и ее плодородии неразделимы. Почва занимает всегда определенное положение на земной поверхности: она соответствует самой верхней рыхлой части коры выветривания, богатой органической жизнью и прежде всего растениями, и образуется в результате двух одновременно протекающих процессов – выветривания и почвообразования. В соответствии с последним почва состоит из двух необходимых для нее составных частей:
а) рыхлого минерального вещества и
б) органического вещества
Почвообразовательный процесс. Формирование почвы связано с рядом факторов. В.В. Докучаев выделяет пять факторов почвообразования: материнскую породу, на которой развивается почва, растительные и животные организмы, климат, возраст страны и рельеф местности. Но ведущая роль в этом сложном процессе принадлежит биологическому фактору. Поэтому почвообразование наиболее интенсивно протекает в зоне воздействия корневых систем растений и круговорота веществ, вырабатываемых организмами при их жизнедеятельности.
Главная масса органического вещества в почвах представляет собой остатки зеленых хлорофиллоносных растений – покрытосеменных, голосеменных, папоротникообразных. Большое значение имеют остатки корневых систем, особенно в зоне развития травянистой растительности.
Биохимическая деятельность растений заключается в том, что они, с одной стороны, извлекают из горных пород различные минеральные вещества и воду – необходимые элементы пиши, с другой – при отмирании накапливают в почве органическое вещество. Так в природе происходит непрерывный процесс движения и перемещения веществ из почвы в растения и из растений в почву уже в новом качестве. Накопленные массы мертвого органического вещества подвергаются разложению – сложной биохимической переработке. В процессе разложения органического вещества принимают участие различные животные организмы, населяющие почву. Многообразные роющие животные производят большую механическую работу. Они разрыхляют почву, перемешивают минеральные частицы с измененными растительными остатками, делают более доступным проникновение в нее воздуха и воды. Эго влечет за собой повышение интенсивности химических процессов и ускоряет разложение органического вещества. Происходят и биохимические изменения в результате питания животных растительными остатками.
Интенсивность процессов разложения органического вещества зависит от температуры, влажности, степени проникновения воздуха, химических условий среды и других факторов. Наибольшее и главное значение в этом процессе имеет деятельность разнообразных микроорганизмов (бактерий и грибов), в огромных количествах находящихся в воздухе, воде и почве в самых различных условиях. В зависимости от типа микроорганизмов, населяющих почву, наблюдаются два основных вида разложения – аэробный и анаэробный.
Бактериальный аэробный процесс разложения органического вещества почвы связан с жизнедеятельностью грибной микрофлоры и аэробных бактерий, которые могут жить и размножаться в условиях свободного доступа кислорода воздуха – в нейтральной или в слабо кислой, или в слабо щелочной среде. В результате аэробного разложения получаются простые соединения: вода, углекислота, фосфорная, серная и другие кислоты, которые реагируют с основаниями, образуют различные соединения, идущие на питание растений. С другой стороны, в процессе бактериального аэробного разложения травянистых остатков выделяется гуминовая кислота, которая при высушивании и замерзании переходит в гумин – клейкое коллоидальное вещество, нерастворимое в воде.
Описанный процесс аэробного бактериального разложения органического вещества характерен для дернового и степного почвообразования.
Разложение отмершей органической массы древесной растительности, богатой кислыми дубильными веществами, происходит преимущественно под воздействием низших грибов, так как кислая среда не благоприятствует развитию аэробных бактерий. В процессе такого аэробного грибкового разложения образуется креновая кислота – бесцветное органическое вещество, легкорастворимое в воде.
При восстановлении креновой кислоты анаэробными бактериями образуется апокреновая кислота, менее растворимая в воде.
Бактериальный анаэробный процесс разложения органического вещества почвы вызывается жизнедеятельностью анаэробных бактерий, развивающихся в условиях отсутствия кислорода. В анаэробных условиях разложение органического вещества протекает значительно медленнее в сравнении с аэробным процессом. При этом образуются различные соединения, указывающие на восстановительный характер среды, – метан, фосфористый водород, сероводород, аммиак, сернистое железо.
В процессе бактериального анаэробного разложения травянистых растительных остатков образуется ульминовая кислота, растворимая в воде. При высыхании, замерзании она переходит в нерастворимую разновидность – ульмин.
Во всякой почве одновременно на различных уровнях могут протекать оба процесса разложения – аэробный и анаэробный. Благоприятное сочетание этих двух процессов создает оптимальные условия для культурных растений.
Таким образом, процесс разложения органического вещества почвы характеризуется большой сложностью и зависит от многих факторов. В процессе биохимического разложения помимо минерализации органического вещества образуются новые устойчивые органические соединения коричневого или черного цвета. Этот комплекс органических соединений называется перегной, или гумус (лат. gumus – земля).
В состав почвенного перегноя входит 85 – 90% гуминовых веществ (специфические высокомолекулярные соединения, свойственные только перегною), состоящих из нерастворимого в щелочах гумина и ульмина и растворимых кислот – гуминовой и ульминовой кислот и фульвокислот (креновой и апокреновой). Остальная часть перегноя состоит из белков, углеводов, органических кислот, жиров, воска, смол и других органических соединений, распространенных в растительных и животных тканях и продуктах их распада. Чем больше в почве перегноя, тем она питательней, богаче. Однако в условиях Севера СССР огромные площади заняты болотными почвами, перегноя в них много, но, вследствие избытка воды и застоя ее на поверхности, перегной здесь кислый, мало питательный и, следовательно, эти почвы неблагоприятны для растений.
Качественные особенности гумуса и количественное содержание его зависят от характера растительных формаций, из которых он образуется, и направления преобладающих биохимических процессов. Здесь отражается значение климата в почвообразовании. Наибольшее значение в этом процессе имеют атмосферные осадки и температура, от которых зависит интенсивность выветривания, создающего основу минеральной части почвы, и развитие того или иного растительного покрова.
В формировании почвенного профиля большая роль принадлежит воде, которая переводит часть веществ почвы в раствор. Растворенные вещества вместе с водой могут перемещаться сверху вниз и при благоприятных условиях по пути движения вновь выделяться путем кристаллизации или коагуляции. Такое перемещение возможно и вверх по капиллярам. Так постепенно происходит обеднение растворенными веществами одних горизонтов почвы и обогащение других.
При преобладании процесса перемещения веществ сверху вниз в почвенном профиле обособляются несколько генетических горизонтов, чаще всего три:
перегнойно-аккумулятивный – A1 – самый верхний, в котором хотя и происходит интенсивное вымывание веществ, но ведущим процессом является накопление гумуса;
элювиальный (горизонт вымывания) – A2, располагающийся под перегнойно-аккумулятивным и характеризующийся преимущественным выносом веществ;
иллювиальный – В, т.е. такой горизонт, в котором имеет место вмывание и накопление вынесенных из других горизонтов почвы веществ.
Под иллювиальным горизонтом залегает горная порода, не затронутая почвообразованием. Ее обычно называют материнской породой (вследствие того, что она послужила основой для образования минеральной части почвы) и обозначают буквой С.
В зависимости от стадии развития почвообразовательного процесса и характера почв эти горизонты выражены неодинаково у различных типов почв.
Почвенные зоны СССР. Формирование почв, как указывалось, определяется комплексом факторов, взаимодействие которых и обусловливает процесс почвообразования. Наибольшее значение имеют растительность и климат. При этом климат на почвообразовательный процесс влияет также преимущественно через растительность. Климат и характер растительности закономерно изменяются в пределах земного шара в направлении от полюсов к экватору. Вместе с ними изменяется и почвенный покров, отдельные типы которого образуют широкие зоны, сменяющие друг друга.
Закон о естественноисторической зональности природы был впервые сформулирован В.В. Докучаевым в конце XIX в. и сыграл большую роль в установлении закономерностей ряда природных процессов (выветривания, формирования грунтовых вод, почвообразования и т.д.).
Почвы на равнинах подчиняются широтной, или горизонтальной, зональности, в горных районах – вертикальной, в зависимости от изменения климатических условий и растительности.
При описании, с целью сокращения, некоторые переходные типы почв объединены или опущены.
На территории СССР выделяется несколько типов почв, описание главных из них приводится ниже.
Почвы тундры и лесотундры.
Подзолистые и дерново-подзолистые почвы лесов.
Серые лесные почвы и черноземы лесостепи.
Черноземные почвы луговой степи.
Каштановые и бурые почвы сухой степи.
Сероземы пустынной степи и пустыни.
Солонцы и солончаки (интразональные).
Красноземы и желтоземы влажных субтропиков.
Почвы тундры и лесотундры протягиваются вдоль побережья Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Берингова пролива и занимают около 7,6% площади СССР.
Среднегодовая температура для тундр европейской части СССР от –0,2 до –4,4°C, для Сибирской – от –9 до –14°C, при среднеянварской температуре до –30 –40°C; (в Индигирско-Колымской тундре). Безморозный период продолжается всего около трех месяцев. Количество атмосферных осадков не превышает 250 – 300 мм/год, но при низких температурах и незначительной испаряемости этого вполне достаточно для насыщения и даже перенасыщения поверхностных горных пород, что может повести к заболачиванию поверхности. Характерной особенностью тундровой области является «вечная мерзлота», т.е. наличие горных пород, в течение десятков и сотен тысячелетий находящихся в мерзлом состоянии (имеющих отрицательную температуру). Растительность в тундре представлена лишайниками (на песчано-каменистом основании), мхами, мелкими кустарниками (морошка, голубика, толокнянка).
При низких температурах разложение растительных остатков протекает чрезвычайно медленно, что способствует накоплению торфяных пластов.
Все это обусловливает характер тундровых почв. Содержание перегноя в них изменяется от 1 до 2 – 3%; перегной обычно кислый, полуторфянистый. Тундровым почвам свойственна небольшая мощность – до 20 – 30 см.
Подзолистые и дерново-подзолистые почвы лесов занимают в СССР наибольшую площадь, составляющую свыше 50% всей территории Союза. Эта зона развития лесов, располагающихся к югу от тундры. Южная граница их распространения достигает Киева на юге и Свердловска на северо-востоке. В пределах европейской части Союза эта зона характеризуется положительными среднегодовыми температурами, изменяющимися от 7 до 0,8°C, при средней январской от –2,7 до –16,2°C. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 500 – 600 мм/год, с наибольшим выпадением в летний период.
Характер растительности меняется с севера на юг. На севере преобладают хвойные леса (тайга), на юге – смешанные (хвойные и широколиственные). В пределах долин рек местами встречается луговая и лугово-болотная растительность. Подзолообразование протекает под пологом лесной древесной растительности. Как известно, она ежегодно не отмирает полностью. В почву поступают только опавшие листья, хвоя, веточки и т.д. Они образуют лесную подстилку, которая подвергается быстрому разложению грибной флорой, населяющей ее. Преобладание количества атмосферных осадков над испарением в этой зоне (зона избыточного увлажнения) обусловливает в почве нисходящий ток воды и вынос растворимых веществ в более глубокие горизонты. В нижних горизонтах в результате сложных химических изменений и нисходящего тока воды происходит обогащение труднорастворимыми соединениями трехвалентного железа, марганца и алюминия, образующими уплотненный иллювиальный горизонт. В результате такого направления процесса почвообразования верхние горизонты постоянно обогащаются тонкой порошковидной аморфной массой кремнезема, которая и придает подзолистой почве белесый цвет и обусловливает ее бесструктурность. Следовательно, в процессе подзолообразования происходит глубокий распад как органического вещества, так и минеральной части почвы. В типичных подзолистых почвах хорошо выражены отдельные генетические горизонты: А0 – бурая лесная подстилка; A1 – перегнойно-аккумулятивный горизонт бурой или серой окраски с незначительным содержанием гумуса (от 1 до 3 – 4%); А2 – элювиальный, подзолистый, имеющий цвет золы или почти белый, состоящий в большей своей части из тонких кварцевых частиц; В – иллювиальный, бурой или красноватой окраски вследствие накопления здесь соединений железа, алюминия и марганца, вынесенных из верхних горизонтов.
Подзолистые почвы малоплодородны и требуют специальных удобрений.
Дерновый почвообразовательный процесс протекает в условиях господства травянистой растительности, которая ежегодно к началу зимы отмирает. Накопившееся органическое вещество при этом за лето не успевает полностью разложиться и к началу зимы в почве ежегодно сохраняется значительная не вполне разложившаяся его часть.
Так постепенно накапливается аморфный перегной в дерновом горизонте, в результате чего образуется прочная комковатая структура почвы, более благоприятная для травянистой растительности. Так формируются дерново-подзолистые почвы этой зоны, с различной степенью развития дернового горизонта.
Серые лесные почвы приурочены к лесостепной зоне, протягивающейся полосой от Волыно-Подольской и Приднестровской возвышенности на Украине, через Средне-Русскую и Приволжскую возвышенности на Высокое Заволжье. К востоку от Урала лесостепь занимает большую площадь в пределах Западно-Сибирской низменности и на отдельных участках Восточной Сибири.
Характерной особенностью этой зоны является чередование лугово-степных участков с массивами лиственного леса, что обусловливает неоднородность почвенного покрова. Серые лесные почвы, занимающие свыше 3% площади СССР, чередуются здесь с выщелоченными и даже тучными черноземами и представляют собой переходный тип от подзолистых почв лесов к степным черноземам. Плодородие их выше плодородия подзолистых почв, но ниже типичных лугово-степных черноземов.
В современном сельскохозяйственном использовании земель лесостепная зона занимает второе место после степной черноземной зоны.
Черноземные почвы луговой степи, отличающиеся наибольшим плодородием, распространены широкой полосой на площади около 1430 тыс. км2 и в пределах лесостепной зоны занимают около 474 тыс. км2, что в сумме составляет 8,6% всей территории СССР или свыше 48% общей площади развития черноземов во всем мире.
Черноземная зона протягивается от Причерноморской низменности, через Доно-Донецкий водораздел, южные части Средне-Русской и Приволжской возвышенностей на Общий Сырт и далее на южную часть Западно-Сибирской низменности.
Плодороднейшие черноземы развиты также на Приазовской возвышенности и в Предкавказской области (Ставрополье, Кубань).
Рельеф степной зоны преимущественно равнинный или слабоволнистый. В степной зоне преобладает сухой климат и продолжительное, часто знойное лето. Годовое количество атмосферных осадков изменяется в широтном и меридиональном направлениях: от 500 мм на западе до 300 мм на востоке (Сибирь) и от 500 мм на севере до 300 – 350 мм на юге. При этом большая часть осадков выпадает в летний период. При условии большого испарения в почву просачивается лишь немного влаги, способной выносить из верхних горизонтов в нижние только легкорастворимые вещества. Следовательно, почва слабо промывается и содержит много минеральных веществ.
В степи развита многолетняя травянистая лугово-степная растительность, среди которой преобладают злаковые и бобовые. Органическое вещество, накапливающееся в результате ежегодного отмирания надземных органов растений и частично их корневой системы, подвергается последующим биохимическим процессам, связанным с деятельностью микроорганизмов, протекающей главным образом летом.
Такая ограниченность биохимических процессов во времени приводит к накоплению в лугово-степных почвах продуктов неполного разложения органических остатков. В результате этого черноземы отличаются наибольшими богатствами гумуса, что придает почве черную окраску. По содержанию гумуса они подразделяются на малогумусные (гумуса меньше 6%), среднегумусные, или обыкновенные (7 – 9%), и тучные (более 10%). Распределение указанных разновидностей черноземов связано с климатическими особенностями и распределением растительных формаций.
В типичных черноземах можно выделить три основных генетических горизонта – А, В и С, постепенно переходящих друг в друга. Горизонт А, достигающий в тучных черноземах мощности 55 – 60 см. черный, рыхлый, с отчетливо выраженной зернистой структурой; горизонт В мощностью до 60 – 65 см, буровато-серый, комковатый. Высокое плодородие этих почв обусловливает высокую степень их земледельческого освоения в СССР. Черноземная зона является житницей нашей Родины.
Каштановые и бурые почвы зоны сухих степей наибольшее развитие имеют на юго-востоке европейской части Союза (Астраханская, частично Саратовская, Волгоградская и Ростовская области), в Казахской ССР и в Кулундинской степи Алтайского края, на Общем Сырте, в бессточной Прикаспийской низменности.
Эти степные районы характеризуются континентальным, жарким и сухим климатом. Среднегодовое количество атмосферных осадков не превышает 250 – 300 мм, и значительная часть их выпадает летом. Интенсивность испарения здесь достигает более 1000 мм в год. Снеговой покров незначителен и неустойчив. Особенностью этой зоны являются также сильные ветры-суховеи, иссушающие почву и пагубно действующие на растительность. Процесс разложения органического вещества и накопление гумуса в почвах протекают менее интенсивно, чем в черноземной зоне, что обусловливает каштановую и бурую окраску почв.
Каштановые и бурые почвы по содержанию гумуса и окраске подразделяются на подтипы: темно-каштановые (гумуса 4 – 5%), каштановые (3 – 4%), светло-каштановые (2 – 3%) и бурые почвы (около 2%). Содержание гумуса определяет различия в плодородии этих почв.
Сероземы пустынной степи и пустыни. Эти почвы развиты главным образом в пустынных и полупустынных районах Средней Азии. Общая площадь сероземной зоны составляет около 10% территории СССР. Для нее характерно незначительное количество атмосферных осадков – в среднем 100 – 150 мм/год – и крайне засушливое жаркое лето. Среднегодовая температура 13 – 17°, а максимальная температура воздуха летом превышает 40°. Испарение с водной поверхности может достигнуть 1500 мм. В этой зоне отсутствует сплошной покров растительности, которая представлена отдельными, достаточно удаленными друг от друга кустиками. Почвообразовательный процесс здесь выражен слабо. Содержание перегноя в сероземах не превышает 1,0 – 1,5%. Светло-серый гумусовый горизонт – от 10 до 16 см.
Солонцы и солончаки, или засоленные почвы, распространены в пределах уже рассмотренных выше широтных почвенных зон в районах, характеризующихся засушливым климатом.
Характерной особенностью этих почв является наличие большого количества легкорастворимых солей (соли натрия, в основном хлориды, сульфаты и карбонаты) или непосредственно у самой поверхности (солончаки), или на небольшой (20 – 50 см) глубине (солонцы).
Развитие солончаков и солонцов теснейшим образом связано с засолением почв, главным источником которого служат подземные и поверхностные воды. Грунтовые воды при неглубоком (до 2 – 3 м) их залегании по тонким капиллярам поднимаются почти до поверхности земли. В условиях сухого и жаркого климата происходит их интенсивное испарение, а соли, растворенные в них, остаются в почве.
Красноземы и желтоземы влажных субтропиков распространены на территории СССР на Черноморском побережье Кавказа (в Западной Грузии), характеризующейся теплым и влажным субтропическим климатом. Ежегодное количество атмосферных осадков здесь около 2500 – 3000 мм, а в многоводные годы достигает даже 4000 мм. Среднегодовая температура воздуха 13,5 – 14,5°C при средней январской 5,5 – 7,0°C, зима практически отсутствует. В этих климатических условиях развивается пышная древесная субтропическая растительность, и особенно интенсивны процессы выветривания горных пород, которые протекают круглый год, в отличие от зон умеренного климата. Эти процессы приводят к полному распаду сложных силикатов и алюмосиликатов и накоплению в продуктах выветривания и в почве полуторных окислов железа и алюминия. Именно благодаря наличию полуторных окислов железа и алюминия почвы приобретают столь характерный красный цвет (коричневый, охристо-коричневый, иногда малиновый).
Желтоземы, по Д.Г. Виленскому, представляют собой результат слабо выраженной стадии процесса разложения. Они распространены в Абхазской АССР и на побережье Каспийского моря, в Талыше, в Азербайджанской ССР.
Сельскохозяйственное использование красноземных почв имеет большое значение. При применении некоторых удобрений эти почвы оказываются чрезвычайно плодородными, и на них по Черноморскому побережью успешно произрастают ценнейшие субтропические культуры – чайный куст, цитрусовые (мандарины, апельсины, лимоны), эфиромасличные и др.
Таким образом, на территории Советского Союза распределение почвенного покрова в виде широтных зон, постепенно сменяющих друг друга при движении с севера на юг, представляет собой закономерное явление, достаточно хорошо отражающее природные условия, в которых формировались те или иные почвы.
Изменение почв в горных районах происходит иначе, чем в равнинной части. Как известно, растительность и климат в горных районах меняются с высотой. Так, например, на Северном Кавказе у подошвы гор простираются степи, выше они сменяются лиственными лесами, еще выше развиты смешанные, а за ними хвойные леса, над которыми располагаются высокогорные луга, тундра и, наконец, снежные вершины. В соответствии с этим изменяется и почвенный покров в такой последовательности: черноземы; горно-лесные бурые почвы; горно-лесные серые почвы; горно-лесные подзолистые почвы; горно-луговые почвы; горно-тундровые почвы. В целом почвенный покров гор более пестрый, что связано с различной экспозицией склонов, различным составом материнских горных пород и другими факторами.
ЛИТЕРАТУРА
Герасимов И.П., Глазовская М.А. Основы почвоведения и география почв. М., Географгиз, 1960.
Гинз6ург И.И. Основные результаты изучения древних кор выветривания в СССР
«Известия AH СССР», сер. геол., 1957, № 12
Добровольский В.В. Гипергенез четвертичного периода. М., «Недра», 1966.
До6ровольский В.В. География и палеогеография коры выветривания СССР. М., «Мысль», 1969.
Добровольский В.В. География почв. М., «Просвещение», 1968.
До6ровольский В.В. Кора выветривания Земли. «Природа», 1969, № 6.
Кора выветривания (сборник статей). М., Изд-во АН СССР, вып. 1, 1952; вып. 2, 195; вып. 3, 1960; вып. 4, 1962; вып. 5, 1963; вып. 6, 1963; вып. 7. 1966; вып. 8, 1967; вып. 9, 1965; вып. 10, 1968.
Латериты. М., «Недра», 1964 (Международный Геологич. Конгресс, 22 сессия).
Лисицына Н.A. Генетические типы кор выветривания основных пород влажных тропиков. «Литология и полезные ископаемые», 1967, № 3.
Лисицына Н.A. К вопросу о выветривании кислых пород в условиях влажных тропиков. «Литология и полезные ископаемые», 1968, № 4.
Михайлов Б.М. Бокситы западных районов Либерийского щита. В кн.: «Генезис бокситов». М., «Наука», 1966.
Петров В.П. Основы учения о древних корах выветривания. М., «Недра», 1967.
Перельман A.И. Геохимия ландшафта, изд. 2. М., «Знание», 1966.
Полынов Б.Б. Кора выветривания. Л., 1934.
Разумова В.Н., Херасков Н.П. Геологические типы кор выветривания и закономерности их размещения. «Тр. Геологического института АН СССР». М., 1963.
Рухин Л.Б. Основы литологии (учение об осадочных породах), изд. 3. Л., «Недра», 1969.
Сидоренко А.В. Доледниковая кора выветривания Кольского полуострова. М., Изд-во АН СССР, 1958.
Страхов Н.М. Основы теории литогенеза, т. 1. М., Изд-во АН СССР, 1960.
Фридланд В.П. Почвы и коры выветривания влажных тропиков. М., «Наука», 1964
Шанцер Е.В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных образований. М., «Наука», 1966.
Umgelv 21-09-2019 Ответить

Экзогенные процессы в свою очередь подразделяются на три большие группы: процессы выветривания, процессы денудации и процессы аккумуляции, или осадконакопления.
Выветривание представляет собой процесс изменения (разрушения) горных пород и минералов вследствие приспособления их к условиям земной поверхности. Оно состоит в изменении физических свойств минералов и горных пород, главным образом сводящегося к их механическому разрушению, разрыхлению и изменению химических свойств под воздействием воды, кислорода и углекислого газа атмосферы и жизнедеятельности организмов. В процессе выветривания возникают новые минералы и новые горные породы, из которых в дальнейшем и образуется почва. Предпосылкой выветривания служит тот факт, что плотные горные породы, как магматические, так и метаморфические и осадочные, формируются в иных термодинамических условиях по сравнению с существующими на земной поверхности, выходя на которую они подвергаются глубоким преобразованиям. Выветривание – это совокупность процессов качественного и количественного изменения состава и свойств горных пород и слагающих их минералов под воздействием агентов атмосферы, гидросферы и биосферы. Важнейшим результатом процесса выветривания является прежде всего разрушение массивных изверженных горных пород, в результате которого образуются рыхлые горные породы.
Под денудацией понимается совокупность процесса сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным образом в пределах суши и сводится к перемещению раздробленного или химически растворенного материала с возвышенностей в депрессии рельефа – долины, котловины, озерные и морские бассейны. Главными ее агентами являются сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиеся льды ледников. Денудация приводит к разрушению целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с землей и превращая в равнины.
Аккумуляция (или осадконакопление) – это сумма всех процессов накопления осадков, возникающих в понижениях рельефа Земли за счет принесенных денудацией продуктов выветривания. Она является первой стадией образования новых осадочных горных пород.
Различают три типа выветривания: физическое, химическое и биологическое.
Под физическим выветриванием горной породы понимается совокупность явлений, в результате которых горная порода утрачивает присущую ей массивность и дробится на обломки разной величины. Этот процесс протекает под влиянием изменений температуры (тепловое расширение и сжатие минералов), замерзания (расширение) и таяния (сжатие) попадающей в трещины породы, механической деятельности ветра, воды, льда, истирания в гравитационном или водном потоке, разрыхляющей деятельности корней растений.
Tojagore 21-09-2019 Ответить

Экзогенные процессы– процессы, происходящие на поверхности Земли и в верхней части литосферы. Эндогенные и экзогенные процессы (геологические) приводят к изменению внутренней структуры Земли и земной коры, к образованию и разрушению горных пород, к изменению условий их залегания, к образованию и изменению рельефа земной поверхности.
К экзогенным процессам относится:
1) Выветривание
2) Денудация – геологическая деятельность ветра, поверхностных вод, подземных
вод, ледников, морей, озер.
Выветривание горных пород – это совокупность физических и химических процессов разрушения горных пород на месте их залегания под воздействием температуры, воды, газов в атмосфере, а так же деятельности живых организмов и растений. Выветривание бывает физическим, химическим и органическим. Зона проникновения в глубину Земли до 500 м. Выветривание бывает нескольких видов:
· Физическое – разрушение горной породы под действием колебаний температуры.
· Морозное – замерзание воды в горных породах.
· Химическое – разрушение горных пород в результате воздействия воды с растворенными в ней веществами. Наиболее характерны гидролиз и окисление.
· Органическое – разрушение горных пород под воздействием деятельности живых организмов и растений. Черви, микроорганизмы, гниение и др.
Продукты выветривания – элювий. Он имеет неровную нижнюю границу и лишен признаков слоистости. Элювий слагает современную кору выветривания – почву. Почва состоит из частиц горных пород, т.е. элювий + дресва + сапропель (органический пласт).
Денудация– это совокупность процессов разрушения горных пород на поверхности Земли и переноса продуктов разрушения в пониженные участки, где и происходит их накопление.
К денудационным процессам относится геологическая деятельность:
· ветра;
· поверхностных вод (морей, озер, рек, болот);
· подземных вод;
· ледников.
Геологическая деятельность ветра– эоловая деятельность. Ветер – движение воздушных масс в атмосфере, вызванное перепадом давления. Геологическая деятельность ветра состоит из следующих видов:
· разрушительная деятельность – (дефляция, корразия);
· созидательная деятельность – перенос или транспортировка разрушенного материала;
· отложение (аккумуляция).
Дефляция (выдувание, развеивание) – разрушение горных пород, раздробление и выдувание рыхлых частиц вследствие действия ветровых потоков.
Корразия – это разрушение обнаженных горных пород песчаными частицами, которые переносятся ветром.
К созидательной деятельности относится образование барханов и дюн. Барханы образуются в пустынях у какого-либо препятствия (кустик и т.д.). Имеет серпообразную форму с пологим наветренным (5% – 12%) и крутым подветренным (30%- 35%) склонам. Рога серпа обращены в сторону ветра. Высота 20-30 м. Барханы образуют цепи, иногда длиной в несколько километров. Скорость перемещения барханов 30 – 40 метров в год по направлению ветра.
На песчаных побережьях морей и озер, в долинах рек, покрытых редкой растительностью, ветер также образует бугры, получившие название дюн. Растительность задерживает песок, создавая условия для формирования дюн, имеющих чаще всего овальную форму. Овальные дюны, сливаясь, образуют дюнные валы высотой 10 – 15 м, которые тянутся вдоль берега. Как и барханы, дюны могут передвигаться, засыпая песком освоенные земли. Чтобы остановить перемещение дюн, на их наветренной стороне сажают растения с сильной корневой системой.
Аккумуляция эолового материала осуществляется не только за пределами пустынь. На значительных пространствах самих пустынь кроме процессов дефляции, корразии и транспортировки происходит аккумуляция эолового материала, при этом формируются эоловые отложения – эоловый лёсс. Он представляет собой мягкую пористую породу желтовато-бурого цвета, которая состоит из пылеватых зерен кварца.
Геологическая деятельность поверхностных текучих вод (реки) – разрушительная деятельность в повышенных участках земной коры, и скапливание рыхлых осадков в пониженных.
Существует три формы разрушительной деятельности рек и ручьев:
а) линейный смыв (эрозия)
б) плоскостной смыв
в) сели
Делювий – продукт плоскостного смыва. Дождевые воды стекают по склонам водораздела, смывая рыхлый материал, который накапливается у подножия водораздела.
Линейный смыв – разрушительная деятельность русловых потоков (рек, ручьев). Овраг образуется в результате деятельности небольших ручьев: желоб – рытвина – овражек. Верхняя часть оврага – вершина, нижняя – устье. Растет овраг от устья до вершины. Ручьи размывают устье до грунтовых вод. Образуется родник – речка. Сливаясь одна в другую, образуют реки. Реки в результате деятельности размывают дно (донная эрозия) и берега (береговая эрозия). Переносит река обломки вниз по течению и откладывает в пониженных участках. Донная эрозия способствует переносу обломков пород с мест быстрого течения реки.
По мере выработки профиля и расширения долины образуются постоянные речные отложения, которые называются аллювием.
Геологическая деятельность подземных вод
Подземными водами называются все воды, находящиеся ниже поверхности Земли и дна поверхностных водоемов и потоков. Они могут иметь атмосферное и глубинное (магматическое) происхождение, а также могут образовываться вследствие обезвоживания горных пород.
По своему происхождению подземные воды бывают:
· инфильтрационные – возникают из вод атмосферного происхождения, которые просачиваются на глубину;
· конденсационные– возникают в результате конденсации водяных паров воздуха в порах и трещинах;
· седиментогенные – имеют морское происхождение и являются высокоминерализованной водой;
· магматогенные (ювенильные) – возникают в результате вулканической деятельности при выделении паров воды из магматического расплава;
· метаморфогенные (дегидратационные) – образуются при метаморфизме осадочных пород.
Исходя из условий залегания и по гидравлическим признакам, подземные воды в верхней части земной коры разделяются на два типа:
1. Безнапорные – почвенные воды, верховодка, межпластовые и грунтовые воды.

Как называется совокупность процессов физического и химического разрушения?

9 ответов на вопрос “Как называется совокупность процессов физического и химического разрушения?”

Добавить ответ Отменить ответ