В результате какого вида выветривания образуются наибольшее количество?

9 ответов на вопрос “В результате какого вида выветривания образуются наибольшее количество?”

  1. свёколка 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

  2. Darkfist Ответить

    ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
    ПРОЦЕССЫ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
    Инженерная
    геология изучает все геологические
    процессы (эрозию, абразию,
    оползни, карст, обвалы и т. д.), которые
    могут оказывать то или иное влияние на
    инженерные сооружения (на выбор
    конструкции и
    места расположения сооружения, выбор
    способов производства работ и
    т. д.) и в свою очередь, как эти инженерные
    сооружения повлияют на
    существующую природную геологическую
    обстановку.
    Классификация
    природных геологических процессов в
    сопостав­лении
    с инженерно-геологическими приведена
    в табл. 33.

    При
    изучении геологических процессов особое
    внимание следует уделять
    причинам их возникновения, развитию во
    времени, количественной
    оценке, выбору мероприятий, устраняющих
    их вредное влияние на
    строительство и нормальную работу
    зданий и сооружений.
    Глава 1. Процесс выветривания
    Под
    процессом
    выветривания     понимают
    разрушение и изменение     состава
    горных пород, происходящие под воздействием
    различи     агентов,
    действующих на поверхности земли, среди
    которых основную     роль
    играют колебания температур, замерзание
    вод, кислот, щелочей     углекислоты,
    действие ветра, организмов и т. д.
    Процесс
    выветривания воздействует не только
    на природные т( (минералы,
    горные породы), а также и на искусственно
    созданные строительные
    материалы и сооружения.
    Главной
    особенностью процесса выветривания
    является постепенное
    и постоянное разрушение верхних слоев
    литосферы. В результате; этого
    горные породы и материалы дробятся,
    изменяют свой химико-минеральный
    состав, вследствие чего ухудшаются их
    строительные свойства
    или они полностью разрушаются.
    Интенсивность
    проявления выветривания зависит от
    многих причин
    — «мощи» агентов выветривания, состава
    пород, геологического строения местности
    и т. д. Наиболее сильно выветривание
    проявляется на поверхности земли, куда
    облегчен доступ агентам выветривания.
    Глубина
    проникновения в толщу земли агентов
    выветривания завис от
    степени трещиноватости пород, раскрытия
    и глубины трещин. Наиболее
    глубоко они проникают при наличии
    тектонических трещин и разломов. Область
    активного современного выветривания
    достиг; глубины
    5—10 м. Проникновению агентов способствует
    инженерная деятельность
    человека (проходка тоннелей, шахт и т.
    д.).
    Интенсивность
    выветривания находится в зависимости
    от состава пород. Разрушению способствуют
    разнозернистость и крупнозернистость
    пород, качество природного цемента,
    например, песчаник глинистым
    цементом разрушается значительно легче
    и быстрее, чем песчаник
    с кремнеземистым цементом.
    Воздействие
    на земную поверхность, на толщи скальных
    горных пород
    процесса выветривания приводит к
    образованию коры
    выветри    вания,
    которая
    состоит из видоизмененных выветриванием
    горных пород
    или продуктов их разрушения. Продукты
    выветривания     горных
    пород, остающиеся на месте их образования,
    носят название     элювия.
    Всегда
    видно, как элювий постепенно переходит
    в свою     «материнскую»
    породу. По составу он представляет собой
    смесь с об    ломков
    этой породы и глинистого материала    .
    Нескальные породы, залегающие
    на дневной поверхности, также имеют
    кору выветривания, но
    она в большинстве случаев не имеет
    четкой зональности. Верхняя часть коры
    обычно бывает представлена
    песчано-пылевато-глинистой массой,
    а нижняя — обломочным материалом. В
    карбонатных грунтах, например,
    известняках, зональность коры выветривания
    проявляется более
    четко.
    Виды выветривания.

    Процесс
    выветривания протекает при одно­временном
    участии многих агентов, но роль их при
    этом далеко неодинакова. По интенсивности
    воздействия тех или иных агентов
    выветривания
    и характеру изменений горных пород
    принято выделять три
    вида выветривания: физическое,
    химическое     и
    биологическое
    {орга­    ническое).
    Физическое
    выветривание
    выражается
    преимущест­    венно
    в механическом дроблении пород без
    существенного изменения их минерального
    состава. Породы дробятся в результате
    колебания     температур,
    замерзания воды, механической силы
    ветра и ударов песчинок, переносимых
    ветром, кристаллизации солей в капиллярах,
    давления, которые возникает в процессе
    роста корней растений и т. д.
    Большую
    роль в этом разрушении играют температурные
    явления    .
    В
    условиях земной поверхности, особенно
    в пустынях, суточные колебания температур
    довольно значительны. Так, летом в
    дневное время
    породы нагреваются до + 80 °С, а ночью их
    температура снижа­ется
    до + 20 °С. Кроме попеременного нагревания
    и охлаждения разрушительное действие
    оказывает также неравномерное нагревание
    пород,
    что связано с различными тепловыми
    свойствами, окраской и размером
    минералов, которые составляют горные
    породы. На контак­тах
    отдельных минералов образуются
    микротрещины и порода посте­пенно
    распадается на отдельные блоки и обломки
    различной формы.
    Разрушение
    пород еще более усиливается, если в их
    микротрещины проникает
    вода, которая при замерзании увеличивается
    в объеме на 9—11
    % и развивает большое боковое давление.
    Трещины расширя­ются
    и углубляются. Это явление носит название
    морозного
    выветри­    вания.
    Многие
    породы разрушаются при переменном
    намокании
    и
    высу­шивании.
    Примером
    могут служить мергели-трескуны из района
    Ново­российска.
    Эти мергели на поверхности земли быстро
    превращаются из
    массивной породы в скопление мелких
    обломков.
    Значительное
    разрушительное действие оказывает
    ветер
    своей
    ме­ханической
    силой и ударным действием песчинок.
    Физическое
    выветривание воздействует и на
    искусственные стро­ительные
    материалы. Особенно интенсивно
    выветриваются наружные части
    зданий и сооружений. Физическое
    выветривание преобладает в местностях
    с сухим резко континентальным (пустыни)
    или холодным климатом
    (горные районы, арктический пояс).
    Типичным примером являются
    пустыни и северные территории нашей
    страны (см. рис. 73).
    Химическое
    выветривание
    выражается в разрушении     горных
    пород путем растворения и изменения их
    состава. Наиболее активными химическими
    реагентами в этом процессе являются
    вода,     кислород,
    углекислота и органические кислоты.
    В
    породах кроме растворения протекают
    реакции обмена, замеще­ния,
    окисления, гидратация и дегидратация.
    Одновременно с разру­шением
    первичных минералов, например полевых
    шпатов, в граните образуются
    новые, вторичные минералы. Так образуются
    многие рас­творимые
    (хлориды, карбонаты, сульфаты) и
    нерастворимые минералы типа глинистых
    образований (гидрослюды, мономориллонит,
    каолинит и
    др.).
    Простейшим
    видом химического выветривания является
    растворе­ние
    в воде.     Легко
    растворяются каменная соль, гипс.
    Разрушительное действие
    оказывает процесс гидратации.
    Примером
    может служить переход
    ангидрита в гипс CaSO4
    + 2Н2О
    = CaSO4’2H2O.
    Этот процесс сопровождается
    резким увеличением объема (до 50—60 %),
    что вызывает разрушительное давление
    гипса на окружающие его породы.
    Биологическое
    (органическое выветривание).
    Проявляется в
    разрушении горных пород в процессе
    жизнедеятельности живых организмов и
    растений. Породы дробятся и в значительной
    мере подвергаются воздействию органических
    кислот.
    Растения
    и животные, особенно микроорганизмы
    (бактерии, мик­робы
    и др.) и низшие растения (водоросли, мхи,
    лишайники), вьщеляют различные
    кислоты и соки, которые, в свою очередь,
    весьма активно взаимодействуют
    с минералами горных пород, разрушают
    их, форми­руют
    минеральные новообразования.
    Действие
    биологического выветривания повсеместно.
    Ему принад­лежит
    ведущая роль в образовании почв.
    Процессы
    выветривания влияют на инженерно-геологические
    свойства
    горных пород. Выветривание, как
    геологический процесс, приводит к
    разрушению и преобразованию первичных
    пород. С инже­нерно-геологической
    точки зрения основная направленность
    процесса выветривания
    состоит в изменении физического состояния
    и физико-механических
    свойств горных пород, что приводит к
    снижению устой­чивости
    пород в основании сооружений, естественных
    и искусственных откосах,
    подземных выработках и т. д.
    Физико-механические
    свойства коры выветривания зависят от
    степени
    выветрелости исходной породы, ее
    петрографо-минерального состава
    и структуры. Глубинные магматические
    породы, разрушаясь на
    поверхности земли, быстро теряют свою
    прочность и превращаются в
    так называемые «рухляки», обладающие
    меньшей несущей способ­ностью и
    большей деформативностью по сравнению
    даже с трещино­ватой скалой. Рухляки
    кислых и средних магматических пород
    состоят в
    основном из кварца, одного из самых
    устойчивых минералов к процессам
    выветривания; рухляки основных и
    ультраосновных пород сложены
    из полевых шпатов — неустойчивых
    минералов, в коре вы­ветривания
    превращающихся в глинистые продукты.
    Механические свойства этих рухляков
    ниже, чем рухляков кислых и средних
    пород.
    При
    дальнейшем разрушении магматических
    пород образуются крупнообломочные
    элювиальные грунты, прочность и
    сжимаемость которых
    зависит от заполнителя и механической
    прочности самих обломков,
    т. е. от степени их выветрелости.
    Крупнообломочные
    грунты элювия кислых пород, имея в
    качестве заполнителя
    песок, состоящий в основном из кварца
    и прочных обломков,
    обладают большей механической прочностью,
    чем подобные грунты
    коры выветривания основных и ультраосновных
    пород.
    Характерной
    особенностью элювиальных глин является
    набухание, представляющее
    собой увеличение объема породы при
    увлажнении, и усадка—уменьшение
    объема при высыхании. Эти процессы
    значи­тельно ухудшают условия
    эксплуатации зданий и сооружений.
    Элювий
    метаморфических пород по своим
    физико-механическим показателям
    близок к коре выветривания основных и
    ультраосновных магматических пород.
    Кора
    выветривания осадочных пород отличается
    своим своеобра­зием. Наибольшему
    разрушению подвергаются осадочные
    породы, образовавшиеся
    в условиях, отличных от тех, в которых
    действуют факторы выветривания. Породы
    химического и органогенного проис­хождения
    большей частью полностью растворяются
    в воде или быстро дробятся
    до частиц песчаных и глинистых размером.
    В сцементиро­ванных
    породах в первую очередь разрушаются
    природный цемент, песчаник
    снова превращается в песок, конгломерат
    — в гальку и гравий
    с песчаным или глинистым заполнителем
    (в зависимости от цемента).
    Особый
    интерес представляет поведение глин в
    зоне выветривания. При
    выветривании глинистых пород происходит:
    раскрытие
    существующих и образование новых
    трещин;
    разрыхление,
    сопровождающееся возрастанием
    пористости;
    появление новых
    минералов.
    Эти
    процессы резко ухудшают физико-механические
    свойства гли­нистых
    пород, у них снижается сопротивление
    сдвигу и повышается сжимаемость.
    Степень
    выветрелости пород и строительных
    материалов оценива­ется
    коэффициентом
    выветрелости     kw
    отношением
    плотности вывет-релой
    к плотности невыветрелой породы
    (материала). Если kw
    =
    1 — порода
    выветрелая, при kw=
    1—0,9—слабовыветрелая,
    0,9—0,8 — выветрелая
    и kw
    <     0,8
    — сильно выветрелая (рухляки).
    В
    связи с вышесказанным видно, что процессы
    выветривания могут настолько
    изменить свойства пород и
    инженерно-геологические усло­вия
    строительной площадки, что строить
    здания и сооружения без специальных
    мероприятий не представляется возможным.
    Борьба
    с процессом выветривания.     При
    выборе основания для зданий
    и сооружений кору выветривания прорезают
    фундаментом до невыветрелой
    породы, либо используют ее как несущее
    основание, если
    элювий имеет достаточную прочность или
    укреплен после соот­ветствующей
    обработки способами технической
    мелиорации. Крутизну откосов
    выемок назначают с учетом прочности
    пород коры выветри­вания.
    Процесс
    выветривания необходимо учитывать
    также на период эксплуатации
    зданий и сооружений. Порода и строительные
    материа­лы,
    не защищенные от агентов выветривания,
    постепенно будут раз­рушаться, снижая
    устойчивость и прочность зданий и
    сооружений.
    Для
    предотвращения выветривания или
    улучшения свойств уже выветрелых
    пород применяют различные мероприятия:
    покрытие
    горных пород непроницаемыми для агентов
    выветри­вания
    материалами;
    пропитывание
    пород различными веществами;
    нейтрализацию
    агентов выветривания;
    планировку
    территорий и отвод вод.
    Выбор
    мероприятий по борьбе с выветриванием
    зависит от степени выветрелости
    пород, характера выветрелости,
    конструктивных особен­ностей
    сооружения и т. д.
    Создание
    защитных покрытий на поверхности горных
    пород с помощью
    различных материалов — гудрона, бетона,
    цементного рас­твора,
    глины —зависит от преобладающих факторов
    выветривания.
    Например,
    гудрон, цемент, геосинтетики и другие
    искусственные покрытия предохраняют
    породы от проникновения воды, но не
    защи­щают от влияния колебания
    температур. Хорошим изолирующим
    материалом
    является глина. Уложенная слоем, мощность
    которого равна
    глубине проникновения суточных колебаний
    температур, она становится
    хорошим водонепроницаемым покрытием,
    а сама мало изменяется
    под воздействием выветривания. Широко
    применяют гид­    роизоляцию
    котлованов, если они должны находиться
    в открытом;     состоянии
    какое-то время. В ряде случаев дно
    котлованов специально     не
    доводят до проектной отметки. Выветрившийся
    слой снимают непосредственно перед
    началом укладки фундамента.
    Пропитывать
    породы можно жидким стеклом, гудроном,
    цементом. Жидкое
    стекло используют для укрепления
    песчаных и песчано-глинистых
    пород. Гудрон дает лучшие результаты в
    щебенистых отложе­ниях.
    Цементом можно хорошо скреплять трещины
    в скальных поро­дах.
    Пески можно пропитывать глинистой
    суспензией, что приводит к
    снижению водопроницаемости.
    Нейтрализацию
    агентов выветривания из-за практических
    неу­добств
    и дороговизны применяют сравнительно
    редко. Таким методом, например, является
    насыщение фильтрующейся воды солями,
    которые она
    может растворять в данной породе. Такая
    вода уже теряет способ­ность растворять
    такие соли. Действие подземных вод можно
    нейтра­лизовать
    дренажами. Поверхностные воды отводят
    различного рода ливнестоками,
    нагорными канавами.
    Строительные
    материалы и изделия необходимо изолировать
    от влияния
    агентов выветривания различными
    покрытиями -— красками, лаками,
    штукатуркой, жидким стеклом, органическими
    пленками и т.
    д. В строительстве следует использовать
    породы наиболее устойчивые к
    выветриванию.

  3. Darkbourne Ответить

    ?
    Вопрос 1. Что такое горные породы и минералы?
    Горными породами называют тела, состоящие из нескольких минералов. По происхождению выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Минералы — это тела, имеющие однородный состав.
    Вопрос 2. Чем отличаются горные породы и минералы?
    Горные породы — состоят из минералов более или менее постоянного состава. Минералы, как правило, – однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней структурой и определенным составом, который может быть выражен соответствующей химической формулой.
    Вопрос 3. Какие бывают виды горных пород и минералов?
    По происхождению горные породы делятся на три группы: Магматические, Осадочные, Метаморфические.
    Вопрос 4. Всегда ли горные породы и минералы разрушаются только под воздействием природных сил?
    Нет, их так же разрушает человек, когда добывает полезные ископаемые.
    Вопрос 5. Что такое выветривание?
    Выветривание — процесс разрушения горных пород и минералов под влиянием физических, химических и биологических факторов. Соответственно различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
    Вопрос 6. Какие существуют виды выветривания?
    Различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
    Вопрос 7. Что является главными причинами физического выветривания?
    Физическое выветривание связано с действием движущейся воды, ветра, а также температурного расширения и сжатия горных пород. В результате физического выветривания образуются обломочные горные породы.
    Вопрос 8. Что такое биогенное выветривание?
    Биогенное выветривание — разрушение горных пород и минералов, связанное с деятельностью растений и животных.
    Вопрос 9. Что такое техногенное выветривание?
    Хозяйственная деятельность человека приводит в техногенному (или антропогенному) разрушению горных пород.
    Вопрос 10. Почему силы выветривания называют внешними силами?
    Силы выветривания называют внешними, чтобы отличать их от внутренних сил, связанных с процессами, происходящими в недрах земного шара.
    Вопрос 11. Что является основной причиной возникновения химического выветривания?
    Химическое выветривание — растворение горных пород и минералов. Этот вид выветривания связан с тем, что вода способна растворять многие вещества и горные породы. К таким породам относится известняк, гипс и многие соли.
    Вопрос 12. Как в процессе физического выветривания образуются обломочные горные породы?
    В результате физического выветривания при температурном расширении и сжатии горных пород они разрушаются и образуются обломочные горные породы.
    Вопрос 13. Приведите примеры техногенных процессов, формирующих рельеф Земли.
    Примером может быть разработка песчаных, каменных и прочих карьеров, угольных шахт.
    Вопрос 14. Приведите примеры взаимосвязи техногенных и природных процессов разрушения горных пород.
    В результате добычи песка изменяется водный баланс территории, стенки карьеров начинают размываться ручьями, в результате возникают обвалы породы и затопление нижних горизонтов карьера.
    Вопрос 15. На основе текста параграфа составьте схему «Выветривание горных пород».

  4. Balladordana Ответить

    сочинение шоколадная фабрика
    Найдите число,если: а)при делении на него на 13 в частном получается 3 и в остатке 7; б) при делении его на 20 в частном получается 15 и в остатке 1
    Сколько теплоты выделится при полном сгорании 0,5 кг нефти (удельная теплота сгорания нефти 41 мДж/кг)
    КАКОЙ ПУТЬ ПРОЙДЕТ ЗА СУТКИ КОНЕЦ МИНУТНОЙ СТРЕЛКИ ДЛИНА КОТОРОЙ 15ММ
    Составьте формулу указанных оксидов
    а) оксид кальция
    б) оксид фосфора V
    в) оксид азота III
    г) оксид серы VI
    2 Определите массовую долю алюминия в его оксиде
    какую часть составляют 3 квадратных см от квадратного м
    37 мм в кубе от кубического см
    17 кг от 3 т
    4-5(6 предложение это свое мнение) о путешествии за границу по англ.
    Что вы думаете о путешествии за границу?
    Что хорошо,а что плохо в путешествии за границу?
    Ваше мнение.(идет 6 предложением.)
    Объясните пожалуйста, почему современные морские карты составляют в проекции Меркатора?
    однокоринные глоголы к слову мысли
    среди его друзей ,родственников, знакомых не было такого человека. Подобных растений и животных в нашей местности нет. Он говорил медленно , неуверенно. Грохотало и звенело все вокруг. Рады встрече и учителя, и ученики. Город сверкал синими, белыми, желтыми огнями. Найдите однородные второстепенные члены и подчеркните их

  5. DиkаЯ_k0шkА_РыЖеЙ_МаSтИ Ответить

    Реферат на тему: Выветривание
    Содержание
    Введение
    Физическое выветривание
    Химическое выветривание
    Биологическое выветривание
    Библиография
    Введение
    Горные породы, слагающие земную кору, подвергаются денудации в результате их предварительного выветривания. Этот процесс приводит к появлению рыхлых (дисперсных) новообразований зоны гипергенеза, существенно отличных по своим физическим свойствам от исходных коренных пород.
    Выветривание — это разрушение пород на земной поверхности и их превращение в продукты, которые являются более устойчивыми в новых физико-химических условиях. Многие породы первоначально образовывались при высоких давлениях и температурах и при отсутствии воды и воздуха. Продукты выветривания могут сильно различаться по составу, и даже те из них, которые при одних условиях являются устойчивыми, при изменении условий могут стать неустойчивыми.
    Б. Б. Полынов выделил четыре стадии выветривания, характеризующие единый протекающий во времени непрерывный процесс гипергенеза. Первая стадия характеризуется преобладающей ролью физических факторов выветривания с образованием крупнообломочных и мелкозернистых продуктов механического распада массивных горных пород. В условиях сурового климата и активной денудации современное выветривание нередко ограничивается этой первой стадией. Вторая стадия характеризуется щелочной реакцией среды за счет извлечения в раствор оснований при гидролизе минералов. На этой стадии образуются вторичные минералы в результате окисления, гидратации, гидролиза и карбонатизации первичных минералов. Среди вторичных алюмосиликатов на этой стадии преобладают минералы группы монтмориллонита и нонтронит. При относительном избытке в породах кальция в продуктах выветривания происходит накопление карбоната кальция, нередко образующего корку на обломках массивных пород, Б. Б. Полынов именует эту стадию “обызвесткованной” или насыщенной сиаллитной корой выветривания”; наибольшее распространение она имеет в условиях умеренного климата при выветривании изверженных и метаморфических пород. В горных районах современные рыхлые образования на склонах часто относятся именно к этому типу.
    Третья стадия — остаточной ненасыщенной сиаллитной коры выветривания — характеризуется дальнейшим выносом из продуктов выветривания щелочных и щелочноземельных элементов, вследствие чего реакция среды становится кислой. В этой обстановке среди вторичных алюмосиликатов преобладают галлуазит и каолинит. Развитие этой стадии выветривания имеет место в условиях замедленной денудации и относительно более обильного увлажнения.
    В четвертой стадии образуется остаточная аллитная кора выветривания, характеризуемая накоплением окислов кремния, железа и алюминия. Развитие ее определяется сочетанием активного химического выветривания с замедленной денудацией в условиях жаркого и влажного климата.
    Образование слоя выветрелых пород облегчает денудацию и одновременно затрудняет дальнейший доступ агентов выветривания к свежим, неизмененным коренным породам. Удаление процессами денудации выветрелого слоя активизирует выветривание, что в свою очередь создает условия для усилен денудации. В итоге между выветриванием и денудацией устанавливается подвижное равновесие, определяющее мощность продуктов выветривания в области положительных форм рельефа. Подвижное (динамическое) равновесие не исключает поступательного развития, в силу которого равновес сдвигается в ту или иную сторону. Если преобладающую роль приобретает денудация, мощность современных продуктов выветривания для новых условий равновесия уменьшается. При замедленной денудации и, следовательно, более длительно выветривании равновесие будет достигнуто при больших значениях мощности продуктов выветривания.
    Термин “выветривание” не отражает всей сложности процесса, но широко распространен в геологической, географической, почвенной литературе. В качестве синонима употребляется термин “гипергенез”, введенный А. Е. Ферсманом. В едином и сложном процессе выветривания условно выделяются две основные взаимосвязанные формы:
    1) физическое выветривание;
    2) химическое выветривание.
    Иногда выделяют еще биологическое выветривание. Однако роль организмов и их воздействие на горные породы сводятся или к механическому разрушению, или химическому разложению. Следовательно, органическое выветривание включается в условно выделенные две формы единого процесса.
    1. Физическое выветривание
    Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием.
    Температурное выветривание происходит под воздействием суточных и сезонных колебаний температуры, вызывающих неравномерное нагревание и охлаждение горных пород. При этом минеральные зерна, слагающие горные породы, испытывают то расширение, при повышении температуры, то сжатие, при ее понижении. Таким образом, в горных породах попеременно возникают сжимающие и растягивающие усилия. Расширение и сжатие пород более интенсивно сказываются в самой приповерхностной части пород. Наибольшему разрушению в результате температурного выветривания подвержены полиминеральные горные породы, такие, как граниты, габбро, гнейсы и др. Различные минералы, из которых состоят такие породы, обладают неодинаковым коэффициентом объемного расширения, поэтому при изменении температуры они испытывают деформации в различной степени. К тому же коэффициент линейного расширения даже у одного и того же минерала меняется в зависимости от направления в кристалле (проявление анизотропии).
    В результате длительного воздействия колебаний температуры и различных коэффициентов расширения минералов взаимное сцепление отдельных минеральных зерен в горной породе нарушается, она растрескивается и распадается на отдельные обломки. На интенсивность температурного выветривания влияют также окраска горной породы и размеры слагающих ее минеральных зерен. Известно, что под влиянием солнечных лучей (инсоляции) значительно сильней нагреваются темноцветные минералы. Вследствие этого быстрее разрушаются темноокрашенные, а также; крупнозернистые горные породы.
    Температурное выветривание наиболее интенсивно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, особенно суточных, сухостью воздуха и отсутствием или слабым развитием растительного покрова, смягчающего температурное воздействие на почвы и горные породы. Особенно интенсивно температурное выветривание в пустынях, где количество выпадающих атмосферных осадков не превышает 200 — 250 мм/год, малая облачность, суточные колебания температуры нередко достигают 40 — 50оС, громадный дефицит влажности. Относительная влажность летом может снижаться до 10%, а иногда и ниже. В этих условиях горные породы под действием солнечных лучей сильно нагреваются до температур, значительно превышающих температуру воздуха (особенно темноцветные минералы), ночью же сильно охлаждаются. Именно в пустынях особенно ярко выражен процесс шелушения, или десквамации, при котором от поверхности горных пород отслаиваются чешуи или толстые пластины, параллельные поверхности породы.
    Температурное выветривание интенсивно протекает также на вершинах и склонах гор, не покрытых снегом и льдом, где воздух прозрачнее и инсоляция значительно сильнее, чем в прилежащих низменностях. В ряде случаев температура воздуха днем здесь может достигать +20 — +30оС, а ночью падает почти до точки замерзания.
    Механическое выветривание происходит под механическим воздействием посторонних агентов. Особенно большое разрушительное действие оказывает замерзание воды. Когда вода попадает в трещины и поры горных пород, а потом замерзает, она увеличивается в объеме на 9 — 10%, производя при этом огромное давление. Такая сила преодолевает сопротивление горных пород на разрыв, и они раскалываются на отдельные обломки. Наиболее интенсивное расклинивающее действие производит замерзающая вода в трещинах горных пород. Но под влиянием замерзающей воды легко дробятся и породы с высокой пористостью, в которых поровое пространство занимает около 10 — 30% объема (песчаники и другие осадочные породы). Процессы, связанные с воздействием периодически замерзающей воды, часто называют морозным выветриванием. Оно наблюдается в высоких полярных и субполярных широтах, а также в горных районах выше снеговой линии, где в ряде случаев проявляется и температурное выветривание.
    Такое же механическое воздействие на горные породы оказывают корневая система деревьев и роющие животные. По мере разрастания деревьев увеличиваются в размерах их корни. Они давят с большой силой на стенки трещин и раздвигают их как клинья и тем самым вызывают раскалывание породы на отдельные глыбы и обломки. Часть таких глыб выталкивается вверх. Механическое воздействие оказывают и различные роющие животные, такие, как земляные черви, муравьи, грызуны и др.
    Дезинтеграцию пород вызывает также рост кристаллов в капиллярных трещинах и порах. Это хорошо проявляется в условиях сухого климата, где днем при сильном нагревании капиллярная вода подтягивается к поверхности и испаряется, а соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов капиллярные трещины расширяются, что и приводит к нарушению монолитности горной породы и ее разрушению.
    2. Химическое выветривание
    Разрушению горных пород под влиянием физического выветривания всегда в той или иной степени сопутствует химическое выветривание, а в ряде случаев последнее играет решающую роль. Это отражает тесную взаимосвязь различных форм единого процесса выветривания. Физическая дезинтеграция резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Главными факторами химического выветривания являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты, под влиянием которых существенно изменяются структура и состав минералов и образуются новые минералы, соответствующие определенным физико-химическим условиям. Важнейший фактор химического выветривания — вода, которая в той или иной степени диссоциирована на положительно заряженные водородные ионы (Н+) и отрицательно заряженные гидроксильные ионы (ОН-). Это определяет ее возможность вступать в реакцию с кристаллическим веществом. Высокая концентрация водородных ионов в растворах способствует ускорению процессов выветривания.
    Особенно возрастает интенсивность химического выветривания, когда в водном растворе присутствуют кислород, углекислота и органические кислоты, которые обладают большой активностью и во много раз повышают диссоциацию воды. В зависимости от реакции среды в процессе выветривания возникают те или иные характерные ассоциации минералов. Наиболее благоприятные условия для химического выветривания существуют в гумидных областях и особенно в тропических и субтропических зонах, где имеет место сочетание большой влажности, высокой температуры, пышной растительности и огромного ежегодного отпада органической массы (в тропических лесах), в результате чего значительно возрастает концентрация углекислоты и органических кислот, а следовательно, возрастает и концентрация водородных ионов. Химическое воздействие на горные породы оказывают находящиеся в воде растворенные ионы, такие, как НСО 3 — . SO -4 , С1 -, Са + , Mg + , Na + , К + . Эти ионы также могут замещать. заряженные атомы в кристаллах или взаимодействовать с ними,. что может приводить к нарушению первичной кристаллической структуры минералов. Процессы, протекающие при химическом выветривании, заключаются в следующих основных химических реакциях: окислении, гидратации, растворении, гидролизе.
    Окисление. Процессы окисления наиболее интенсивно протекают в минералах, содержащих закисные соединения железа, марганца и других элементов. Так, сульфиды в кислой среде становятся неустойчивыми и постепенно замещаются сульфатами, окислами и гидроокислами. Направленность этого процесса можно схематически изобразить следующим образом: FeS 2 +nO 2 +mH 2 О®FeSO 4 ®Fe 2 (SO 4 ) 3 ®Fe 2 O 3 znH 2 O. пирит сульфат сульфат бурый железняк закиси окиси (лимонит) железа. На первой стадии получаются сульфат закиси железа и серная кислота (1^2804) . Наличие серной кислоты значительно усиливает интенсивность выветривания, способствует дальнейшему разложению минералов. На второй стадии сульфат закиси железа переходит в сульфат окиси железа. Последний в свою очередь оказывается неустойчивым и под действием кислорода и воды -переходит в водную окись железа — бурый железняк. Бурый железняк фактически представляет собой сложный минеральный агрегат близких по составу минералов гётита (FeO·OH) и гидрогётита (FeO·OH·nH 2 O) . На поверхности ряда месторождений сульфидных руд и других железосодержащих минералов наблюдается “бурожелезняковая шляпа”, возникшая в результате одновременных окисления и гидратации. Местами при недостаточном количестве влаги образуются бедная водой окись железа, гидрогематит (Fe 2 O 3 ·H 2 O) . В результате процессов окисления магнетит переходит в гематит, как это имеет место в районе КМА. Гематит образуется и при окислении таких минералов, как оливин, пироксены, амфиболы, под действием воды, кислорода и углекислоты. Направленность реакции следующая: (Mg, Fe) 2 [SiO 4 ]®Fe 2 O 3 +nMg(HCO 3 ) 2 +mH 4 SiO 4 . оливин гематит растворимый растворимая бикарбонат кремнекислота магния Дальнейший процесс окисления и гидратации может привести к образованию гидроокислов железа (Fе 2 O 3 ·nН 2 O) .
    Гидратация — это процесс, заключающийся в присоединении воды к первичным минералам горных пород и образовании новых минералов. Можно привести следующие примеры гидратации:
    1. Переход ангидрита в гипс по реакции СаSO 4 +2H 2 OЫCaSO 4 -2H 2 O (реакция обратима при изменении условий) .
    2. Переход гематита в гидроокислы железа: Fе 2 О 3 +nН 2 ОЫFе 2 О 3 ·nН 2 О. При гидратации объем породы увеличивается и покрывающие отложения деформируются.
    Растворение. Под влиянием воды, содержащей углекислоту, происходит растворение горных пород. Растворение особенно интенсивно проявляется в осадочных горных породах — хлоридных, сульфатных и карбонатных. Наибольшей растворимостью отличаются хлориды: соли натрия, калия и др. За хлоридами по степени растворимости стоят сульфаты, в частности гипс, за которыми следуют карбонатные породы: известняки, доломиты, мергели. В результате растворяющей деятельности поверхностных и подземных вод на поверхности растворимых пород образуются карстовые формы рельефа.
    Гидролиз. Сложный процесс гидролиза особенно большое значение имеет при выветривании силикатов и алюмосиликатов. Он заключается в разложении минералов, выносе отдельных элементов, а также в присоединении гидроксильных ионов и гидратации. В ходе гидролиза первичная кристаллическая структура минерала нарушается и перестраивается и может оказаться полностью разрушенной и заменена новой, существенно отличной от первоначальной и соответствующей вновь образованным гипергенным минералам. В ряде случаев гипергенное преобразование силикатов и алюмосиликатов под влиянием воды, углекислоты и органических кислот протекает стадийно с образованием различных глинистых минералов. В качестве примера можно привести схему разложения полевых шпатов (полевой шпат промежуточный минерал-каолинит) : K[AlSi 3 O 8 ]®(К, Н 2 0) А1 2 (ОН) 2 [A1Si 4 O 10 ]·nH 2 0®A1 4 (ОН) 8 [A1Si 4 O 10 ] ортоклаз гидрослюда каолинит.
    При образовании из полевых шпатов каолинита происходит несколько превращений и реакций:
    1. Все катионы К, Na, Са при взаимодействии с углекислотой образуют истинные растворы карбонатов (СаСО 3 , Na 2 CО 3 , К 2 СОз) и бикарбонатов. В условиях влажного и теплого климата карбонаты выносятся за пределы; места их образования. В условиях сухого климата и недостатка влаги карбонаты остаются на месте, образуя твердую корку, или выпадают из раствора на некоторой глубине от поверхности. Такой процесс образования карбонатов называется карбонатизацией.
    2. Каркасная структура полевых шпатов превращается в слоевую, свойственную каолиниту и другим глинистым минералам.
    3. Часть растворенного кремнезема выносится водой, что подтверждается наличием в твердом стоке речных вод в среднею около 11% SiO 2 . Значительная часть выносимого кремнезема быстро переходит в коллоидальное состояние и выпадает в виде аморфного гидратированного осадка SiO 2 ·nН 2 O, который при высыхании и частичной потере воды превращается в опал. Часть SiO 2 остается прочно связанной в каолините.
    4. Присоединение гидроксильных ионов в каолините. В результате выветривания магматических и метаморфических горных. пород, богатых алюмосиликатами (гранитов, гранодиоритов, гнейсов и др.) , образуются месторождения каолина. Каолинит в условиях земной поверхности достаточно устойчивый минерал. Но при благоприятных условиях — высокой температуре, большом количестве атмосферных осадков и огромном растительном отпаде — происходит дальнейшее разложение и образуются наиболее устойчивые соединения — гидроокислы алюминия, такие, как гиббсит, или гидраргиллят, А10(ОН) з — один из рудоносных минералов основной алюминиевой руды — боксита. Иногда гидроокислы алюминия распространены в виде пятен в каолинитах.
    При выветривании полиминеральных горных пород наряду с гидроокислами алюминия на конечных стадиях образуются гидроокислы железа, иногда марганца, титана. Наибольшая интенсивность химического выветривания проявляется в железисто-магнезиальных минералах (оливин, пироксены, амфиболы) и основных плагиоклазах.
    3. Биологическое выветривание
    Живое вещество, с точки зрения В.И. Вернадского, создает химические соединения, которые могут производить большую геологическую работу.
    Горные породы на своих поверхностях содержат огромное количество микроорганизмов. На 1 г. выветрелой породы может приходиться до 1 млн. бактерий. Как только порода начинает выветриваться, на ней сразу же поселяются бактерии и сине-зеленые водоросли, затем лишайники и мхи, которые растворяют и разрушают поверхностный слой породы и после их отмирания на ней образуются углубления, ямки, борозды, заполненные сухой биомассой отмерших организмов. Изучение поверхности камней под микроскопом, слагающих древние храмы, дворцы, церкви, жилые здания и т.п. показывает, что на них находится множество разнообразных организмов – бактерии (цианобактерии, актиномицесты), водоросли, грибы, протисты, членистоногие, лишайники и др. Наиболее распространены грибные гифы (ветвящиеся тяжи) и микроколонии из округлых клеток. Грибы, как правило, интенсивно окрашены различными пигментами – меланином, каротиноидами, микроспоринами, которые вызывают потемнение трещин и придают поверхности мрамора, например, красновато- бурый, бурый – почти черный цвет. Еле заметные трещинки на поверхности камней обладают другими экологическими обстановками, нежели обстановки на гладкой поверхности породы. Там больше влаги и меньше света. Поэтому в субаэральных пленках на поверхностях камней преобладают микроскопические грибы, гифы которых активно растут, удлиняются и, в конце концов, покрывают все поверхность камня.
    Таким образом, на поверхности горных пород формируются сообщества микроорганизмов, играющие важную роль в процессах выветривания.
    Биота, поселившаяся на поверхности горных пород, извлекает из нее необходимые для жизни химические элементы – Р, S, K, Ca, Mg, Na, B, Sr, Fe, Si, Al и др., что подтверждается их большим содержанием в золе растений, выросших на горных породах. Даже Si извлекаются из кристаллических решеток алюмосиликатов. Следовательно, организмы участвуют в разложении минералов. Однако, они и возвращают новые химические элементы в геологическую среду. Тем самым происходит круговорот веществ, обусловленный активностью биоты.
    Следует отметить, что в процессах химического выветривания организмы участвуют и косвенным путем выделяя, например, кислород при фотосинтезе, образуя СО2 при отмирании растений, провоцируя образование весьма агрессивных органических кислот, которые резко усиливают растворение и гидролиз минералов. Такое воздействие наиболее интенсивно происходит во влажном, тропическом климате, в густых болотистых лесах, в которых опад (отмершие растения, листья и др.) составляет почти 260 ц/га. Вода в подобных джунглях обладает кислой реакцией и активно растворяет горные породы, нарушая связи в кристаллической решетке минералов.
    Библиография
    1. Короновский Н.В. «Общая геология», Издательство Московского университета, 2002.
    2. Оллиер К. Выветривание: Пер. с англ. — М. Недра, 1987.
    3. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых: — М. Недра, 1988.
    4. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология: М. МГУ, 1988.

  6. Блуждающий Дух 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

  7. DOMYHUK Ответить


    Выветривание – это совокупность сложных процессов качественного и
    количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих
    к образованию продуктов выветривания. Выветривание происходит за счёт действия
    на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное
    время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора
    выветривания    . Процессы выветривания относят к экзогенным
    процессам     – процессам разрушения,
    переноса и отложения горных пород и минералов, происходящие на поверхности Земли
    под влиянием сил денудации – тепла, воздуха, ветра, воды и льда, силы тяжести.
    Различают три вида выветривания: физическое (лёд, вода и ветер), химическое и
    биологическое.

    Физическое выветривание     – это
    процесс раздробления кристаллических горных пород и минералов на более мелкие
    обломки без изменения химического состава. При физическом выветривании
    наибольшее значение имеют сезонная и годовая разницы температур. Так, в средних
    широтах суточная разница температур летом равна 10–15 °С, зимой 20–25 °С, в
    течение года 40–50 °С. Разница температур в пустынях достигает 70–80 °С.
    Горные породы на поверхности суши остывают и нагреваются быстрее, чем на
    глубине. При нагревании горные породы расширяются, при остывании сжимаются,
    причем в верхних слоях – больше, чем в нижних, вызывая появление вертикальных и
    горизонтальных микротрещин. Процесс разрушения усиливается при конденсации и
    замерзании воды в трещинах, поскольку при замерзании объем воды увеличивается на
    10%. Глыбы или массивы, состоящие из многих минеральных зерен, распадаются, так
    как величина коэффициента линейного расширения этих минералов различна. В
    результате горная порода покрывается трещинами и с течением времени рассыпается
    на более мелкие обломки, причем на поверхности процесс физического выветривания
    происходит быстрее, чем на глубине, поэтому сначала наблюдается «отшелушивание»
    каменных слоев и глыб, а затем и отдельных камней. В результате физического
    выветривания образуются обломки самых различных размеров, обладающих
    способностью пропускать воду и воздух, а при сильном измельчении – задерживать
    их. Большое физическое разрушение пород производит ветер (рис. 3.1)

    Химическое выветривание     – это
    процесс, протекающий под влиянием химического воздействия на породы главным
    образом кислорода, воды и углекислоты, и приводящий к изменению размеров и
    химического состава отдельных частиц выветривающихся пород.
    Все минералы, образующиеся в земной коре, представлены химическими соединениями
    разной степени сложности. Процессы физического выветривания, вызывая измельчение
    горных пород и минералов, увеличивают площадь соприкосновения их с водой и
    воздухом. Причем увеличение площади соприкосновения происходит очень быстро.
    Так, если кубик со стороной 1 см, общей поверхностью 6 см2 раздробить
    на частицы со стороной 1 мк (1микрон = 10-6 м),
    то суммарная поверхность составит 60000 см2.
    Известно, что скорость химических реакций увеличивается прямо пропорционально
    площади соприкосновения. Поэтому по границам соприкосновения горных пород и
    минералов с водой, воздухом и углекислотой протекают химические реакции и тем
    интенсивнее, чем больше площадь соприкосновения.
    При химическом выветривании наиболее распространенными являются реакции окисления,
    гидратации и дегидратации, гидролиза, растворения и обмена.     В
    результате окисления происходит присоединение кислорода.
    Чаще всего окисляются соли металлов, особенно железа. Например, пирит при
    взаимодействии с кислородом и водой претерпевает следующие изменения:
    1. Окисление:
    2FeS2 +
    7O2 +
    2H2O = 2FeSO4 +
    2H2SO4;
    Пирит
    12FeSO4 +
    6H2O+3O2 =
    4Fe2(SO4)3 +
    4Fe(OH)3
    2Fe2(SO4)3 +
    9H2O = 2Fe2O8·3H2O
    + 6H2SO4.
    лимонит
    В результате реакций образуются лимонит (минерал красного цвета) и серная
    кислота. Лимонит обладает способностью впитывать воду.
    2. Гидратация – реакция, протекающая с присоединением воды. Например, окись
    железа – гематит (красная железная руда), взаимодействуя с водой
    2FeO3+ ЗН2О
    = 2Fe2O3 ·ЗН2О
    гематит лимонит
    образует гидроокись или тот же лимонит.
    2. Дегидратация – процесс обратной гидратации, протекающий обычно в сухих
    условиях.
    3. Гидролиз – реакция взаимодействия алюмосиликатов с водой и углекислотой,
    сопровождающаяся отщеплением катионов Са2+,
    Mg2+- или К+ из
    минералов с одновременным замещением их водородом.
    В земной коре наиболее распространены полевые шпаты, которые в условиях влажного
    климата, взаимодействуя с водой и углекислотой, превращаются в каолинит по
    схеме:
    К2О ·А12О3.
    ·6 Si O2 ·+ 2HOH > Н2О
    ·А12О3 ·6Si
    O2 +
    2KOH.
    Ортоклаз Алюмокремниевая кислота
    В приведенном примере диссоциированная часть воды, взаимодействуя с ортоклазом,
    отщепляет от него калий, который замещается водородом и одновременно образуется
    щелочь КОН. Образующаяся щелочь растворяет часть кремнезема, а затем
    взаимодействует с углекислотой по схеме:
    Н2О ·А12О3 ·6Si
    О2 +
    2KOH + Н2СО3 +
    nН2О > Н2О
    ·А12О3 ·2Si
    O2 +
    4SiO2·nН2О
    + К2СО3 +
    2Н2О
    Каолин Поташ
    В результате реакции образуются каолин, водные растворы кремнезема и углекислого
    калия. Каолин – глина белого цвета, состоящая из мелких чешуек размером менее
    0,001 мм, обладает способностью впитывать воду и удерживать в поглощенном
    состоянии катионы К+, Са2*,
    Mg2+ и
    Н+. При дальнейшем выветривании в
    условиях жаркого климата каолин распадается на гидроокиси железа, алюминия и
    водорастворимую кремнекислоту.
    Кремнезем при незначительной концентрации в воде осаждается, образуя фракцию
    пыли, а раствор К2СО3 в
    воде диссоциирует на ионы К+ и
    СО32+|,
    причем К+ частично
    вымывается (в форме К2СО3),
    а частично поглощается образовавшимся каолином. При взаимодействии воды и
    углекислоты с другими алюмосиликатными минералами освобождаются Са2+,
    Mg2+, K+,
    Na+ и
    другие катионы.
    Минералы, подвергающиеся химическому выветриванию, называются первичными. К ним
    относятся как простые соли, так и основная часть минералов магматических пород:
    кварц, полевые шпаты, роговые обманки и т. д. Вторичные минералы – продукты
    химического выветривания первичных минералов. Они могут быть как простыми, так и
    сложными соединениями.
    Особое значение имеют вторичные глинистые минералы – каолинит,
    монтмориллонит, гидрослюды.     Это
    чаще всего глины с мелкими плоскими кристаллами, имеющими размер около 0,001 мм
    и обладающими отрицательным зарядом. Малый размер частиц обусловливает
    возникновение таких свойств, как вязкость, липкость, набухание и способность к
    обменным реакциям.
    При химическом выветривании одновременно образуются водорастворимые соединения,
    в частности, углекислые соли К2СО3,
    СаСО3, MgCO3.
    В водном растворе минералов NaCl, MgCl2 и
    др. возникают обменные реакции с образованием вторичных водорастворимых
    минералов. Поэтому такие минералы, как кальцит, гипс, сода, галит, могут быть и
    первичного и вторичного происхождения.
    К наиболее распространенным вторичным минералам относятся: 1) минералы простых
    солей: кальцит, магнезит, галит, гипс, сода и др.; 2) минералы окислов и
    гидроокислов – аморфный кремнезем (SiO2·nH2O),
    гидроокислы алюминия (А12О3·nН2О),
    железа (Fе2О3·nН2О
    лимонит, гетит), гидроокиси марганца (Мn2О·nН2О
    – пиролюзит, псиломелан и др.); 3) глинистые минералы – каолин, галлуазит,
    монтмориллонит, гидрослюды (иллит) и др.

    Биологическое выветривание     –
    это процесс изменения горных пород под влиянием организмов, продуктов их
    жизнедеятельности и продуктов разложения органических веществ.
    При физическом и химическом выветриваниях все простые соли вымываются водой и
    уносятся сначала в реки, а затем в моря и океаны. При биологическом выветривании
    растения и микроорганизмы избирательно поглощают часть водорастворимых солей,
    закрепляя их в форме органического вещества.
    Разрушение горных пород происходит под влиянием различных ферментов, имеющих
    кислую или щелочную реакцию, органических кислот и оснований. Так, некоторые
    силикатные бактерии, выделяя слизистые образования, разрушают полевые шпаты.
    Нитрифицирующие бактерии способны выделять азотную кислоту, серобактерии –
    серную. Диатомовые водоросли извлекают из алюмосиликатов кремнезем для
    построения скелета своего тела. Лишайники воздействуют на горные породы с
    помощью сильных органических кислот. Корни древесных и кустарниковых растений
    оказывают существенное физическое расклинивающее действие на горные породы. При
    разложении растительных остатков образуется значительное количество кислот и
    солей, также вступающих в различные реакции с горными породами.
    Таким образом, при биологическом выветривании происходит физическое разрушение и
    дробление горных пород и минералов, а также их химическое преобразование, т.е.
    осуществляется их биохимическое разложение с образованием вторичных минералов и
    комплексных органо-минеральных соединений, большая часть которых закрепляется в
    верхних слоях почв.Биологическое
    выветривание относится к почвообразовательным процессам.
    Под влиянием всех процессов выветривания образуется более или менее мощный слой
    коры выветривания, или рухляк
    выветривания    , который может состоять из крупных обломков первичных минералов
    и горных пород, очень мелких частиц вторичных глинистых минералов, окислов и
    гидроокисей, минералов, находящихся в промежуточных стадиях разложения. Наиболее
    устойчив из них кварц, наименее устойчивы — простые соли.
    В результате выветривания из кислых, насыщенных кварцем пород (кварциты, кварц,
    вулканическое стекло) образуются пески,
    из алюмосиликатов (слюд, полевых шпатов, авгитов и роговых обманок) – глины.
    Поэтому при выветривании гранитов образуется смесь песка и глины –суглинки. Часть
    продуктов выветривания переносится водой и ветром.
    Продукты выветривания, не подвергшиеся переносу и оставшиеся на месте своего
    образования, называют элювием (от лат. eluo –
    «вымываю»). Элювиальные отложения формируются на горизонтальных или
    слабонаклонных поверхностях. В геологии, элювиальные отложения – это то, что
    осталось на месте в результате выветривания, а унесенный материал
    рассматривается как часть другого процесса
    По сравнению с твердыми породами в рухляке выветривания появляются новые
    свойства: водо- и воздухопроницаемость, способность удерживать воду и некоторые
    элементы питания, а глины, кроме того, способны обменивать свои катионы К+,
    Са2+, Mg2+,
    F3+, H1+ на
    катионы водного раствора. Под влиянием биологических процессов выветривания
    накапливаются органические и органо-минеральные соединения, которые обеспечивают
    минимальное первичное плодородие рухляка.
    ?

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *