Выветривание и его геолого-геоморфологическое

Проявление

Выветривание – многогранный природный процесс, ведущий к изменению состояния, а нередко к коренной перестройке вещества горных пород, т.е. это процесс разрушения горных пород. С ним связано формирование почв и полезных ископаемых.

Основными агентами выветривания следует считать солнечную радиацию, составные части атмосферы (кислород, азот и углекислый газ), атмосферные и грунтовые воды и органический мир.

Процесс выветривания зависит от зональных природных особенностей и от свойств пород. Из свойств пород можно отметить минералогический состав, плотность, тепловые свойства, а также состояние и характер поверхности. Так, полиминеральные интрузивные породы (гранит) легче подвергаются выветриванию, чем однородные (кварциты). Трещиноватые и водопроницаемые породы более устойчивы, а воздухоемкие, при контрастности температур в них, менее защищены от воздействия выветривания. Здесь могут сыграть факторную роль тепловые свойства пород: теплоемкость и теплопроводность.

Процесс выветривания многообразен и различен по эффективности действия на горные породы. Различают выветривание физическое, химическое и биологическое, хотя они происходят совместно.

Физическое выветривание совершается под действием разных факторов и может быть дифференцировано. Неравномерное нагревание горных пород в течение суток и изменение состояния кристаллов в горной породе может вызвать температурное выветривание. Изменение объема воды в трещинах и порах при промерзании влаги способствует проявлению морозного выветривания. Кристаллизация солей в трещинах пород при испарении вызывает проявление солевого выветривания. Наконец, растения и животные также способны рыхлить верхние слои горных пород. Все это – физическое выветривание с механическим воздействием на горные породы. Понятно, что варианты проявления физического выветривания могут иметь территориальную приуроченность. Например, солевое не может происходить в полярных или гумидных условиях.

Химическое выветривание – более сложный, чем физическое, процесс глубокого преобразования, а порой и перестройки вещества горных пород. Он обеспечивается химическим воздействием на горные породы воды, кислорода, углекислоты из воздуха, а также биохимическими процессами, которые обусловлены жизнедеятельностью организмов. Так, действие влаги, обогащенной газами и органическими кислотами, определяет возможность не только растворения, но и более сложных процессов окисления, гидратации и гидролиза. Окисление железосодержащих сульфидов при их поступлении из глубин на поверхность приводит к образованию зон вторичного обогащения. Подобные цементирующие соединения можно наблюдать в обнажениях по берегам рек.

Классическим примером гидратации является обогащение ангидрита водой и превращение его в гипс с существенным (около 20 %) увеличением объема породы и с возможными деформациями. Более глубокие изменения в физическом и химическом состоянии пород вызывает процесс гидролиза. Суть его заключается в разложении минералов и удалении отдельных элементов из их состава. Обычным видом гидролиза в природе является разрушение пород до образования в умеренных широтах глин, состоящих из монтмориллонита и гидрослюд, а в условиях тропического климата – до образования каолина и латеритных пород. Интенсивность и характер процессов химического выветривания в верхней части земной коры в значительной степени зависит от жизнедеятельности организмов. Поэтому химическое выветривание неразрывно связано с биологическим в едином биохимическом процессе.

В результате проявления выветривания на поверхности Земли формируется две группы продуктов: подвижные (соли, щелочи), которые выносятся, и остаточные, устойчивые соединения, которые накапливаются на месте. Последние называют элювием. Этому продукту свойственны такие качества: 1) связь с вещественным составом материнской породы; 2) неоднородность механического состава (от глыб до глин); 3) неровность подошвы слоя (базируется на щебнисто-древянистом базальном горизонте); 4) отсутствие выраженной слоистости. Последующее накопление и преобразование элювия на уклонных участках создают кору выветривания – комплекс элювиальных образований с денудационными физико-химическими компонентами. Кора выветривания имеет морфологические и региональные особенности. Морфологически различают линейную (по полосе разлома) и площадную кору выветривания. Зональная классификация сложнее. По Л.Б.Рухину, основные генетические типы коры выветривания следующие: обломочная, сиаллитная и латеритная.

Обломочная. Образуется в условиях нивального и аридного климата под действием механического выветривания. Представлена разнородным обломочным материалом, который слагает шлейфы и каменистые скопления на склонах.

Сиаллитная. Образуется в условиях гумидного климата разных широт с неодинаковым влиянием промывного режима. Разновидностями сиаллитного типа являются гидрослюдистая, монтморрилонитовая и каолинитовая коры выветривания.

Латеритная. Образуется в условиях жаркого влажного климата. Глубокое разложение пород с накоплением свободных элементов (Fe и Al) создает тонкий механический состав и красноцветную окраску. С нею нередко связаны месторождения бокситов.