ЕКЗОГЕННІ ГЕОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ

Вивітрювання (гіпергенез)

1. Фізичне вивітрювання ГП.

2. Хімічне вивітрювання ГП.

3. Біологічне вивітрювання ГП.

4. Продукти вивітрювання.

5. Утворення ґрунтів.

1. Вивітрювання – це складний комплекс фізико-хімічних процесів, які відбуваються у зовнішній частині літосфери і призводять до зміни і руйнування ГП.

Фізичне вивітрювання відбувається під впливом сезонних і добових коливань температури, дії замерзаючої води, зростання кристалів, кореневої системи рослин і є механічним руйнуванням (подрібненням, розпушуванням) ГП та перетворення їх на уламковий матеріал.

Температурне вивітрювання спричиняють різкі перепади Т, які призводять до нерівномірного нагрівання та охолодження ГП. Особливо інтенсивно ці процеси відбуваються в полімінеральних породах. Мінерали, з яких складається порода мають різні коефіцієнти теплового розширення та стиснення. Через багаторазове чергування розширення та стиснення окремих мінеральних зерен їх взаємне зчеплення порушується, порода розтріскується та розпадаються на окремі уламки. Темнокольорові породи сильніше нагріваються і швидше піддаються руйнуванню.

Області особливо активного Т вивітрювання:

1) пустелі. В Каракумах і Кизилкумах Т піску і скель вдень досягає 80 градусів С, а вночі спадає майже до 0.

2) гірські райони.

Окремим видом фізичного (механічного) руйнування порід є морозне вивітрювання, яке поширене у полярних, субполярних широтах і в гірських районах. Руйнівну дію за цих обставин здійснює вода, що замерзає в тріщинах і порах. Тиск у тріщинах, який виникає при цьому, розширює їх, руйнуючи суцільність породи. Таку ж саму дію здійснюють коренева система дерев, а також кристалізація солей. Останній процес поширений у засушливих районах Землі, де інтенсивно відбуваються процеси випаровування.

2. При хімічному вивітрюванні не тільки руйнуються мінерали, але утворюються нові. Головними чинниками є вода і розчинені в ній солі, кислоти, гази, органічні сполуки.

Процеси, що відбуваються під час хімічного вивітрювання, можна звести до 4 основних хімічних реакцій: окиснення, розчинення, гідратація та гідроліз.

Окиснення мінералів і ГП пов’язане з дією на них кисню, розчиненого у воді. Найчастіше окисненню піддаються закисні сполуки заліза, марганцю та ін., а також сульфіди і карбонати.

Приклад: FeS₂+nO₂+mH₂O → FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃→ Fe₂O₃nH₂O

Розчиненню у воді піддаються тією чи іншою мірою всі мінерали, особливо хлориди, сульфати, карбонати. Під дією поверхневих та підземних вод у них утворюються заглибини, лійки, колодязі, печери. Процес відомий під загальною назвою карст.

Гідратація – це процес приєднання мінералами води і утворення нових мінералів. Типовий приклад перехід ангідриту в гіпс:

CaSO₄+2H₂O → CaSO₄*2H₂O

Подібно до цього здійснюється перехід гематиту в лімоніт. Під час гідратації змінюються властивості мінералів, відбувається перекристалізація, зростає об’єм, що спричиняє деформацію ГП, в яких дані мінерали є складовими частинами. Тобто у даному випадку поєднуються процеси хімічного і механічного вивітрювання.

Гідроліз – це процес обмінного розкладання мінералів під дією води з розчиненими в ній газами. Через гідроліз утворюються нові сполуки. Кристалічна решітка мінералу може повністю руйнуватися та заміщуватися новою: приклад, перетворення ПШ на каолініт:

ПШ + nH₂O + CO₂ → каолініт + опал + поташ (K₂CO₃)

Каолініт + рH₂O + CO₂ → боксит + опал

ПШ містяться в багатьох магматичних породах. Отже, гідроліз призводить до руйнування масивів магматичних порід.

3. Біологічне вивітрювання. Значну роль у процесах вивітрювання відіграють організми. Але дія органічного світу на ГП зводиться або до фізичного, або до хімічного руйнування. Організми поглинають з порід Na, K, Ca, P, S, Cl, Mg, Al, Fe, Sr, Si та ін. Органічні кислоти, які виділяються під час гниття органічних решток, кисень, утворені внаслідок фотосинтезу рослин, також беруть участь у хімічному руйнуванні.

4. Процеси гіпергенезу зумовлюють утворення специфічних типів відкладів, які або залишаються на місці зруйнованих масивів ГП або під дією гравітації скочуються вниз по схилах. Продукти вивітрювання ГП, що залягають на місці свого утворення, називають елювієм (лат. еluvio – вимивати), який характеризується відсутністю верствуватості та відсортованості.

Продукти вивітрювання, зсунуті вниз по схилу під дією сили ваги і відкладені біля підніжжя схилу, називають колювієм (лат. colluvio – скупчення), який накопичується переважно за рахунок осипів та обвалів на крутих схилах. В гірських районах на схилах часто утворюються гігантські скупчення уламків порід, різних за розмірами і формою, тобто кам’яні ріки, або куруми.

Матеріал, знесений і відкладений по схилу та біля підніжжя атмосферними водами, називають делювієм (лат. deluo – змиваю). На відміну від колювію він має добре виражену верствуватість, паралельну до схилу, і відсортованість уламків за розмірами.

Елювій разом із продуктами його перетворення називають корою вивітрювання. Склад і потужність кори вивітрювання визначаються поєднанням багатьох чинників, серед яких найсприятливішими є висока Т та вологість, вирівняний рельєф, тривалість процесів вивітрювання. Найпотужніша кора (до 100 м і більше) формується у вологих тропіках і субтропіках.

За часом формування кори вивітрювання поділяють на сучасні і давні. Перші з них переважно невеликої потужності, недорозвинені, і у верхній їх частині розвиваються сучасні ґрунти. Серед давніх кор. Вивітрювання відомі докембрійська, девонська, мезозойська та палеогенова.

За поширенням виділяють також площинні кори вивітрювання, поширені здебільшого на платформах, та лінійні – характерні для складчастих зон.

З корами вивітрювання генетично пов’язане формування цілого ряду КК осадового походження: боксити, каоліни, оксиди та гідрооксиди заліза, гідрооксиди марганцю, опали, гіпси, руди нікелю, кобальту. Курська магнітна аномалія (залізорудне родовище) є палеозойською корою вивітрювання.

5. З процесами вивітрювання ГП пов’язане і утворення ґрунтів. Ґрунти – це верхній шар ЗК, що сформувався внаслідок тривалої взаємодії ГП, клімату, рослинності та тваринних організмів. Ґрунти – це елювій, збагачений продуктами життєдіяльності організмів та частково перероблений ними. У разі неповного розкладу органічних речовин утворюється перегній, або гумус, - аморфна органічна речовина бурого або чорного кольору. З гумусом пов’язана основна властивість ґрунтів – їхня родючість.

У вертикальному розрізі ґрунту виділяють згори вниз 3 основних горизонти:

1) перегнійно-акумулятивний, в якому накопичується гумус;

2) елювіальний – горизонт вимивання, в якому переважають процеси виносу речовин;

3) ілювіальний – горизонт вмивання і відкладення вимитих з верхніх горизонтів речовин. Нижче залягає материнська порода.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Метаморфізм	\|	Геологічна діяльність вітру

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.