7 Экзогенные геологические процессы

7.1 Виды выветривания

Экзогенные геологические процессы протекают в верхних слоях земной коры и на ее границе с внешними геосферами (атмосфера, гидросфера и биосфера). Источником энергии является энергия солнечной радиации и силы гравитации. В результате проявления этих процессов происходит разрушение горных пород, транспортировка продуктов разрушения, их повторное отложение, что приводит к разрушению целых горных систем, на месте которых формируется пенеплен (равнина), выравнивание рельефа местности.

Совокупность процессов физического разрушения и химического разложения минералов и горных пород под влиянием атмосферных факторов (газы и водяной пар) называется выветриванием. Различают физическое, химическое и органическое выветривание.

Рис. 23 - Выветривание горных пород и почвообразование

Осыпь

Коренные породы

Почвенный слой

Рыхлые продукты выветривания

Обломки коренных пород

Физическое выветривание заключается в механическом разрушении горных пород. Различают температурное и морозное выветривание. Температурное выветривание появляется в результате неодинакового линейного и объемного расширения минералов, которое наблюдается в процессе многократного суточного и сезонного колебаний температур. Морозное выветривание обусловлено тем, что при замерзании вода увеличивается в объеме на 9%, а образовавшийся лед создает давление до 100 Мпа.

Химическое выветривание вызывает разрушение горной породы в результате разложения минералов под влиянием разных химических реакций. К химически активным веществом принадлежат кислород, вода, угольная кислота, различные органические кислоты. Основными химическими реакциями являются:

окисление FeS₂+nH₂O+mO2FeSO₄ Fe₂ (SO₄)₃Fe₂O₃ ^. nH₂O

пирит лимонит

гидратация CaSO₄+2H₂OCaSO₄ ^.H₂O

ангидрит гипс

гидролиз (распад на оксиды) Ca[Al₂SiO₈] + nH₂O + pCO₂

Al₂O₃ ^. mH₂O + SiO₂ ^. nH₂O

Боксит

растворение

Биологическое выветривание - разрушение горных пород живыми организмами и растениями. Особенно активными являются микроорганизмы (бактерии, грибы и т.д.), дождевые черви. Вблизи поверхности Земли содержание микроорганизмов в 1 см³ грунта составляет сотни млн., на 1 га дождевых червей до 4 т, которые ежегодно перерабатывают до 200 т грунта.

В результате выветривания образуются новые осадочные породы:

элювий (лат. - вымывать) - продукты выветривания, которые остаются на месте начального залегания пород, могут иметь мощность до 40 м (на гранитах) и до 120 м (на глинах);

делювий (лат. - смывание) продукты выветривания, перенесенные дождевыми (талыми) водами;

колювий - (лат. - накопление) - обломочный материал, который снесен с водораздела под действием сил тяжести.

В совокупности продукты выветривания слагают кору выветривания, мощность которой может достигать 100 м и более. Различают современную и древнюю коры выветривания.

Известны такие экзогенные геологические процессы: геологическая деятельность ветра, геологическая деятельность атмосферных осадков, геологическая деятельность рек, геологическая деятельность подземных вод, геологическая деятельность снега и льда, геологическая деятельность морей и океанов, геологическая деятельность озер и болот.