8. Основные факторы выветривания. Физическое, химическое и органическое выветривание. Характеристика коры выветривания.

Выветриванием называют процесс разрушения и изменения состава и состояния горных пород под воздействием физических явлений, химических процессов и деятельности различных организмов.

Под влиянием процессов физического выветривания имеющаяся в горных породах трещиноватость прогрессирует под воздействием температурных напряжений (суточных колебаний температуры) и проникающей в трещины и замерзающей и оттаивающей воды. В результате массив горной породы расчленяется на отдельные элементы – блоки, отражая отдельность породы. В дальнейшем, происходит расчленение на все более мелкие элементы – глыбы, щебень, дресву.

Весь этот обломочный материал может оставаться на месте, погребая под собой материнскую породу (образуя так называемый элювий или элювиальные отложения). В других случаях, обломочный материал может смещаться вниз по склону, иногда вызывая обвалы и осыпи; такой перемещенный материал называется делювий или делювиальные отложения.

Химическое выветривание горных пород происходит под воздействием атмосферных газов, а также воды с растворенными в ней солями и газами (в основном О2 и СО2). Особенно хорошо выветриваются гипс, соль, известняки и доломиты (то есть химические и органические осадки). Из магматических пород наименее стойкими являются породы глубинного происхождения, например граниты, диориты, ультраосновные породы.

Химическое выветривание особо интенсивно проявляется в условиях жаркого и влажного климата. Например, в Африке имеются значительные по площади так называемые коры выветривания, мощностью в десятки метров, сложенные продуктами выветривания магматических пород – бокситами (важнейшая руда на алюминий).

Процессы биологического (органического) выветривания очень разнообразны, в них участвуют как микроорганизмы, так и растительность. Растения действуют на горные породы как механическим способом (распирание пород растущими корнями, разрушение от раскачивания деревьев) так и химическим (с помощью органических кислот, выделяемых корнями). Особенно активно действуют мхи и лишайники, которые разъедают даже самые твердые породы. Роль микроорганизмов очень велика как активаторов химических процессов.

Основное значение выветривания, как инженерно-геологического процесса заключается в ослаблении подвергшихся выветриванию пород, связанном с их расчленением (дезинтеграцией) и разложением. Сопротивление нагрузке выветрелых скальных пород во всех случаях понижается. Этот фактор отражается, прежде всего, в повышенной трещиноватости.

8. Геологическая деятельность текучих поверхностных вод. Виды и свойства аллювия.

Атмосферные осадки, выпадая на земную поверхность, имеющую уклон, стекают по ней в форме тонких струек, увлекая за собой частицы грунта. Таким образом, осуществляется процесс плоскостного смыва. Затем вода испаряется или впитывается в нижележащие грунты, а перенесенные частицы отлагаются на нижних более пологих частях склона. Такие склоновые отложения называются делювиальными отложениями или делювием.

Так как живая сила тонких струек воды невелика, делювиальные отложения обычно представлены глинистыми грунтами – супесью, суглинком, однако в них часто содержатся более крупные обломки – дресва, щебень, которые из-за вымывания мелких частиц теряют устойчивость и скатываются вниз. Для делювия характерны довольно часто встречающиеся отсутствие связи с подстилающими породами и плохая сортировка отложений.

При плоскостном смыве на поверхности земли могут образовываться незначительные углубления, стекая в которые дождевые и талые потоки начинают их размывать, превращая в промоины или рытвины. Процесс размыва горной породы движущимся потоком воды называется эрозией.

Постепенно размеры промоины увеличиваются, и она превращается в овраг. Овраг имеет вершину и устье; устье – место, где овраг зародился, в сторону вершины он растет.

Углубление оврага происходит до определенного уровня – базиса эрозии – самой низкой точки в устье оврага. Для водных потоков, бегущих в овраге, базисом эрозии является уровень реки, озера или другого оврага, в которые овраг впадает. Овраг может превратиться в ручей или реку в процессе роста.

Рост оврага превращается, когда его вершина достигает наивысшей точки водосбора. Размеры оврагов достигают нескольких десятков метров глубиной и 5-10 до 20км длиной.

Процесс выпадения из воды переносимых частиц называется седиментацией, а накопление – аккумуляцией. Образованные при этом отложения называются аллювиальными отложениями или аллювием.

К аллювиальным отложениям относятся песок, гравий, галька, иногда – валуны. Отложения характеризуются определенной степенью окатанности и, как правило, не имеют ничего общего с подстилающими горными породами в месте аккумуляции.

В зависимости от условий отложения аллювий бывает пойменный, русловой и дельтовый.

Пойменный аллювий отлагается во время паводков на заливаемой пойме и надпойменной террасе. Отлагаются частицы более мелкие, чем в русле, так как скорость течения и, соответственно, живая сила воды на пойме меньше. Отложения характеризуются слоистостью с малой мощностью слоев и линзообразным их выклиниванием. На пойме отлагается, в основном, песчано-глинистый материал.

Русловой аллювий отлагается в руслах рек после спада паводковых вод. Для него характерны слоистость, хорошая отсортированность материала и способность перемещения отложений вниз по реке. Материал русловых отложений – песок, гравий, галечник (до валунов).

Дельтовый аллювий образуется в устьях рек при впадении их в моря или большие озера, где вода резко теряет скорость и весь переносимый материал оседает на дно.

Материал дельтовых отложений – песчаный и глинистый, причем, с удалением от реки, отлагаются все более мелкие фракции, вплоть до илов (глин в рыхлой начальной стадии образования).