Екзогенні геологічні процеси

вивітрювання

(Термін «вивітрювання» не відображає істоти процесу і прямого відношення кдеятельності вітру не має)

Вивітрювання (weathering, degradation)

- процес руйнування і зміни гірських порід та мінералів в пріповерхностнихусловіях під впливом фізико-хімічних факторів атмосфери, гідросфери ібіосфери.

Факторами вивітрювання є:

1. Коливання температур (добове, сезонне)
2. Хімічні агенти: O₂,H₂O, CO₂
3. Органічні кислоти (ульмінові, гумінових)
4. життєдіяльність організмів

Залежно від чинників, що викликають вивітрювання розрізняють кілька видів:

Таблиця 1

перейдетв Fe⁺⁺⁺, тобто лимонит. Окісляетсяне тільки Fe, а й інші метали.

В умовах нестачі кисню протікає процес відновлення, при которомметалли з високою валентністю переходять в з`єднання з більш нізкойвалентностью. Подібний процес найбільш яскраво протікає в зонах окісленіясульфідних родовищ.

Відео: 63 Ендогенні процеси

Рис.2. Зона окислення і відновлення сульфідних руд

Вище рівня (дзеркало) ґрунтових вод розташовується зона збагачення O_2, верб ній інтенсивно протікають процеси окислення, в результаті чого сульфідиметаллов переходять в сульфати, які добре розчиняються і просачівающімісяводамі переміщаються вниз до рівня грунтових вод в зону обедненную киснем. Ветой зоні сульфати відновлюються і переходять у вторинні сульфіди врезультаті чого виникає зона багатих руд (зона вторинного збагачення). Наповерхні ж рудного тіла в результаті окислення і вилуговування образуетсятак звана залізна капелюх, яка представляє собою каркас кварцапропітанного лимонитом.

Гідратація - це хімічне приєднання води до мінералів гірських порід зутворенням нових мінералів (гідросилікатів і гидроокислов) з другімісвойствамі.

Fe₂O₃ +nH2O ® Fe₂O₃ ´-nH₂O

гематит лимонит

CaSO₄ +2H₂O ® CaSO₄ ´-2H₂O

ангідрит гіпс

перетворення ангідриту в гіпс завжди супроводжується значним увеліченіемоб`ема породи, що призводить до механічного руйнування всієї гіпс-ангідрітовойтолщі.

Розчинення - здатність молекул однієї речовини поширюватися вследствіедіффузіі в іншу речовину. Воно відбувається з різною швидкістю для разнихпород і мінералів. Найбільшою розчинністю мають хлориди (галіт NaCl, сильвин KCl та ін.). Менш розчинні сульфати, карбонати.

Гідроліз - найбільш важливий процес хімічного вивітрювання, тому що путемгідроліза руйнуються силікати і алюмосилікати, які складають половину об`емавнешней частини континентальної кори.

Гідроліз - це обмінний розкладання речовини під впливом гідролітіческойдіссоціаціі води, що супроводжується руйнуванням одних і утворенням другіхмінералов. Найбільш характерний приклад гідролізу польового шпату:

K [AlSi₃O₈] +nH₂O + CO₂ ® K₂CO₃ + Al₄[Si₄O₁₀] (OH)₈ + SiO₂ ´- nH₂O

ортоклазв растворкаолініт опал

Подальший гідроліз каолинита призводить до його розкладанню і образованіюлатеріта:

Al₄[Si₄O₁₀] (OH)₈ ® H₂Al₂O₄ +SiO₂ ´-nH₂Oлатерит

Інтенсивність процесу гідролізу, якому супроводжують розчинення і гідратації, залежить від кліматичних умов: - в помірному кліматі гідроліз протікає достадіі освіти гідрослюд- - у вологому теплому кліматі - до стадііобразованія каолініта- - в субтропічному кліматі - до стадії образованіялатеріта. Таким чином при гідролізі руйнуються силікати, алюмосілікати- на іхместе накопичуються глинисті мінерали, а за рахунок витіснення катіонів образуютсясвободние оксиди і гідроксиди алюмінію, заліза, кремнію, марганцю.

Латерити є цінними рудами на алюміній. При перемиваючи латеритної корививетріванія і переотложении гидроокислов алюмінію формуються месторожденіябоксітов.

Стадііхіміческого вивітрювання

Відповідно до наведеної послідовністю виділяються 4 стадії хіміческоговиветріванія;

1.Обломочная, при якій породи перетворюються в пухкі продукти фізіческоговиветріванія;

2.Обізвесткованного елювії (сіаллітная), коли починається разложеніесілікатов, супроводжуване видаленням хлору, сірки і збагачення порід карбонатами;

3.Глін (кисла сіаллітная стадія), коли триває розкладання силікатів іпроісходіт відщеплення і винос підстав (Ca, Mg, Na, K), а також образованіекаолінових глин на кислих породах і нонтронітових - на основних;

4.Латерітов (аллітная), завершальна стадія хімічного вивітрювання, наякій йде подальше розкладання мінералів (отщепляются і виносяться оксиди ігідроокісли алюмінію і заліза - гетит, гідрогетит і гиббсит, гібсит).

5.

органічне вивітрювання

Вплив органічного світу на гірські породи зводиться або до фізичного (механічного) руйнування їх, або до хімічного розкладання. Важливим результатоморганіческого вивітрювання (в сукупності з фізичним і хімічним) являетсяобразованіе грунту, відмітною властивістю якої є її родючість.

Елювійі кора вивітрювання

елювій це продукти вивітрювання, що залишилися на місці свого утворення. Все продуктививетріванія, які зміщені з місця освіти вниз по схилах без участіялінейного змиву, Ю.А. Билибин запропонував назвати делювием, а коллювій Ю.А.Білібін назвав різновид делювия, що досягла підніжжя схилу і прекратівшуюдвіженіе.

Приклад будови сучасного елювії можна представити в наступному вигляді (рис. 4).

При нормальних умовах верхні шари елювії подрібнені значно сильніше, чемлежащіе нижче. З глибиною продукти вивітрювання стають все більш і болеегрубимі. Самий нижній шар складається з шматків, хоча і відокремлених від породи, нозалегает на місці утворення. Глибше масивні породи розбиті лише тріщинами, кількість яких зменшується з глибиною.

Елювій залишається і зберігається на сплощених вододільних поверхнях, а насклонах він починає рухатися під тяжкістю власної ваги і стає ужеделювіем.

Відео: Неоднорідності земної кори і процеси нефтеобразования. Готтих Р.П. "ВНІІГеосістем"

Рис.4. будова елювії

Відео: МГАКХіС інженерна геологія .MPG

під коройвиветріванія розуміється всясовокупность продуктів вивітрювання, що залягає на місці утворення іліперемещенних на невелику відстань і займають значні площі. Нередкотермін коравиветріванія використовують, когдавиветріваніе пройшло до стадії каолінових глин або латерітов.

Терміни «елювій» і «кора вивітрювання» майже синоніми. Розрізняють современнуюкору вивітрювання і давню (викопну або поховану), перекриту молодиміпородамі.

Склад і тип кори вивітрювання визначається складом корінних порід, кліматом Істада вивітрювання: 1 - Обломочная- 2 - Гідрослюдістая- 3 - монтморіллонітовую (нонтронітовая) - 4 - Каоліновая- 5 - латеритними.

Зміна потужності і складу кор вивітрювання в залежності від перечісленнихфакторов показано на рис 5.

Геологічна роль вивітрювання

1. Вивітрювання - складова (основна) частина глобального процесу - денудации.І денудация і вивітрювання протікають селективно, тобто вибірково. Разлічниегорние породи і мінерали в різних кліматичних умовах вивітрюються з разнойскоростью, що можна розглянути на прикладі простої будови ділянки земнойкори (рис.6).

Рис.6. Селективність денудации і вивітрювання

В умовах вологого клімату вапняки будуть піддаватися інтенсівномурастворенію і вилуговування, і на їх місці будуть зниження в рельєфі, а в местахвихода гранітів - височини.

У сухому жаркому кліматі граніти будуть руйнуватися швидше, ніж вапняки і наповерхні будуть формуватися зниження в рельєфі.

2. вивітрювання - це началоформірованія осадових гірських порід. На поверхні формуються разлічниеобломочние породи: щебінь, щебінь, пісок. Десь накопичуються каолінові глини, збагачені Al- в море відбувається відкладення хемогенних опадів Fe і Mn, Ca, Mg, які поверхневими і підземними водами винесені з суші, а солі Na і Kнаходятся в розчинній стані.

Таким чином, спочатку складені за своїм складом корінні породи впроцессе вивітрювання диференціюються на складові частини, склад которихпостепенно спрощується аж до елементного.

3. При вивітрюванні образуютсяразнообразние корисні копалини: сульфідні руди, каолінові глини, латерити, будівельні матеріали та ін.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
Увага, тільки СЬОГОДНІ!