Вивітрювання
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Вивітрювання

Вивітрювання, процес руйнування і зміни гірських порід в умовах земної поверхні під впливом механічної і хімічної дії атмосфери, грунтових і поверхневих вод і організмів. По характеру середовища, в якому відбувається Ст, розрізняють атмосферне і підводне (див. Гальміроліз ). По роду дії Ст на гірські породи розрізняють: фізичне Ст, таке, що веде лише до механічному розпаду породи на уламки; хімічне Ст, при якому змінюється хімічний склад гірської породи з утворенням мінералів, стійкіших в умовах земної поверхні; органічне (біологічне) Ст, таке, що зводиться до механічного роздроблення або хімічної зміни породи в результаті життєдіяльності організмів. Своєрідним типом Ст є грунтоутворення, при якому особливо активну роль грають біологічні чинники. Ст гірських порід здійснюється під впливом води (атмосферні осідання і грунтові води), вуглекислоти і кисню, водяної пари, атмосферного і грунтового повітря, сезонних і добових коливань температури, життєдіяльності макро- і мікроорганізмів і продуктів їх розкладання. На швидкість і міру Ст, потужність продуктів Ст і на їх склад, окрім перерахованих агентів, впливають також рельєф і геологічна будова місцевості, склад і структура материнських порід. Переважна маса фізичних і хімічних процесів Ст (окислення, сорбція, гідратація, коагуляція) відбувається з виділенням енергії. Зазвичай види Ст діють одночасно, але залежно від клімату той або інший з них переважає. Фізичне Ст відбувається головним чином в умовах сухого і жаркого клімату і пов'язано з різкими коливаннями температури гірських порід при нагріванні сонячними променями (інсоляція) і подальшому нічному охолоджуванні; швидка зміна об'єму поверхневих частин порід веде при цьому до їх розтріскуванню. У областях з частими коливаннями температури біля 0°С механічне руйнування порід відбувається під впливом морозного В.; при замерзанні води, що проникла в тріщини, об'єм її збільшується і порода розривається. Хімічні і органічні Ст властиві головним чином пластам з вологим кліматом. Основні чинники хімічного Ст — повітря і особливо вода, що містить солі, кислоти і луги. Водні розчини, циркулюючі в товщі порід, окрім простого розчинення здатні виробляти також складні хімічні зміни.

загрузка...

  Фізичні і хімічні процеси Ст відбуваються в тісному взаємозв'язку з розвитком і життєдіяльністю тварин і рослин і діям продуктів їх розпаду після смерті. Найбільш сприятливими для освіти і збереження продуктів Ст (мінералів) разом є умови тропічного або субтропічного клімату і незначне ерозійне розчленовування рельєфу. При цьому товще за гірські породи Ст, що піддалися, властива (у напрямі зверху вниз) геохімічна зональність, виражена характерним для кожної зони комплексом мінералів. Останні утворюються в результаті наступних один за одним процесів: розпаду порід під впливом фізичного Ст, вилуговування підстав, гідратації, гідролізу і окислення. Ці процеси часто йдуть до повного розкладання первинних мінералів, аж до утворення вільних оксидів і гидроокислов. Залежно від міри кислотності — лужності середовища, участі біогенних чинників утворюються мінерали різного хімічного складу: від стійких в лужному середовищі (у нижніх горизонтах) до стійких в кислому або нейтральному середовищі (у верхніх горизонтах). Різноманітність продуктів Ст, представлених різними мінералами, визначається складом мінералів первинних гірських порід. Наприклад, на ультраосновних породах ( серпентінітах ) верхня зона представлена породами, в тріщинах яких утворюються карбонати ( магнезит, доламає ), кероліти, сепіоліт. Далі слідують горизонти: карбонатізациі (кальцит, доламає, арагоніт ), у верхній частині якого по тріщинах можуть утворитися нікелеві кероліти, гарнієрит, гідролізу, з яким пов'язано утворення нонтроніту і накопичення нікелю (NIO до 2,5%): окремніння ( кварц, обпав, халцедон ). Зона кінцевого гідролізу і окислення складена гидрогетітом (охристим), гетитом, магнетитом, оксидами і гидроокисламі марганцю (нікель і кобальтсодержащимі). З процесами Ст цього типа порід пов'язані крупні родовища нікелю, кобальту, магнезиту і природно-легованого залізняку.

  На карбонатитах, що первинно перебувають більш ніж на 90% з кальциту, анкеріта або сидериту і невеликої кількості мінералів-домішок ( піроксенов, амфіболов, тантало-ніобатов і рідкоземельних мінералів), кінцеві продукти Ст стають рихлими. В результаті окислення карбонатів накопичуються гидроокисли заліза, а оксиди кальцію і магнію піддаються істотному винесенню, що приводить до збільшення вмісту мінералів-домішок, стійких в гіпергенних умовах. У зв'язку з цим свіжі карбонатити навіть при нікчемному вмісті ніобію, танталу, рідких земель і фосфору при Ст можуть дати промислові родовища цих елементів. При Ст вугілля (фізичному) відбуваються його розпушування до утворення вугільної сажі, втрата блиску, зміна потужності пластів; у складі вугілля при хімічному Ст вміст вуглецю, водню зменшується, а кисню в органічній масі збільшується, крім того, збільшується вологість вугілля, знижується здібність його до спікання, зменшується теплопровідність.

  В тих випадках, коли продукти Ст не залишаються на місці своєї освіти, а несуться з поверхні порід, що вивітрюються, водою або вітром, незрідка виникають своєрідні форми рельєфу, залежні як від характеру Ст, так і від властивостей гірських порід, в яких процес як би проявляє і підкреслює особливості їх будови. Для вивержених порід (гранітів, діабазов і ін.) характерні масивні закруглені форми В.; для шаруватих осадових і метаморфічних — ступінчасті (карнизи, ніші і т.п.). Неоднорідність порід і неоднакова стійкість їх різних ділянок проти Ст веде до утворення останцов у вигляді ізольованих гір, стовпів, башт і т.п. У вологому кліматі на похилих поверхнях однорідних порівняно легко розчинних у воді порід, наприклад, вапняків, стікаючі води роз'їдають неправильної форми поглиблення, розділені гострими виступами і гребенями, внаслідок чого утворюється нерівна поверхня, відома під назвою карров . В процесі переродження залишкових продуктів Ст утворюється багато розчинних з'єднань, які зносяться грунтовою водою у водні басейни і входять до складу розчинених солей або випадають в осад. Процеси Ст приводять до утворення різних осадових порід і багатьох корисних копалини: каолінов, охри, вогнетривких глин, пісків, руд заліза, алюмінію, марганцю, нікелю, кобальту, розсипів золота, платини і ін., зон окислення колчеданних родовищ з їх корисними копалини і ін.

  Літ.: Гинзбург І. І., Утворення древньої кори вивітрювання на території СРСР, її мінерали і їх властивості, в кн.: Праці ювілейної сесії, присвяченої 100-літтю з дня народження Ст Ст Докучаєва, М. — Л., 1949; Казанський Ю. П., Вивітрювання і його роль в осадконакопленії, М., 1969: Вивітрювання і літогенез, М., 1969.

Вивітрювання. Останци вапняних гір (Гуанси-Чжуанський автономний район, Південний Китай),

Вивітрювання.Базальтові стовпи в околицях Єревану (Вірменська РСР).

Вивітрювання. Пегматитова жила, гола унаслідок вивітрювання сланців, що облягали її (Хребет Туркестану).

Вивітрювання. Останци у вигляді мінаретів (хр. Чеслер-парк, США).

Вивітрювання гранітогнейса в передгір'ях Яблонового хребта (СРСР).

Вивітрювання. Песчаниковиє скелі в долині Лавендер-крік (США).

Вивітрювання. Вулканічні туфи (р. Горіс, Вірменська РСР).

Вивітрювання. Гранітна скеля «Пір'я» (правий берег р. Єнісей в Красноярська).

Вивітрювання. Песчаниковиє скелі в пустелі Титан (США).