Выветривание

Выветривание (далее В) процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. По характеру среды, в которой происходит В, различают атмосферное и подводное (см. Гальмиролиз). По роду воздействия В на горные породы различают: физическое В, ведущее только к механическому распаду породы на обломки; В, при котором изменяется состав горной породы с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности; органическое (биологическое) В, сводящееся к механическому раздроблению или изменению породы в результате жизнедеятельности организмов. Своеобразным типом В является почвообразование, при котором особенно активную роль играют биологические факторы. В горных пород совершается под влиянием воды (атмосферные осадки и грунтовые воды), углекислоты и водяных паров, атмосферного и грунтового воздуха, сезонных и суточных колебаний температуры, жизнедеятельности макро- и микроорганизмов и продуктов их разложения. На скорость и степень В, мощность продуктов В и на их состав, кроме перечисленных агентов, влияют также рельеф и геологическое строение местности, состав и структура материнских пород. Подавляющая масса физических и процессов В (окисление, сорбция, гидратация, коагуляция) происходит с выделением энергии. Обычно виды В действуют одновременно, но в зависимости от климата тот или иной из них преобладает. Физическое В происходит главным образом в условиях сухого и жаркого климата и связано с резкими колебаниями температуры горных пород при нагревании солнечными лучами (инсоляция) и последующем ночном охлаждении; быстрое изменение объема поверхностных частей пород ведет при этом к их растрескиванию. В областях с частыми колебаниями температуры около 0°С механическое разрушение пород происходит под влиянием морозного В; при замерзании воды, проникшей в трещины, объем ее увеличивается и порода разрывается. и органические В свойственны главным образом пластам с влажным климатом. Основные факторы В — воздух и особенно вода, содержащая соли, кислоты и щелочи. Водные растворы, циркулирующие в толще пород, помимо простого растворения, способны производить также сложные изменения.

Физические и процессы В происходят в тесной взаимосвязи с развитием и жизнедеятельностью животных и растений и действиям продуктов их распада после смерти. Наиболее благоприятными для образования и сохранения продуктов В (минералов) вместе являются условия тропического или субтропического климата и незначительное эрозионное расчленение рельефа. При этом толще горных пород, подвергшихся В, свойственна (в направлении сверху вниз) геохимическая зональность, выраженная характерным для каждой зоны комплексом минералов. Последние образуются в результате следующих друг за другом процессов: распада пород под влиянием физического В, выщелачивания оснований, гидратации, гидролиза и окисления. Эти процессы часто идут до полного разложения первичных минералов, вплоть до образования свободных окислов и гидроокислов. В зависимости от степени кислотности — щелочности среды, участия биогенных факторов образуются минералы различного состава: от устойчивых в щелочной среде (в нижних горизонтах) до устойчивых в кислой или нейтральной среде (в верхних горизонтах). Разнообразие продуктов В, представленных различными минералами, определяется составом минералов первичных горных пород. Например, на ультраосновных породах (серпентинитах) верхняя зона представлена породами, в трещинах которых образуются карбонаты (магнезит, доломит), керолиты, сепиолит. Далее следуют горизонты: карбонатизации ( доломит, арагонит), в верхней части которого по трещинам могут образоваться керолиты, гарниерит, гидролиза, с которым связано образование нонтронита и накопление ( до 2,5%): окремнения (кварц, опал, халцедон). Зона конечного гидролиза и окисления сложена гидрогетитом (охристым), гетитом, магнетитом, окислами и гидроокислами ( и С процессами В этого типа пород связаны крупные месторождения магнезита и природно-легированных руд.

На карбонатитах, первично состоящих более чем на 90% из кальцита, анкерита или сидерита и небольшого количества минералов-примесей (пироксенов, амфиболов, тантало-ниобатов и редкоземельных минералов), конечные продукты В становятся рыхлыми. В результате окисления карбонатов накапливаются гидроокислы а окислы и подвергаются существенному выносу, что приводит к увеличению содержания минералов-примесей, устойчивых в гипергенных условиях. В связи с этим свежие карбонатиты даже при ничтожном содержании редких земель и при В могут дать промышленные месторождения этих элементов. При В угля (физическом) происходят его разрыхление до образования сажи, потеря блеска, изменение мощности пластов; в составе углей при В содержание уменьшается, а в органической массе увеличивается, кроме того, увеличивается влажность угля, понижается способность его к спеканию, уменьшается теплопроводность.

В тех случаях, когда продукты В не остаются на месте своего образования, а уносятся с поверхности выветривающихся пород водой или ветром, нередко возникают своеобразные формы рельефа, зависящие как от характера В, так и от свойств горных пород, в которых процесс как бы проявляет и подчеркивает особенности их строения. Для изверженных пород (гранитов, диабазов и др.) характерны массивные округленные формы В; для слоистых осадочных и метаморфических — ступенчатые (карнизы, ниши и т.п.). Неоднородность пород и неодинаковая устойчивость их различных участков против В ведет к образованию останцов в виде изолированных гор, столбов, башен и т.п. Во влажном климате на наклонных поверхностях однородных сравнительно легко растворимых в воде пород, например, известняков, стекающие воды разъедают неправильной формы углубления, разделенные острыми выступами и гребнями, в результате чего образуется неровная поверхность, известная под названием карров. В процессе перерождения остаточных продуктов В образуется много растворимых соединений, которые сносятся грунтовой водой в водные бассейны и входят в состав растворенных солей или выпадают в осадок. Процессы В приводят к образованию различных осадочных пород и многих полезных ископаемых: каолинов, охр, огнеупорных глин, песков, руд россыпей и др., зон окисления колчеданных месторождений с их полезными ископаемыми и др.

Лит.: Гинзбург И. И., Образование древней коры выветривания на территории СССР, ее минералы и их свойства, в кн.: Труды юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения В В Докучаева, М. — Л., 1949; Казанский Ю. П., В и его роль в осадконакоплении, М., 1969: В и литогенез, М., 1969.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.