Процессы выветривания, типы выветривания. Коры выветривания

Процессы механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов под влиянием колебаний температуры, воздействием воды, кислорода, углекислого газа, а также животных и растительных организмов при их жизни и отмирании принято называть выветриванием. Факторами выветривания являются нагревание пород и минералов солнечными лучами (инсоляция), кислород, углекислый газ и водяные пары атмосферы, вода, выпадающая на поверхность Земли и проникающая в ее верхние горизонты, органическое вещество и живые организмы.

В едином и сложном процессе выветривания принято выделять физическое (механическое) выветривание и химическое выветривание. Процессы разрушения горных пород и минералов под воздействием жизнедеятельности организмов и органических веществ, образующихся при их отмирании, рассматривают как третью форму — органическое (биологическое) выветривание. Все типы выветривания проявляются одновременно и взаимосвязаны между собой, но преобладает тот или иной тип, и это определяется главным образом климатическими условиями данной местности. Приповерхностная часть земной коры, где происходит выветривание, называется зоной выветривания. Отложения, образованные в результате выветривания и оставшиеся на месте их образования, называются элювием. А. Е. Ферсман зону выветривания называет зоной гипергенеза (от греч. «гипер» — над, сверху), а процессы, протекающие в этой зоне, — гипергенными. Физическое (механическое) выветривание горных пород и минералов связано с колебаниями температуры (температурное выветривание), механическим воздействием замерзающей в трещинах и порах горных пород воды (морозное выветривание), развивающейся корневой системой деревьев, жизнедеятельностью роющих животных, кристаллизацией солей и др. Температурное выветривание обусловлено нагревом поверхности горных пород солнечными лучами (инсоляция) и суточными и сезонными колебаниями температуры. Морозное выветривание — механическое разрушение горных пород в результате воздействия периодически замерзающей в трещинах и порах воды. Химическое выветривание — это процессы химического разложения минеральных компонентов породы и образование за их счет новых минералов, устойчивых в физико-химических условиях земной поверхности. Процессы физического и химического выветривания взаимосвязаны и происходят одновременно. Главные факторы химического выветривания — вода, кислород, углекислый газ, а при органическом выветривании — продукты жизнедеятельности организмов. Важная роль при органическом выветривании принадлежит микроорганизмам, повсеместно распространенным и обладающим огромной активностью. С микроорганизмами связаны новые стадии разрушения горных пород. Они подготавливают необходимый субстрат, на котором развивается растительность. При этом намечается последовательность: первыми поселяются бактерии и сине-зеленые водоросли, за ними диатомовые водоросли и грибы, затем литофильные растения — лишайники и мхи. Все они подготавливают почву для появления высших растений и фауны.

Внешняя часть литосферы, сложенная несмещенными продуктами выветривания горных пород, то есть элювием, называется корой выветривания. Это так называемая остаточная кора выветривания. Морфология, состав и мощность кор выветривания бывают чрезвычайно разнообразными. В зависимости от преобладающего в коре выветривания новообразованного минерала различают каолиновые, монтмориллонитовые, гидрослюдистыс, латеритные и другие коры выветривания. Выделяют площадную и линейную кору выветривания. Площадная кора развита в виде чехла на большой площади без заметной ориентировки в каком-либо направлении. Площадные коры развиваются на крупных выровненных участках в пределах плоскогорий или на обширных водораздельных пространствах в тектонически спокойных областях. Мощность коры этого типа измеряется десятками метров. Линейная кора выветривания образует вытянутые тела неправильной формы, связанные с зонами трещиноватости, контактами толщ разного состава, жильными и дайковыми образованиями и т. п. Линейные коры выветривания образуются преимущественно в горноскладчатых областях с расчлененным рельефом, а мощность коры может достигать нескольких сотен метров. Иногда площадные коры в нижней своей части переходят в линейные при значительном увеличении мощности элювия. По времени образования различают древние и современную коры выветривания. Древние (ископаемые или погребенные) коры выветривания в большинстве случаев перекрыты более молодыми осадочными породами. Нередко древние коры частично размыты. Возраст древних кор выветривания самый различный, от архея до четвертичного периода. Однако наибольшее распространение и развитие имеют юрские и палеогеновые коры выветривания. Современная кора выветривания, формирование которой продолжается и в настоящее время, обычно недоразвита и маломощна с почвенным слоем в верхней части.