Выветривание. Определение процесса выветривания. Физическое выветривание и его факторы. Строение элювиальных отложений.

Выветривание — это сложные разнообразные процессы разрушения и изменения минералов и горных пород, происходящие на земной поверхности и вблизи нее под воздействием физических, химических и органических агентов.

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. Процессы выветривания происходят главным образом на суше, но частично и на дне водных бассейнов.

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.

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. В результате в горных породах и минералах образуются и расширяются трещины, по которым породы и минералы распадаются на обломки разных размеров: глыбы, щебень, дресву, песок. При этом состав конечных продуктов выветривания не меняется и полностью зависит от минерального состава, структуры и текстуры

исходных пород.

Остаточные, то есть неперемещенные, продукты выветривания называются, как уже отмечалось, элювием и представляют собой один из генетических типов континентальных отложений. Строение и мощность элювия зависят от ряда факторов, главными из которых являются состав исходных пород, климат, количество растительности, рельеф местности и длительность процессов выветривания. Наиболее благоприятными условиями для формирования элювия являются высокая температура и большое количество осадков при выровненном рельефе и пышной растительности. В условиях низких температур процессы выветривания замедляются, химическое разложение минералов почти не происходит, преобладает механическое разрушение горных пород. Рисунок в тетради.

Химическое выветривание. Факторы химического выветривания. Типы кор выветривания (линейные и площадочные) и их вертикальная зональность. Влияние климата на тип выветривания (физическое или химическое). Полезные ископаемые, связанные с процессами выветривания.

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. Вместе с тем механическое разрушение пород опережает и подготавливает материал для химического выветривания. Химическое разложение минеральных компонентов наиболее интенсивно идет в мелко раздробленных и водопроницаемых породах.

Главные факторы химического выветривания — вода, кислород, углекислый газ, а при органическом выветривании — продукты жизнедеятельности организмов. Типы реакций при химическом выветривании различны в зависимости

от состава горных пород и условий. Главнейшими являются: окисление, гидратация, реже дегидратация, растворение, гидролиз, карбонатизация, восстановление.

Внешняя часть литосферы, сложенная несмещенными продуктами выветривания горных пород, то есть элювием, называется корой 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.

Активность химического выветривания связана с разными причинами, однако определяющую роль играют климатические условия. Наиболее благоприятен для химического выветривания жаркий и влажный климат тропиков и субтропиков с высокой среднегодовой температурой, обильными осадками и чередованием дождливых и засушливый сезонов.

Сезонные колебания температуры имеют меньшее значение. Температурное выветривание происходит почти во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в пустынях и высокогорных областях, характеризующихся резкими контрастами температур и слабо развитой растительностью.

С корами выветривания связано образование многих полезных ископаемых, таких как бокситы — руда на алюминий, гидроокислы и окислы железа — руда на железо, гидроокислы марганца, минералы, содержащие никель, кобальт, ванадий, а также каолин, огнеупорные глины, охры, опал и др. К корам выветривания приурочено образование россыпей золота, платины, оловянного камня, титанистого железняка, циркона, монацита, драгоценных камней и др., освобождающихся из включающих их пород при разложении последних

Геологическая деятельность ветра – эоловая деятельность. Виды геологической работы ветра (разрушение пород, перенос и накопление материала). Дефляция и корразия. Эоловая транспортировка и аккумуляция.

Под геологической деятельностью ветра понимают изменение поверхности Земли, связанное с механическим воздействием на горные породы движущихся воздушных масс атмосферы. Ветер может разрушать горные породы, переносить обломочный материал на расстояние и отлагать его на земной поверхности. Геологическая работа ветра зависит от его скорости: чем больше скорость, тем значительнее производимая им работа.

Дефляция (от лат. deflatio — выдувание) — процесс выдувания и развивания ветром частиц горной породы или почвы. Дефляция теснейшим образом связана с выветриванием горных пород. В районах, где поверхность не защищена растительностью, ветер подхватывает рыхлые продукты выветривания или отрывает частички слабо сцементированной породы и развевает их. Проникая во все трещины в горных породах, ветер выдувает из них рыхлый материал, и трещины становятся открытыми. Наличие же зияющих трещин способствует активизации процессов выветривания, образованию новых порций рыхлого материала и последующему его выдуванию. Выдувание и развивание рыхлого материала могут происходить как с больших площадей (плоскостная или площадная дефляция), так и из узких вытянутых расщелин, трещин (бороздовая дефляция).

Корразия (от лат. conasio — обтачивание) представляет собой процесс механической обработки не защищенных растительностью горных пород ветром при помощи переносимых им твердых частиц, главным образом песчинок. Миллионы гонимых ветром мелких песчинок, постоянно ударяясь в стенки или выступы горных пород, постепенно

обтачивают, сглаживают, высверливают различные пустоты и разрушают их. Ветер разрушает в первую очередь наименее прочные породы. Эта сторона разрушительной работы ветра происходит одновременно с выдуванием и развеиванием, а также теснейшим образом связана с выветриванием.

Ветер производит огромную работу по транспортировке рыхлого обломочного материала. Он может поднимать в воздух и перемещать обломки разного размера. Основную массу переносимого ветром материала составляют песчаные, пылеватые и глинистые частицы. Наиболее мелкие частицы — пылеватые и глинистые — переносятся ветром во взвешенном состоянии, более крупные, в том числе песчинки, перемещаются в основном скачками. Это связано с турбулентностью атмосферного потока. Дальность переноса зависит от величины и веса обломков, а также от скорости ветра. Крупные обломки — глыбы, валуны во время смерчей сдвигаются с места и перекатываются по поверхности земли в пределах нескольких метров. Гальки, щебень, гравий, дресва во время бурь и ураганов могут подниматься вверх, затем

падать, то есть могут скачками перемещаться на небольшие расстояния (сотни метров, несколько километров).

Пустыни и их типы (песчаные, глинистые, лессовые и солончаковые). Дефляционные и аккумулятивные пустыни. Формы эоловых отложений: барханы, дюны, гряды, бугристые пески. Движение песчаных накоплений. Размещение пустынь на территории России и их освоение. Борьба с развеваемыми песками.

Геологическая работа ветра проявляется везде, где поверхность суши не защищена растительностью. Наиболее интенсивно эоловая деятельность проявляется в пустынях и полупустынях. Существенную работу ветер также производит на побережьях морей и озер и по берегам рек.

Пустыни — засушливые области земного шара, характеризующиеся очень малым количеством осадков, жарким летом, большой величиной испаряемости и большими суточными колебаниями температуры. По особенностям геологической работы ветра пустыни подразделяются на дефляционные и аккумулятивные.

Дефляционные пустыни образуются в условиях интенсивного физического выветривания и преобладания дефляционной деятельности ветра. К ним относятся каменистые пустыни, называемые в Африке гаммады, а в Средней Азии — кыры.

Аккумулятивные пустыни образуются в условиях преобладания в геологической работе ветра переноса и аккумуляции. В зависимости от характера слагающего их материала аккумулятивные пустыни подразделяются на песчаные, лёссовые, глинистые и солончаковые.

Песчаные пустыни, называемые в Средней Азии кумами (Каракумы — черные пески, Кызылкумы — красные пески). С поверхности песчаные пустыни сложены песками разной зернистости: от мелко- до крупнозернистых. По составу пески кварцевые или кварц-полевошпатовые. В незначительном количестве присутствуют и более тонкие пылеватые и глинистые частицы. Толщина песчаного по­крова в пустынях достигает нескольких десятков метров. В песчаных пустынях не закрепленные растительностью массы песка постоянно перемещаются ветром и неоднократно перестраиваются, образуя холмы, бугры, валы, гряды — различные формы эолового рельефа.

Глинистые пустыни, или такыры, представляют собой плоские глинистые равнины, располагающиеся по краям или внутри песчаных пустынь и полупустынь. Дно такыра сложено слоистой глиной, иногда значительно засоленной.

Глинистый материал приносится ветром из соседних областей или, чаще. Процессы внешней динамики (экзогенные) временными водными потоками.

Солончаковые пустыни (или шоры) развиты в пустынях, полупустынях и степях. По условиям образования шоры тесно связаны с глинистыми пустынями. Солончаковые пустыни представляют собой понижения в рельефе или дно высохшего временного озера, покрытые слоем соли, нередко с глинистым материалом.

Лёссовые пустыни (адыры) развиты главным образом в низких предгорьях на окраинах песчаных пустынь. Поверхность адыров сложена лёссами или лёссовидными породами, образовавшимися из пыли, переносимой ветром из каменистых пустынь, или из осадков, намытых временными водными потоками, стекающими со склонов соседних гор. Для лёссовых пустынь характерен неровный расчлененный рельеф с широким развитием глубоких оврагов с крутыми склонами. При искусственном орошении на лёссах образуются плодородные почвы. Лессовые пустыни развиты в Средней Азии, Казахстане и других районах.

Наиболее характерной формой эолового рельефа в песчаных пустынях являются барханы. Бархан представляет собой асимметричный холм сыпучего песка, располагающийся перпендикулярно к господствующему направлению ветра. В плане барханы имеют форму полумесяца с вытянутыми по направлению ветра концами (рога, хвосты бархана). Склон бархана, обращенный к ветру (наветренный), широкий, пологий и покрыт мелкими неровностями — песчаной рябью.

На побережьях крупных водоемов, где встречаются большие площади не закрепленных растительностью песков, типичной формой рельефа являются дюны. Дюнами называют песчаные холмы на низменных берегах морей, озер и рек, нанесенные ветрами, дующими в направлении берега. Они образуются из песчаного материала, который поставляют на берег моря, озера или реки, вода. Вещественный состав дюн на побережьях морей и озер более однообразен, чем на берегах рек, что зависит от пород, сла­гающих водосборные площади рек. Форма дюн овальная, слабо вытянутая с округлой вершиной и четко выраженной асимметрией склонов. Барханные гряды образуются из нескольких сближенных барханных цепочек и включают многие сотни отдельных барханов. Они также асимметричны, как и отдельные барханы, имеют серповидную форму, выпуклость гряды обращена в сторону господствующего ветра. Высота гряд достигает 100 м, длина обычно 3-5 км, иногда до 20 км, а ширина до 1,5 км. Гряды обычно располагаются параллельными рядами. Расстояние между барханными грядами 1,5-2 км.

Возникают неровности на поверхности песков, а в целом громадные массы незакрепленного песка находятся в постоянном движении. Скорости перемещения колеблются в широких пределах от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров в год и зависят от направления и скорости ветров, размерности песчинок, рельефа, растительности и других менее значимых причин.

Огромный вред приносит плоскостная дефляция, в результате которой сдираются плодородные почвы с огромных площадей в стенных районах, после нее остается безжизненная пустыня. Дефляция и корразия приводят к образованию царапин, трещин и постепенному разрушению сооружений. Борьба с последствиями эоловой деятельности является трудоемкой и дорогостоящей. Наиболее часто для закрепления песков производятся посадки различных кустарников и некоторых травянистых растений с хорошо развитой корневой системой. Окончательное закрепление достигается посадкой деревьев (сосны, березы и др.).

На юго-востоке ее европейской части. Если точнее, то граница, которая разделяет эти песчаные места со степной полосой, проходит к югу от города Волгограда. Начинается она от левого берега реки Волги, далее – тянется к Казахстану на северо-восток, потом довольно круто поворачивает к южной стороне, достигает предгорий Кавказа и далее совпадает с долиной, где протекает Терек.