Процессы внешней динамики Земли

Лик Земли незаметно, но непрерывно изменяется под воздействием различных природных геологических процессов. Те из них, которые обусловлены действием внешних агентов и происходят в приповерхностной зоне, называются процессами внешней динамики Земли, или экзогенными (греч. "эксос" - снаружи, "генесис" - происхождение) процессами.

Важнейшими факторами внешней динамики Земли являются такие процессы как выветривание, геологическая деятельность деятельность ветра, поверхностных текучих вод, подземных вод, ледников, морей и океанов, а также гравитационные процессы и др.

Выветривание. Выветриванием называется совокупность процессов физического разрушения и химического разложения минералов и горных пород.

Химическим выветриванием называется качественное изменение структуры и состава минералов и замещение их новыми под воздействием обладающих окисляющей и растворяющей способностью кислорода, углекислоты и других химически активных элементов, содержащихся в атмосферных и почвенно-грунтовых водах. Химическое выветривание соровождается процессами окисления, гидратации, растворения и гидролиза. воздействие на горные породы оказывают находящиеся в воде растворенные ионы НСО₃^-, SO^2-₄, Cl^-, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺. Они способны замещать заряженные атомы в кристаллах или взаимодействовать с ними, нарушая первичную кристаллическую структуру минералов.

Насыщенные углекислотой поверхностные атмосферные осадки, просачиваясь сквозь поры и трещины в горных породах, окисляют и растворяют (выщелачивают) их. При этом из горных пород выносятся такие химические компоненты, как хлориды, сульфаты, карбонаты, и образуются новые минералы, соответствующие определенным физико-химическим условиям. В результате растворяющей деятельности атмосферных вод на поверхности растворимых пород образуются борозды, воронки, котловины. С процессами химического выветривания в самой верхней части земной коры связано образование слоя плодородной почвы.

Химическому выветриванию содействует деятельность животных и растительных организмов. Например, моллюсков, просверливающих норы в прибрежных скалах. Они разлагают первичные минералы, поглощая из разрушаемой породы питательные химические элементы. Корни деревьев, растущих в трещинах горных пород, также оказывают на них биохимическое воздействие.

Физическое выветривание, или физическое разрушение горных пород, происходит под воздействием солнечной энергии (температурное выветривание) и воды (механическое выветривание). Оно сильнее всего проявляется в областях с резким колебанием температуры дня и ночи. Теплым днем горные породы разогреваются и расширяются в объёме. А ночью, охлаждаясь, вновь сжимаются. При этом одни минералы расширяются больше, а другие - меньше. Например, у кварца коэффициент объёмного расширения равен 0,000310, у ортоклаза - 0,000170. Этого достаточно для того, чтобы ослабить силы сцепления между отдельными минеральными зернами. В результате в горных породах возникают трещины, и породы раскалываются на отдельные обломки.

Вода участвует в физическом выветривании следующим образом. Так, 1 г воды при 4°С имеет объем равный 1 см³. А в твердом агрегатном состоянии (0°С) объём 1 г льда занимает 1,000132 см³. Проникая в трещины и пустоты горных пород, вода замерзает и оказывает на их стенки громадное давление (более 2000 кг/см²). Это приводит к разрушению и дроблению коренных пород.

Геологическая деятельность ветра. К числу активных экзогенных процессов относятся процессы, связанные с эоловой (по имени греческого бога ветров Эола) деятельностью. Переносимые воздушными струями твердые кварцевые песчинки обтачивают, истирают и полируют поверхность горных массивов. Процесс разрушения горных пород с помощью переносимых ветром твердых частиц называется корразией (лат. «корразио» - обтачивание). Разрушение, раздробление и выдувание ветром (воздушными струями) рыхлых горных пород на поверхности Земли называется дефляцией (лат. "дефляцио" - выдувание). Разрушая горные породы и выдувая из них песчинки и более крупные обломки, ветер создает замысловатые "формы рельефа".

Ветер не только оказывает динамическое воздействие на горные породы. Он переносит на огромные расстояния рыхлый материал. В пустыне Каракум, например, массивы сыпучего песка, образующего барханы, перенесены ветром из районов, расположенных в 500 км и более от их современного местонахождения.