Внешняя часть литосферы
Внешняя часть литосферы,
сложенная продуктами выветривания,
называется корой выветривания. За
нижнюю границу выветривания следует
принимать уровень грунтовых
вод в данной местности. Выше уровня
грунтовых вод имеются
Мощность коры выветривания колеблется обычно от единиц до нескольких десятков метров, а в тропиках – иногда и до 100-200 м.
Формирование коры
выветривания происходило и в
отдалённые геологические
На поверхности континентов горные породы попадают в обстановку, которая более или менее от условий их образования.
Дневная поверхность,
как геологи называют границу
земной коры и атмосферы,
Выветриванием называется сумма физических, химических и физико-химических процессов преобразования горных пород и слагающих их минералов на поверхности суши под влиянием факторов и условий географической среды. Не следует думать, что выветривание связано с деятельностью ветра. Ветровая деятельность имеет весьма отдалённое отношение к процессам выветривания. Чтобы избежать этой неясности смыслового и буквального значения термина ”выветривание”, А.Е.Ферсман в 1922г предложил процессы преобразования горных пород и минералов на поверхности обозначить термином “гипергенез” (от греч hyper – сверху, над).
Процесс выветривания
очень сложен и включает
Чисто физические (механические)
явления приводят к
В итоге массивная
кристаллическая порода, сохраняя
свой исходный состав, теряет
монолитность и начинает
Механическая дезинтеграция
плотных горных пород приводит
к образованию обширных
Дезинтеграция плотных горных пород, обрзование в них системы трещин и микрощелей обуславливает, с одной стороны, их хорошую водопроницае- мость, а с другой – резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Это создаёт условия для активизации разнообразных физико-химических, химических и биогеохимических реакций. Осуществление этих реакций возможно только при наличии свободной жидкой воды.
В зависимости от
состава растворённых в них
соединений почвенные и
Под воздействием воды
происходит гидратация
Весьма важное значение имеют реакции гидролиза, т.е. полного разрушения кристаллохимической структуры минерала под воздействием молекул воды. При этом также образуются новые минералы. Так, серпентин в результате гидролиза распадается на оксиды магния и кремния. Частично эти соединения удаляются грунтовыми водами, но в значительном количестве остаются на месте. Оксиды кремния входят в состав аморфного апала, а магний при наличии в воде углекислоты образует магнезит:
Гидролиз силикатов
со сложной
Механизм этих реакций во многом ещё неясен. В их осуществлении наряду с чисто химическими принимают участие биологические процессы. Особенно важное значение имеет непосредственное воздействие животных и растительных организмов на минералы, а действие продуктов их жизнедеятельности. Состав и растворяющие свойства почвенно-грунтовых вод в значительной мере обусловлены этими продуктами. Ещё более зависит от жизнедеятельности состав газов (кислорода, сероводорода, углекислого газа и д.р.) происходят окислительно-восстановительные реакции и возникают крупные скопления оксидов железа и марганца, сульфидов железа и других металлов.
Все перечисленные
процессы действуют на
Разные минералы обладают
неодинаковой устойчивостью
При выветривании происходит
не только разрушение
Факторы и условия образования кор выветривания
Роль биоклиматических условий.
Образование продуктов выветривания находится в тесной зависимости от физико-географических условий и среди них в первую очередь климата. Действительно, с климатом связано поступление воды, необходимой для протекания большей части реакций на поверхности Земли, а также обеспечение процессов выветривания энергией.
Энергия расходуется
на разрушение
Процесс выветривания
обусловлен преимущественно
Следует подчеркнуть,
что значение элементов
Изменение биоклиматических условий преимущественно в зависимости от атмосферного увлажнения обуславливает возникновение двух основных типов выветривания – гумидного (от лат. Humidus - влажный) и аридного (от лат. Aridus - сухой). Каждому типу выветривания соответствуют коры определённого состава и строения.
Гумидные ландшафты характеризуются значительным атмосферным увлажнением и лесной растительностью. Последняя обладает огромной биомассой, измеряемой тысячами центров сухого органического вещества на 1 га. Величина ежегодно отмирающего органического вещества в таёжных лесах составляет 35-55 ц/га, а во влажных тропических лесах достигает 250 ц/га. Эта масса отмирающего органического вещества перерабатывается в почве микроорганизмами в органические кислоты. Поэтому почвенные воды гумидных ландшафтов обладают, кислой реакцией и активно воздействует на минералы исходных горных пород. Выветривание протекает под воздействием постоянного промывания выветривающихся толщи горных пород обильными кислыми растворами. Чем больше атмосферных осадков и поступающей солнечной энергии, тем более интенсивно выветриваются горные породы.
Иная картина наблюдается
в аридных ландшафтах. Здесь распространена
травянистая растительность. Её
биомасса в десятки раз меньше
биомассы лесов. Особенная
Роль и значение рельефа
Большая роль в процессах гипергенеза принадлежит рельефу. На положительных элементах рельефа гипергенные минералы образуются из химических элементов, которые входят в состав горных пород, слагающих этот элемент рельефа. В таких условиях формируется автоморфная (от греч. Avtos - сам; morphe - форма), или элювиальная кора выветривания. Характерная черта аморфных кор – образование их полностью за счёт ресурсов исходной породы, без существенного поступления химических элементов с соседних участков.
В том же время
в процессе формирования
Наиболее интенсивные процессы гипергенного преобразования минералов в постоянно влажных тропических ландшафтах. Здесь происходит глубокое преобразование кристаллохимических структур силикатов, сопровождающееся выносом щелочных и щелочноземельных химических элементов, кремни, железа, алюминия и возникновения каолинита, галлуазита, нонтронита, аллофаноидов, гидрослюд, гидрогематита, псиломелана. В ряде случаев возникает минералы гидроксидов алюминия. Мощность афтоморфной коры при большой длительности выветривания достигает несколько десятков метров.
На относительно пониженных элементах рельефа за счёт выноса из автоморфных кор образуются мощные накопления оксидов железа, алюминия, иногда маргонца.
Интенсивность выветривания уменьшается в гумидных ландшафтах умеренного и холодного климата. В результате процессов выветривания происходит не столь интенсивное преобразование силикатов, как в гумидных тропиках. Здесь также возникают глинистые минералы, но среди них преобладают гидрослюды; минералы группы каолинита мало характерны. Мощность элювиальной коры выветривания низкотермических гумидных ландшафтов небольшая. Интенсивность выноса и гидрогенного накопления оксидов железа и особенно алюминия сильно уменьшается по сравнению с гумидными тропическими ландшафтами.
В аридных условиях разрушения структур силикатов очень ограничено. Элювиальная кора выветривания характерезуется сильной дезинтеграцией исходных пород. Для гидроморфных образований типичны мощные гипсовые и карбонатные коры, а также аккумуляция разнообразных растворимых сульфатов и хлоридов (мирабилита, эпсомита, галита и т.д.)
Роль времени
Время является необходимым условием всякого природного процесса. Определённое время требуется для преобразования первичных минералов и формирования коры выветривания. Б.Б.Полынов разроботал теорию единого процесса выветривания. Согласно этим представлениям, развитие процесса выветривания происходит в определённой последовательности. На самой первой стадии гипергенного преобразования магматической горной породы преобладают процессы её механического разрушения и возникают различные формы обломочного элювия. Во вторую стадию происходит извлечение из кристаллохимических структур силикатов щелочных и щелочноземельных элементов, главным образом кальция и натрия. При этом в выветривающейся породе образуются плёнки и конкреции кальцита (обызвесткованный элювий). В третью стадию совершаются глубокие изменения кристаллохимической структуры силикатов и возникают глинистые минералы. Образуется сиаллитный элювий, получивший название по преобладающим химическим элементам- кремнию(силицию) и алюминию. В четвёртую стадию происходит разложение некоторых силикатов и образование оксидов, при этом кора выветривания обогащается в первую очередь оксидами железа, а при наличии определённого состава исходных пород- оксидами алюминия. Поэтому эта кора выветривания была названа аллитной.
Изложенные представления
следует понимать как
Итогом гипергенного преобразования исходной породы является установление динамического равновесия между составом коры выветривания и физико-географическими условиями. Для этого требуется очень большое время.
Процесс выветривания
может прерваться на любой
стадии в связи с
Выветривание происходило
на протяжении всей
Древнейшая (протерозойская)
кора выветривания на
Коры выветривания, их типы и строение
Продукты гипергенеза создаются за счёт преобразования тех или иных горных пород. Поэтому их состав имеет особо важное значение для формирования кор выветривания.
Состав автоморфной
коры постепенно изменяется
горизонт щебенчатой, или обломочной, коры выветривания..
Это слабо изменённый, дезинтегрированный гранит
2- гидрослюдистый горизонт.
Цвет его светло-серый. Здесь
структура исходной породы
3- коалинитовый горизонт. Из этого горизонта полностью удалены все одно- и двухвалентные катионы, гидрослюды замещены белым коалинитом. Иногда на белом фоне заметны красно-бурые пятна от скопления гидрооксидов железа или обнаруживаются выделения бесцветного гидраргилита. Минеральная масса, слагающая горизонт, имеет глинистую консистенцию с отдельными участками рыхлого щебнистого материала.
При выветривании горных
пород иного состава горизонты
профиля слагаются другими
При выветривании молодых
геологических образований (
Гидроморфная
кора образуется в
Латеритные покровы
в верхней части весьма прочны,
Аналогичную роль играют
плотные карбонатные коры (известковые
панцири), гипсовые и кремнистые.
Их образование происходило в
условиях жарких аридных
Гипсовая кора сложена
мелкокристаллическими или
Среди кор выветривания различают площадные и линейные. Первые распространены на больших площадях (с чем связано их название) и представляют собой остатки древних автоморфных кор. Вторые являются особой формой кор. Они приурочены к зонам разломов или контактам толщ разного состава. Линейные коры имеют мощность, значительно большую, чем площадные. Это связано, в частности , с тем, что горные породы в этих более проницаемых зонах предварительно подверглись обработке гидротермальными растворами, а затем уже действию факторов выветривания.
На протяжении геологической
истории биоклиматические
Образование месторождений полезных ископаемых при выветривании
С корами выветривания связаны разнообразные месторождения полезных ископаемых, в том числе весьма крупных. Так, известное железнорудное месторождение Курской магнитной аномалии, по-видимому, представляет собой в верхней, наиболее богатой части древнюю, раннепалеозойскую кору выветривания магнетитсодержащих кварцитов. Предполагают, что в результате гипергенных процессов кремнезём был выщелочен, магнетит окислен и в верхнем горизонте образовались богатые гематитовые руды. В мезозойской коре выветривания Южного Урала имеются крупные залежи никелевых и железных легированных руд, а также каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов, образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенно благоприятны для этого нефелиновые сиениты.
Кора выветривания рудных месторождений
Для поверхностной части рудных месторождений, проработанной процессами гипергенеза, типична так называемая вторичная зональность. Её сущность заключается в том , что от исходных руд по направлению к поверхности происходит закономерное изменение минерального состава.
Это явление аналогично
тому, которое наблюдается в
Общая схема строения коры выветривания сульфидного месторождения имеет следующий вид.
В верхней части
месторождения, где свободно
Если гипергенное образование происходит в аридных ландшафтных условиях, то малые количества фильтрующихся вод быстро иссякают, и из них кристаллизуется серия разнообразных сульфатов. Сверху располагаются сульфаты трёхвалентного железа (ярозит и др.), ниже, в условиях некоторого недостатка кислорода, - сульфаты двухвалентного железа, меди, цинка (мелантерит, хальканит, госларит и др.).
В гумидных ландшафтах обильные кислые растворы фильтруются вниз, растворяя рудные минералы. Вверху в результате окисления и гидролиза выпадают гидроксиды железа, которые образуют железную шляпу, как бы прикрывающую месторождения. Под железной шляпой может образоваться горизонт, из которого полностью выщелочены руды и где сохранилась лишь “сыпучка” из устойчивых минералов (кварца, барита).
Верхняя часть коры
выветривания рудных

- Внешняя экономика РБ
- Внешняя экономика Республики Башкортостан
- Внешняя экономика Узбекистана
- Внешняя экономика Франции
- Внешняя экономическая деятельность предприятия
- Внешняя экономическая деятельность России
- Внешняя экономическая политика России
- Внешняя торговля товарами
- Внешняя торговля Финляндии
- Внешняя торговля Японии
- Внешняя торговля Японии
- Внешняя торговля Японии
- Внешняя трудовая миграция
- Внешняя форма и размер бактерий