Міністерство освіти РФ
Саратовський державний університетімені Н.Г. Чернишевського
Геологічний факультет
Кафедра загальної геології
Процеси вивітрювання гірських порід
Виконала: студентка 1 курсу
141 групи
Давиденко Ксенія
Науковий керівник: професор
Ріхтер Яків Андрійович
Саратов - 2009
Зміст
Введення
1. Фізичневивітрювання
2. Хімічневивітрювання
3. Биогенноевивітрювання
4. Продуктививітрювання
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Екзогенні процесипочинаються з підготовки гірських порід до перенесення, з їх руйнування. Гірськіпороди, що залягають на поверхні або поблизу неї, піддаються впливусонячних променів, води, повітря, організмів. Через нерівномірного нагріванняпорода розтріскується; особливо сприяє цьому замерзання води, що потрапила втріщини. Вода - хороший розчинник для багатьох речовин, і у верхніх шарахгірських порід, особливо при високій температурі, відбуваються, зазвичай за участюатмосферного повітря, хімічні реакції окислення, заміщення, рідше -відновлення. Коріння рослин сприяють розширенню щілин між частинкамипороди і проникненню туди води і повітря, а речовини, які виділяються тваринами ірослинами, беруть участь у хімічних реакціях. Всі ці процеси руйнування ізміни приповерхневих порід називаються вивітрюванням. Вивітрювання можнаохарактеризувати двома способами:
1) вивітрювання -це сукупність складних процесів якісного і кількісногоперетворення гірських порід і складають їх мінералів, що приводить до утвореннягрунту;
2) вивітрювання -це руйнування порід на земній поверхні і їх перетворення в продукти, якіє більш стійкими в нових фізико-хімічних умовах.
Я б хотіла розглянутидругий варіант.
Гірські породи, що складаютьземну кору, піддаються денудації в результаті їх попередньоговивітрювання. Цей процес призводить до появи пухких (дисперсних)новоутворень зони гіпергенеза, істотно відмінних по своїх фізичнихвластивостям від вихідних корінних порід.
Багато породиспочатку утворювалися при високих тисках і температурах і привідсутності води і повітря. Продукти вивітрювання можуть сильно відрізнятися заскладом, і навіть ті з них, які при одних умовах є стійкими, призміну умов можуть стати нестійкими.
Вчені виділили чотиристадії вивітрювання, що характеризують єдиний протікає в часі безперервнийпроцес гіпергенеза. Гіпергенеза - це процес хімічного та фізичногоперетворення мінеральної речовини у верхній частині земної кори і на їїповерхні під впливом атмосфери, гідросфери і живих організмів принизьких температурах. [1, стор.16]
Перша стадіявивітрювання характеризується переважною роллю фізичних факторіввивітрювання з утворенням великоуламкових і дрібнозернистих продуктівмеханічного розпаду масивних гірських порід. В умовах суворого клімату іактивної денудації сучасне вивітрювання нерідко обмежується цією першоюстадією.
Друга стадіяхарактеризується лужною реакцією середовища за рахунок вилучення у розчин підставпри гідролізі мінералів. На цій стадії утворюються вторинні мінерали врезультаті окислення, гідратації, гідролізу і карбонатізаціі первиннихмінералів. Серед вторинних алюмосилікатів на цій стадії переважають мінерали групимонтморилоніту і нонтроніта. При відносному надлишку в породах кальцію впродуктах вивітрювання відбувається накопичення карбонату кальцію, нерідко утворюючогокірку на уламках масивних порід. Вчені іменує цю стадію "обизвесткованной"або насиченою сіаллітной корою вивітрювання ". Найбільшого поширення вонамає в умовах помірного клімату при вивітрюванні виверженихі метаморфічних порід. У гірських районах сучасні пухкі освіти насхилах часто ставляться саме до цього типу.
Третя стадія залишковоїненасиченої сіаллітной кори вивітрювання. Вона характеризується подальшимвиносом із продуктів вивітрювання лужних і лужноземельних елементів,внаслідок чого реакція середовища стає кислою. У цій обстановці середвторинних алюмосилікатів переважають галлуазіт і каолініт. Розвиток цієї стадіївивітрювання має місце в умовах сповільненій денудації і відносно більшрясного зволоження.
У четвертій стадіїутворюється залишкова аллітная кора вивітрювання, яка характеризується накопиченнямокислів кремнію, заліза і алюмінію. Розвиток її визначається поєднаннямактивного хімічного вивітрювання з уповільненою денудацією в умовах жаркогоі вологого клімату.
Термін "вивітрювання" невідображає всієї складності процесу, тим більше щовітер в даному процесі не грає взагалі жодної ролі. Але при цьому, даневизначення широко поширене в геологічній,географічної, грунтової літературі.В«ВивітрюванняВ» - невдало трансформоване на російську мову німецьке слово die Verwitterung, яке в свою чергу походитьвід слова das Wetter. У перекладі на російську мову це слово означаєпогода, а зовсім не вітер. В якості синоніма вживається термін "гіпергенеза", введений в 1922р. А.Є. Ферсманом. Багатовчені так і вважають, що термін В«гіпергенезаВ» більш правильний і в своїх роботахвикористовують саме його.
В єдиному і складномупроцесі вивітрювання умовно виділяються двіосновні взаємопов'язані форми:
1) фізичне вивітрювання;
2) хімічне вивітрювання.
Іноді виділяють ще органічневивітрювання або биогенное вивітрювання. Однак роль організмів і їх впливна гірські породи зводяться або до механічного руйнування, або хімічномурозкладанню. Отже, органічне вивітрюваннявключається в умовно виділені дві форми єдиного процесу.
1. Фізичне вивітрювання
Фізичневивітрювання - цемеханічне подрібнення гірських порід без зміни їх хімічної будови іскладу. Воно починається на поверхні гірських порід, в місцях контакту ззовнішнім середовищем, і його дія проявляється в механічному руйнуванні коріннихгірських порід під впливом сонячної енергії, атмосфери і води.
Фізичне вивітрюваннявикликається різноманітними чинниками. В залежностівід природи впливає чинника характер руйнування гірських порід при фізичномувивітрюванні різний. В одних випадках процес руйнування відбувається всерединісамої гірської породи без участі зовнішнього механічнодіючого агента. Сюди відноситься зміна обсягу складових частинпороди, що викликається коливанням температури. Таке явище може бути названотемпературним вивітрюванням. В інших випадках гірські породи руйнуються підмеханічним впливом сторонніх агентів.Такий процес може бути умовно названий механічнимвивітрюванням. [2, стор.21-35]
Температурневивітрювання відбувається під впливом добових і сезонних коливань температури,викликають нерівномірне нагрівання і охолодження гірських порід. При цьому мінеральні зерна, що складають гірськіпороди, відчувають те розширення, при підвищенні температури, то стиск, при їїпониженні. Таким чином, в гірських породах поперемінно виникають стискаючі ірозтягуючі зусилля. Розширення і стиснення порід більш інтенсивнопозначаються в самій приповерхневої частини порід.Найбільшому руйнування в результаті температурного вивітрювання схильні полімінеральнігірські породи, такі, як граніти, габро, гнейсита ін Різні мінерали, з яких складаються такіпороди, володіють неоднаковим коефіцієнтом об'ємного розширення, тому призміні температури вони відчувають деформації в різному ступені. До того жкоефіцієнт лінійного розширення навіть в одного йтого ж мінералу змінюється в залежності від напрямку в кристалі (прояванізотропії).
У результаті тривалого впливу коливань температури ірізних коефіцієнтів розширення мінералів взаємне зчепленняокремих мінеральних зерен у гірській породі порушується, вона розтріскується ірозпадається на окремі уламки. На інтенсивність температурного вивітрюваннявпливають також забарвлення гірської породи і розмірис...
