WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |

«Глава 8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРЫ И СУШИ Они сошлись. Волна и камень, Стихи и проза, лед и пламень. А.С. Пушкин Выветривание 8.1. Основные понятия 1. Выветривание – ...»

-- [ Страница 1 ] --

Геофизика. А.Н. Павлов Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru

Глава 8. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТМОСФЕРЫ И СУШИ

Они сошлись. Волна и камень,

Стихи и проза, лед и пламень…

А.С. Пушкин

Выветривание

8.1.

Основные понятия

1. Выветривание – процесс разрушения и изменения горных пород на поверхности литосферы и небольших глубинах под действием физического и химического воздействия атмосферы, подземных вод и организмов.

Физическое выветривание – распадение горной породы на обломки различной величины, без изменения химического состава. Основными факторами этого процесса являются колебания температуры, замерзание и оттаивание воды в трещинах породы, растрескивание породы под воздействием корней растений.

Элювий – продукты выветривания горных пород, залегающие на месте своего образования. По своему составу элювиальные обломки соответствуют подстилающим горным породам. Обычно они имеют неправильную форму с резкими углами и гранями.

Курумы – большие скопления крупнообломочного элювия. На плоских и слабовыпуклых вершинах гор и на поверхности плато курумы часто занимают обширные площади, которые называют «каменными морями».

Делювий – совокупность разнообразных продуктов выветривания (глин, песков, крупных обломков), перемещнных по склону вниз от коренных выходов в результате плоскостного смыва и сползания под действием силы тяжести и морозного сдвига. В логах, осложняющих склоны, щебнисто-каменистый делювий образует линейно вытянутые потоки, называемые «каменными реками».

Коллювий – продукты выветривания, смещнные вниз по склону под влиянием силы тяжести. Образует шлейфы у подножия склонов в результате осыпания обломочного материала. Встречаются не только как современные отложения, но и в ископаемом состоянии.

Пролювий – отложения временных водных потоков (селей, грязевых потоков), возникающих в период ливневых дождей и интенсивного весеннего снеготаяния. Обычно проявлен в виде конусов выноса в низовьях логов. В составе пролювия присутствуют угловатые и полуокатанные глыбы и камни, мелкозм, переотложенный почвенный слой, дерновина, остатки стволов и корней деревьев.

Кары – системы гребешков и выступов, разделенных прихотливо ветвящимися бороздами–желобками. Являются продуктом растворения пород струями атмосферных и речных вод. Реже образуются под действием озрных и морских вод.

Элювий, делювий, коллювий и пролювий взаимосвязаны и приурочены к определенным формам рельефа. Элювий на склонах вовлекается в движение и превращается в делювий, который, достигнув Геофизика. А.Н. Павлов Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru пологих участков склона и подножия, становится коллювием.

Временные водные потоки за короткий промежуток времени существенно перемещают все эти типы обломочного материала и вместе с почвой и сгружают его в виде пролювия у подошв возвышенностей или на некотором удалении от них в прилегающей равнинной местности.

Химическое выветривание – разрушение первичных пород в результате процессов гидролиза, гидратации, карбонизации, растворения и окисления. При этом изменяется состав минералов, из которых состоит исходная горная порода, и возникают новые устойчивые минералы. Определяющими процессами при химическом выветривании являются вода, растворенные в ней соли и кислоты, а также воздух. Особенно активно воздействуют на породу кислород, озон, углекислый газ.

Органическое (органогенное) выветривание – разрушение горных пород под механическим воздействием организмов и выделяемых ими кислот. Эта форма выветривания выделяется не всеми геологами, так как совмещает в себе элементы физического и химического выветривания.

Гидролиз – реакция обменного разложения между водой и химическими соединениями, способными под воздействием воды переходить в более низкомолекулярные соединения с присоединением продуктов диссоциации воды (H+ и OH-).

Гидратация – реакция минералообразования, протекающая с поглощением воды. Включает процесс поглощения воды коллоидами и минералами цеолитной группы (см. любой курс по минералогии или интернет).

Карбонизация – процесс вступления минералов, содержащих ионы кальция, магния, натрия и калия, в реакцию с природными водами, насыщенными углекислотой.

Растворение – полное разрушение минерала с переходом его составляющих в структуру растворителя (в природных условиях – воды).

Окисление – общая группа химических реакций, в основе которых лежит частичное или полное перемещение электронов от одного атома к другому. При окислении низковалентные соединения переходят в высоковалентные, часто с образованием гидратов.

2. Кора выветривания – комплекс горных пород, формирующийся в верхней части литосферы в результате преобразования горных пород под влиянием различных факторов выветривания. Возникает в основном в зоне просачивания и аэрации.

3. Древние коры выветривания – коры выветривания, сформировавшиеся в прошлые геологические эпохи. Известны во всех геологических системах (см.

4. Почва – самый поверхностный слой земной коры, состоящий из нескольких генетических горизонтов, возникших в результате сложного взаимодействия горной породы, климатических факторов, растительных и животных организмов, рельефа местности.

Геофизика. А.Н. Павлов Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru Процессы выветривания Физические процессы.



Нагревание и охлаждение. Связанно с суточными, сезонными и годовыми колебаниями температуры воздуха. Вызывают соответственно увеличение и уменьшение объема минеральных зерен, слагающих горные породы.

Наиболее сильно такие сжатия и расширения протекают в приповерхностных частях горных пород и определяют явление, которое называется шелушением. Результаты этого явления проявляются в виде трещин, параллельных поверхности глыб и создающих отслаивание верхних частей от основной массы породы (см. рис 8.1). В отечественной литературе результаты воздействия на горные породы периодического нагревания и охлаждения получило название температурного выветривания.

Рис. 8.1. Иллюстрация явления шелушения [Горшков, Якушова,1973].

Температурному выветриванию способствуют три важных обстоятельства, связанных с петрографическими особенностями пород.

Первое определяется кристаллическими свойствами минералов, в первую очередь их анизотропией. Напомним, что в соответствии с ней коэффициенты сжатия и расширения зависят от направления, что определяет неравномерность в распределении сил деформаций. Эта неравномерность существенно возрастает в случае, когда порода является полиминеральной.

Второе обстоятельство связано с разнообразной окраской минеральных зерен и породы в целом. Темноцветные породы нагреваются сильнее. Существенно поразному нагреваются светлые и тмные минералы. Поэтому температурное выветривание пстроокрашенных пород происходит более интенсивно, чем пород с однородной окраской.

Трещинноватость пород. Чем гуще система трещин, тем быстрее разрушается порода. Вначале происходит расширение трещин, затем по ним порода начинает распадаться на блоки, отдельные глыбы и куски.

Температурное выветривание наиболее активно протекает в областях с Геофизика. А.Н. Павлов Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru сухим климатом, резко контрастным изменением температуры и слабым развитием растительности. К таким областям в первую очередь относятся пустыни, а также склоны высоких гор. В горах обломки пород, слагающих склоны, периодически обрушиваются вниз, создавая каменные, или глыбовые, осыпи. (см. рис. 8.2).

Рис. 8.2. а – Схема каменных осыпей (коллювий) [Горшков, Якушова, 1973].

б – Фото. Каменная осыпь у подножья скал.

Следует отметить, что попытки экспериментальной проверки температурного выветривания в чистом виде (в лабораторных условиях) не дали положительного результата. Скорей всего этот тип выветривания «работает» в комплексе с другими факторами атмосферного разрушения пород.

Замерзание воды. Известно, что при замерзании вода увеличивается в объеме на 9 %, что создает высокое давление на ограничивающие е поверхности. Наиболее легко при этом разрушаются породы повышенной трещинноватости и пористости. Такого рода процессы иногда называют морозным выветриванием. В сочетании с другими эрозионными процессами морозное выветривание часто создает весьма причудливые формы рельефа (см. рис.8.3).

Рост кристаллов. При воздействии на породу воздуха и атмосферной влаги в трещинах и порах могут возникать новые для первичной породы минералы. Они увеличивают объем породы и способствуют ее разрушению, создавая раздвигающий эффект подобно ледяным клиньям при морозном выветривании.

Разрушение животными и растениями. Мощным фактором механического разрушения пород является корневая система растительности, особенно деревьев. Корни внедряются в трещины пород и Геофизика. А.Н. Павлов Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru способны выталкивать куски породы вверх и в стороны (см. рис. 8.5).

Рис. 8.3. «Игла Венеры» (слева) высотой более 60 м.

Отделилась от скалы (справа) в результате разрушения трещинных пород вдоль вертикальных трещин [Аллисон, Палмер, 1984].

Рис. 8.4. Разрушающее действие корней деревьев.

Кроме того, ветер может валить деревья, выворачивая значительную часть корневой системы, и тем самым механическое разрушение породы продолжается и усиливается. Механической дезинтеграции пород способствует и деятельность животных, роющих норы, «работа» земляных червей и муравьев, вытаптывание растительного покрова животными.

Мощное механическое воздействие на поверхность литосферы оказывает и деятельность людей: проходка туннелей, разработка карьеров, рудников, строительство дорог, городов, распашка земель и т. д.

Химические процессы.

Гидролиз. Характерным примером гидролиза может служить разложение полевых шпатов, которые наиболее широко распространены в земной коре.

Схема этого процесса определяется такого рода цепочкой:

Полевые шпаты промежуточные минералы (гидрослюды, гидрохлориты и др.) 2KAlSi3O8 + 3H2O + 2CO2 Al2Si2O5 (OH)4 + H4SiO4+ 2KHCO3 ;

2NaAlSi3O8 + 3H2O + 2CO2 + Al2Si2O5 (OH)4 + H4SiO4+ 2NaHCO3 ;

CaAl2 Si2 O8 + 3H2O + 2CO2 + Al2Si2O5 (OH)4 + Сa(HCO3) Эти реакции сопровождаются различными превращениями. В частности, реакциями гидратации, в результате которых возникает каолинит, и карбонизации, когда бикарбонаты калия, натрия и кальция могут растворяться в воде. Кварц выносится из ортоклаза и альбита в виде слабых кремниевых кислот или в коллоидной форме в растворах бикарбонатов калия, натрия и кальция.

Каолинит в условиях поверхности Земли является довольно устойчивым минералом. Однако при большом количестве атмосферных осадков, высокой температуре и большом растительном отпаде связь между алюминием и кремнием в процессе гидролиза алюмосиликатов полностью нарушается, и возникают минералы, еще более устойчивые в условиях земной поверхности – боксит (Al2O3nH2O), опал (SiO2nH2O) и др. (последняя стадия выветривания – латеритная).

Гидратация. Реакции с присоединением к минералам гидроксильной группы (ОН)– распространены в природе довольно широко. Это не только образование каолинита, которое рассмотрено выше, но и образование таких минералов, как хлорит, серпентин, тальк, цеолиты. К реакциям гидратации относятся также и такие процессы, как образование гипса из ангидрита и лимонита из гематита:

Карбонизация. Углекислый газ, содержащийся в атмосфере или в почве, поступает в поверхностные воды и реагирует с водой. При этом образуется углекислота:



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 



Похожие работы:

«БЕЗ БУРЖУЕВ Издательство: Посев. Франкфурт-на-Майне. 1979 (В Самиздате – Бедность народов под псевдонимом Адам Кузнецов)) Игорь Маркович Ефимов родился 8 августа 1937 года в Москве, в семье военного, который в год рождения сына был репрессирован. В 1960 году окончил Ленинградский политехнический институт, по образованию – инженер-турбинщик. Позже окончил Литереатурный институт им. М.Горького. Работал в НИИ по исследованию газовых турбин, преподавал в институте. Начал писать прозу в начале...»

«ОГОНЬ ОГНЕЙ СИЯЕТ ВНОВЬ Место центра Вселенной, по праву возвращенное Луне, позволило киевлянину Олегу Ермакову осуществить сокровенную мечту человечества — создать Теорию Всего — Вы написали такую огромную книгу о системе мира и ни разу не упомянули о его Творце! — Сир, я не нуждался в этой гипотезе. Диалог Наполеона и Лапласа Было бы поистине чудом, если бы человек сумел открыть общую основу всех наук — физики, биологии, психологии, социологии и др. Мы стремимся к такой цели, хотя и можем...»

«И.Ю. ГРИВАНОВ О.В. ГРИВАНОВА С.М. ГРИВАНОВА БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Учебно-практическое пособие Владивосток Издательство ВГУЭС 2010 ББК 68.9 Г 82 Рецензенты: Н.Г. Шкабарня, д-р техн. наук, профессор кафедры геофизики и геоэкологии ДВГТУ; Б.Е. Ламаш, д-р физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой метеорологии, климатологии и охраны атмосферы ДВГУ Гриванов, И.Ю., Гриванова, О.В., Гриванова, С.М. Г 82 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ [Текст]: учебно-практическое пособие. – Владивосток: Изд-во...»

«Физики продолжают шутить: МИР; Москва; 1968 Аннотация Что это такое? — Сборник научного юмора, скажете вы. — Но разве слова „наука“ и „юмор“ не исключают друг друга? — конечно НЕТ. Эта книга — несомненное доказательство того, что наука, как и другие сферы человеческой деятельности, имеет свои смешные стороны. Здесь вы найдте сплав сатирической науки и научной сатиры. (Из Предисловия) Физики продолжают шутить (сборник переводов) Физику Владимиру Иванову в знак признательности за создание...»

«Пультовая ВЭПП-2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ.Г.И.БУДКЕРА Сибирского отделения РАН Первые коллайдеры ИЯФ. К 50-летию начала экспериментов по физике элементарных частиц. Главный редактор – академик А.Н.Скринский. Авторский коллектив: академик Г.Н.Кулипанов, академик А.Н.Скринский, д.ф.-м.н., профессор С.И.Середняков, д.ф.-м.н., профессор А.П.Онучин, д.ф.-м.н., профессор Г.М.Тумайкин, к.ф.-м.н. В.В.Петров. Новосибирск 2014 УДК 53:061 Первые...»

«ВВЕДЕНИЕ Цитология – это биологическая наука, которая изучает строение, функции, индивидуальное развитие и эволюцию клеток. Термин “цитология” образован из двух греческих слов: китос – сосуд и логос – наука. Как самостоятельная наука цитология сформировалась к концу XIX в. В 1884 г. вышла книга французского ученого Жана Батиста Карнуа “Биология клетки”, в которой был обобщен накопленный к этому времени материал и дано обоснование трех основных задач микроскопического исследования живых...»

«Эфирная среда и универсум Апатиты 2004 Ф.Ф. Горбацевич Посвящается светлой памяти Феликса Иосифовича Горбацевича Эфирная среда и универсум Апатиты 2004 Издание осуществлено на средства автора Ф.Ф. Горбацевич Эфирная среда и универсум. Моногр. – Санкт-Петербург: Изд-во АЛЬФА ШТАМП, 2004. 112 с., илл. Излагается место и роль эфира в универсуме. Эфир представляется как всепроникающая среда, состоящая из частиц двух равных, но противоположных по знаку, видов. Эфир обладает определенными...»

«Утверждаю: Декан ф-та географии и геоэкологии _ 2013 г. Рабочая программа дисциплины Общая экология, 2 курс _ (наименование дисциплины, курс) 022000.62 Экология и природопользование Направление подготовки Геоэкология _ Профиль подготовки Квалификация (степень выпускника) Бакалавр Форма обучения Очная_ Обсуждено на заседании кафедры Составитель: к.г.н., доцент Л.К. Тихомирова к.б.н., доцент Е.С. Пушай 23 октября 2013г. Протокол № 3 Зав. кафедрой Л.П....»

«ВЛАДИМИР КОВТУН ЦИЛИНДРЫ ФАРАОНА Тысячелетия хранил Древний Египет свои тайны. Но, видимо, наступила пора, когда востребованные временем тайные знания, зашифрованные в старинных манускриптах и книгах, настенных изображениях, дошедшие до наших дней в преданиях и легендах, начинают говорить. Цилиндры Фараона и их целебное воздействие на человека - одна из таких тайн, разгадку которой подарил нам конец XX столетия. Книга рассказывает о двадцатилетнем пути поиска, наблюдений и исследований этой...»

«Научное обоснование планируемого ландшафтного заказника Янгозеро (Республика Карелия, Пудожский район) Петрозаводск 2009 Содержание РЕФЕРАТ ВВЕДЕНИЕ 1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОЦЕНКА ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕРРИТОРИИ 2.1 КЛИМАТ 2.2 ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 2.3 ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 2.4 ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 3. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОЦЕНКА НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ 3.1 ЛАНДШАФТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ 3.2 БОЛОТА И ЗАБОЛОЧЕННЫЕ ЗЕМЛИ 3.3 ЛЕСА 3.4 ПРИРОДООХРАННАЯ...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.