ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

К экзогенным процессам, возникающим под действием лучистой энергии Солнца, взаимодействия атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы, относят выветривание, геологическую деятельность ветра, поверхностных текучих и подземных вод, ледников, морей и озер. Вместе все эти процессы производят большую разрушительную и созидательную работу. Совокупность процессов разрушения горных пород и сноса разрушенного материала получила название денудация (лат. denudatio — обнажение). В результате длительного и непрерывного их воздействия на горные породы земной коры изменяется облик Земли, сглаживаются и выравниваются формы рельефа, созданные эндогенными процессами, образуются скопления различных рыхлых отложений.

Экзогенные процессы проявляются в постоянной борьбе с эндогенными силами. Горные породы и минералы, созданные эндогенными процессами, на поверхности Земли неустойчивы, интенсивно разрушаются и переходят в новых условиях в более устойчивые соединения.

Выветривание и его типы

Выветривание — процесс разрушения горных пород на земной поверхности под воздействием лучистой энергии Солнца, колебаний температуры воздуха, замерзающей в пустотах горных пород воды, кислорода, углекислого газа, а также живых организмов. Различают физическое, химическое и биологическое выветривание, которые в природе проявляются в едином процессе. Выветривание, разрушая горные породы, является важной составной частью формирования почв.

Физическое выветривание — разрушение горных пород на обломки различной величины под действием изменяющейся температуры воздуха и прямого солнечного нагревания. Первопричиной физического выветривания является неодинаковый коэффициент расширения минералов при нагревании. Так, минерал кварц имеет коэффициент расширения V = 0,0000075, а полевой шпат, обладающий спайностью, имеет два коэффициента расширения в зависимости от оси: = 0,000020 и V2 = = 0,0000015. Поэтому породы, содержащие кварц и полевой шпат, при нагревании будут расширяться неравномерно, как бы тесня друг друга, а при охлаждении, сжимаясь, образуют мелкие трещинки. В трещинки попадает вода, а замерзая, она превращается в лед, который раздвигает породу и разламывает ее на куски. Так образуются обломочные породы.

На горизонтальной поверхности обломочные породы остаются на месте, образуя рухляк, а при наклонной поверхности водные потоки сортируют обломки горной породы по крупности. Самые мелкие частицы уносятся водой далеко от места образования и откладываются у подножия склонов, их называют пролювиальными отложениями (или пролювий). На склонах откладываются делювиальные отложения (или делювий), а на месте остается крупный обломочный материал или элювиальные отложения (или элювий). Так, в результате физического выветривания появляются почвообразующие породы — элювий, делювий и пролювий.

Физическое выветривание придает обломочной породе новое свойство — влагоемкость, т. е. способность удерживать воду и тем самым создать первое условие для поселения организмов и начала почвообразования.

Химическое выветривание — разрушение горных пород, сопровождающееся изменением их химического состава. В результате этого типа выветривания образуются новые минеральные соединения, устойчивые в условиях поверхности Земли. Химическое выветривание проявляется всюду, но наиболее интенсивно оно развивается в условиях теплого и влажного климата. В процессе химического выветривания горных пород происходит растворение и выщелачивание, окисление, гидратация, гидролиз и др.

Вода, даже слабоминерализованная, может полностью растворить некоторые горные породы — галоиды, галит, сильвинит и др., а если она насыщена углекислотой, то и известняки, доломиты и др. С действием воды связаны не только процессы растворения, но и окисления, гидратации и др. Например, в результате окисления минералов класса «сульфиды» образуется новый минерал:

Так, из пирита под влиянием кислорода образуется новый минерал — гематит и свободная серная кислота, которая, в свою очередь, будет образовывать сульфаты — соли серной кислоты.

Некоторые минералы и горные породы настолько легко и быстро растворяются в воде, что нахождение их в земной коре было бы невозможно без особых условий, защищающих их от растворения. К таким веществам относят мирабилит, квасцы, сильвин, медный и железный купорос. Эти соединения были бы в настоящее время целиком выщелочены из месторождений, если бы не были защищены водоупорными слоями.

Подсчитано, что на каждом квадратном километре земной поверхности ежегодно растворяется 26,4 т различных веществ, что в совокупности дает 2735 млн т веществ, выносимых ежегодно в растворенном виде с земной поверхности в моря и океаны.

Реакции химического выветривания приводят к тому, что элементы питания растений переходят из недоступной для них формы в доступную, что создает второе условие для поселения организмов и почвообразования.

Биологическое выветривание — процесс разрушения горных пород под влиянием живых организмов. Главное действие живых организмов на горные породы — биохимическое, но может проявляться и отдельно как физическим, так и химическим путем. Например, корни древесных растений буквально раздвигают скальные породы, превращая мелкие трещинки в более крупные. Микроорганизмы и корни всех растений при дыхании выделяют С02 и различные кислоты, участвуют в реакции гидролиза (присоединение воды). Поэтому гидролиз относят к биохимическим реакциям, поскольку значительная часть С02 создается организмами.

Немалую разрушительную работу в горных породах проводят бактерии, создающие основу для появления микрофлоры (грибков), мхов и лишайников. Различные землерои (дождевые черви, муравьи, термиты и др.), заглатывая рыхлые горные породы, пропуская их через кишечник и извлекая из них пищу, в значительной степени изменяют химический состав этих пород. Например, дождевые черви ежегодно могут перерабатывать до 15 т земли с 1 гектара.

Таким образом, деление выветривания на физическое, химическое и биологическое в известной степени условно, так как все процессы между собой взаимно связаны и усиливают друг друга, а с началом почвообразования (поселения на обломочной породе первых живых микроорганизмов) процесс выветривания не только не прекращается, а еще более усиливается.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >