Сравнительная характеристика разрушительной деятельности ветра и моря
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
тительного покрова, атмосферными осадками (приводящими к охлаждению пород) и т. д. Другим видом физического выветривания является механическое разрушение пород. Примером может служить морозное выветривание, при котором породы разрушаются под действием замерзающей воды, проникающей в породы и трещины. Аналогичное разрушение пород при кристаллизации в капиллярных трещинах солей принесенных водой. Механическое разрушение пород совершают корни растений, а также роющие животные. Общей особенностью всех видов физического выветривания является относительно не большая глубина его проявления, обусловленная глубиной, на которой сказываются колебания температуры, на которую проникают воды и т. п.
Рисунок 1 - Причудливые формы рельефа как результаты процессов выветривания
Химическое выветривание обусловлено химическим взаимодействием горных пород с окружающей средой (вода, воздух). Поэтому чем больше поверхность соприкосновения этих двух сред, т. е. чем пористее и трещиноватее порода или чем больше она измельчена, тем интенсивнее она химически выветривается. Интенсивности химического выветривания способствует равнинный, слабо расчлененный рельеф, обусловливающий длительное сохранение продуктов выветривания и длительное воздействие на них агентов химического выветривания. Однако определяющую роль играют климатические условия. Наиболее благоприятен для химического выветривания жаркий и влажный тропический климат с высокой среднегодовой температурой, обильными осадками и чередованием дождливых и засушливых сезонов. В этих условиях химическое выветривание достигает конечных стадий; в умеренном климате оно замедляется, а в холодном (при многолетней мерзлоте) практически не происходит: там даже органическая ткань разлагается очень медленно (трупы животных в мерзлом грунте сохраняются почти без изменений в течение тысячелетий).
Главным фактором химического выветривания является поверхностная и грунтовая вода с растворенными в ней углекислотой и кислородом воздуха (в 1 л дождевой воды содержится до 30 см газа, третью часть которого составляет кислород, десятую - углекислый газ и более половины - азот). Кроме того, дождевая и талая вода, просачиваясь через почву, насыщается органическими кислотами и минеральными соединениями, придающими ей окислительные или щелочные свойства. При взаимодействии с породами и продуктами их разрушения вода теряет одни составные части и обогащается другими, т. е. изменяет химический состав не только горных пород, но и свой и постепенно теряет химическую активность. Поэтому наиболее интенсивно химическое выветривание проявляется на поверхности. С глубиной, с потерей кислорода и углекислоты, а также с насыщением воды растворенными веществами, интенсивность химического выветривания снижается. Глубина действия химического выветривания определяется уровнем грунтовых вод, ниже которого вода почти лишена свободного кислорода. Обычно она не превышает 20-30 м. Однако в зонах тектонических нарушений, характеризующихся интенсивной трещиноватостью пород, вода, не теряя активности, быстро просачивается вниз и глубина химического выветривания значительно увеличивается (иногда до нескольких сотен метров).
Типы реакций при химическом выветривании различны в зависимости от состава горных пород, условий температуры и влажности и от характера самих химических процессов (с потерей, привносим или обменом вещества). При химическом выветривании могут происходить: окисление, гидратация, реже дегидратация, растворение, гидролиз, карбонатизация и восстановление. Некоторые реакции, например растворение хлористого натрия, эндотермические, а большая часть - экзотермические.
Окисление сопровождается переходом закисных низковалентных соединений в окисные высоковалентные и часто изменением синеватой и зеленоватой окраски минералов и пород на красную и желтую. Примером может служить окисление магнетита и переход его в гематит в условиях жаркого климата:
F3O4 + O2 -> 6Fе2O3.
Окисление сопровождается разрушением кристаллической решетки магнетита и превращением его в аморфную массу, из которой образуется гематит. Замещение магнетита гематитом называется мартитизацией, а псевдоморфозы гематита по магнетиту - мартитом. Гидратация широко распространена в природе и выражается в образовании новых водных соединений путем адсорбции (поглощения поверхностью молекул вещества кристаллизационной воды). Характерна, например, гидратация ангидрита, который под воздействием подземных вод переходит в гипс.
Растворением называется способность молекул одного вещества распространяться вследствие диффузии в другом веществе без изменения их химического состава. Наиболее распространенный в природе растворитель - вода - никогда не бывает химически чистой. Она всегда содержит в растворе или в коллоидном состоянии различные вещества и в том числе большую часть известных химических элементов. Присутствие в воде водородных и гидроксильных ионов, кислорода и углекислоты сообщает ей окислительные свойства, а также усиливает ее окисляющее действие на горные породы и минералы. Все природные вещества растворяются в той или иной степени, но особенно некоторые осадочные породы - калийные и каменная соли, гипсы и известняки, в результате выщелачивания которых образуются огромные карстовые пустоты. Растворение очень широко распространено в природе. Например, только в Евразии ежегодный вынос реками ?/p>