1. Экзогенные геологические процессы общая характеристика. Экзогенные процессы
 Скачать 76.88 Kb.
|
|
1. Экзогенные геологические процессы; общая характеристика. Экзогенные процессы представляют собой процессы внешней динамики. Различают действие экзогенных процессов на суше и в океане. Эти процессы: выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных текучих вод, геологическая деятельность подземных вод и ледники. Выветривание - это изменение горных пород любого состава и структуры которое происходит в поверхностных условиях под совокупным действием физических, химических и биохимических процессов. Под действием этих процессов горные породы и слагающие их минералы в приповерхностной части земной коры преобразовываются. В процессе выветривания возникают своеобразные образования, которые носят название коры выветривания. Процессы выветривания играют исключительную роль в образовании осадочного материала и предшествуют возникновению подавляющего большинства осадочных горных пород. Различают химическое, физическое и биохимическое выветривание. В физическом выветривании особенно большое значение имеет температурный фактор, кристаллизация воды и в меньшей степени биологический фактор. Здесь различают температурное и механическое выветривание. Процесс температурного выветривания особенно ярко проявляется среди полиминеральных горных пород, и в частности, среди гранитов, сиенитов, габбро, гнейсах и кристаллических сланцев. Эти породы возникли в глубоких недрах Земли в специфической обстановке, в условиях высоких температур. В жарких пустынных районах имеет место механическое воздействие на горные породы и их дезинтеграция происходят в результате роста. 2. Физическое выветривание. Физическое выветривание – это процесс превращения горных пород в обломки различной величины (глыбы, щебень, песок). Он может протекать двумя путями, вследствие чего выделяют два типа физического выветривания: температурное и морозное. Температурное выветривание характерно для районов с резкими колебаниями суточных температур (например, пустыни или высокогорные районы). Здесь днем поверхность горных пород нагревается до +60…70 0 С, а ночью, благодаря большому излучению, охлаждается до 00С и ниже. Вследствие попеременного нагревания и остывания горных пород на поверхности постоянно изменяется их объем, чему способствует также окраска горных пород, их строение и влажность. Так, например, темноокрашенные породы нагреваются солнечными лучами быстрее светлоокрашенных, а охлаждаются те и другие примерно одинаково. Из-за неравномерных изменений объема различных горных пород, а также слагающих их минералов происходит растрескивание породы. Появившиеся мелкие трещины с течением времени увеличиваются в длину и ширину, и горная порода распадается на отдельные глыбы или более мелкие частицы. Породы, слагающие горные склоны, обычно по-разному реагируют на процесс температурного выветривания. Поэтому одни участки склонов быстро разрушаются, а другие дольше сопротивляются выветриванию. Более плотные породы образуют выступы, карнизы, столбы, островерхие скалы и др., а на месте легковыветривающихся пород возникают впадины. Морозное выветривание происходит под действием воды при температурах ниже 00 С. Вода проникает в мелкие трещины горных пород и при отрицательной температуре замерзает в них, увеличиваясь при этом в объеме на 10-11 %. Она оказывает на стенки трещин большое давление, трещины постепенно расширяются и даже самые прочные породы со временем распадаются на обломки той или иной величины. В результате физического выветривания часть продуктов разрушения горных пород не переносится процессами денудации (Денудация — совокупность процессов сноса и переноса продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.), а остается на месте, образуя скопления обломков горных пород, которые называются элювием. Элювий часто накапливается на плоских или слабовыпуклых участках гор. 3. Химическое выветривание. Химическое выветривание представляет собой процесс разрушения горных пород под влиянием химического воздействия воздуха и воды. Особенно большое значение в этом процессе имеет вода, содержащая углекислоту и другие вещества. Она способна растворить или химически изменить почти все минералы и горные породы. Главными реакциями, обуславливающими химическое выветривание, являются окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Окисление – это переход элементов с низкой валентностью в высоковалентное за счет присоединения кислорода. Особенно быстро окислению подвергаются сульфиды, некоторые слюды и другие темноцветные минералы. Гидратация – это химическое присоединение воды к минералам горных пород с образованием новых минералов (гидросиликатов и гидроокислов) с другими свойствами. Растворение – способность молекул одного вещества распространяться вследствие диффузии в другом веществе. Оно происходит с различной скоростью для разных пород и минералов. Гидролиз – это обменное разложение вещества под влиянием гидролитической диссоциации (растворение, распад) воды, сопровождающееся разрушением одних и образованием других минералов. 4. Химико-биологическое выветривание. Органическое выветривание – это процесс разрушения горных пород растительными или животными организмами в процессе их жизнедеятельности. Так, например, в горных районах деревья нередко произрастают на скалах и пускают корни в трещины пород, слагающих скалы. В клетках корней деревьев развивается большое давление, поэтому корни способны разрывать даже весьма плотные породы. Разрушение горных пород, скрытых под толщей почвы, производится также земляными червями, муравьями и термитами. Они проделывают узкие, но многочисленные и длинные подземные ходы, благодаря которым в глубь почвы проникает воздух, содержащий влагу и углекислоту, что способствует химическому выветриванию. В этом же направлении проявляется деятельность землероев – кротов, сусликов и других животных. 5. Стадии развития и зональность коры выветривания. Кора выветривания — комплекс различных по составу остаточных продуктов выветривания, возникших в результате любых горных пород. Стадия развития коры выветривания: наиболее благоприятными условиями для формирования мощной коры выветривания является: 1) Стабильность тектонической ситуации, т.е. отсутствие; 2) Выравненность рельефа материнских пород; 3) Тропический климат (жаркий) с обилием органического вещества. Выделяют четыре стадий: 1.преобладание физического выветривания. 2.карбонитизации обезвесковывания нач-ся гидролиз. Легко растворимые уносятся (например, соли и т.д.). 3. образование остаточных глин и выноса последн. Са,К,Nа. 4. образования латеритов. Зональность. По мере развития коры выветривания наблюдаются ряд последних плавно переходящих в друг друга зон в самом внизу к продуктам на поверхности. Наиболее характерны четыре зоны: 1) монолитная или скрыто трещиноватая горная порода не имеет видимых признаков выветривания, но микротрещины уже есть (самая глубокая зона). 2) глыбовая отчетливо развиты трещины. Ведущий состав этой зоны соответствует вещественному составу материнской породы. 3) зернистая состоит из мелких обломков или отдельных зерен (дресва, песок). Химический состав уже отличается от материнской породы. 4) Зона тонкая (глинистая). Состоит из вторичных глин, примись первичных минералов. 6. Типы кор выветривания. Кора выветривания — комплекс различных по составу остаточных продуктов выветривания, возникших в результате любых горных пород. Выделяют следующие типы кор выветривания: 1) обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы; 2) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы – гидрослюды, образующиеся за счет изменения полевых шпатов и слюд; 3) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал в ней монтмориллонит; 4) каолинитовая кора; 5) красноземная. 6) латеритная, характеризующихся обогащением верхней зоны их профиля свободными окислами и гидроокислами Fe, Al,Ti. Каждый из выделенных типов кор выветривания формируется в определенной природной обстановке, то есть имеет зональный характер. 7. Морфология кор выветривания. По морфологии выделяется 2 типа кор выветривания: 1) Коры площадные. Площадная кора развита на обширных поднятых простых континентов, на водоразделах, и она чехлов покрывает материнские породы, за счет которых она образовалась. - пластообразная по форме - зональная по строению - по площади может быть до 100 км. - по мощности до 60км. 2) Коры линейные. Линейная кора выветривания формируется вдоль систем трещин и разломов или на контактах разных по составу горные породы. -жилообразная по форме, такие коры протягиваются, иногда на десятки или сотни км, а на глубину до 200м. 8. Геологическая деятельность ветра. Ветер - один из важнейших экзогенных факторов, преобразующих рельеф Земли и формирующих специфические отложения. Наиболее ярко эта деятельность проявляется в пустынях, занимающих около 20% поверхности континентов, где: 1) Сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков; 2) резким колебанием температуры; 3) отсутствием или разреженностью растительного покрова. Особенно большие площади заняты пустынями в Азии, Африке, Австралии, меньше в Европе и Америке. Кроме того, активная деятельность ветра проявляется во внепустынных областях - на побережьях океанов, морей и в крупных речных долинах, не покрытых растительностью, а местами в полупустынях и даже в умеренном климате. Геологическая работа ветра состоит из следующих видов: 1) Дефляция (лат. "дефляцио" - выдувание и развевание); 2) Корразия (лат. "корразио" - обтачивание, соскабливание); 3) Перенос 4) Аккумуляция (лат. "аккумуляцио" - накопление). Все указанные стороны работы ветра в природных условиях тесно связаны друг с другом, проявляются одновременно и представляют единый сложный процесс. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми (Эол в древнегреческой мифологии - бог ветров). 9. Геологическая деятельность поверхностных вод; плоскостной смыв. Поверхностные текучие воды объединяют потоки временные и постоянные. Объединяющей их чертой является наличие руслового стока, при котором движущаяся вода скапливается в ограниченном пространстве русла. Производимая водой разрушительная работа получила название эрозия. Эрозионная работа осуществляется тремя способами: 1) Гидравлическим выпахиванием (размывом рыхлых пород ударом водных струй). 2) Абразией (разрушением пород ударами переносимых обломков, это главный фактор водной эрозии). 3) Растворением горных пород. В начале развития руслового потока преобладает донная (глубинная) эрозия, когда при значительных уклонах поверхности под действием сил гравитации поток стремится разрушить породы дна русла. Процесс донной эрозии идет до достижения руслом на большей части его длины высоты базиса эрозии. Под базисом эрозии понимают абсолютную высоту поверхности бассейна, в который впадает водоток. Другими словами, водный поток стремится к выработке продольного профиля равновесия – кривой, приближающейся к горизонтали на большей части своего протяжения от устья вверх по течению, и приближающейся к вертикали в самом верховье. Условно говоря, при выработке профиля равновесия водные потоки уже не в силах преодолеть сопротивление горных пород размыву, а эрозия в верхнем течении компенсируется аккумуляцией в низовьях. Совокупность процессов работы водных потоков, накапливаемые при этом отложения и образующиеся формы рельефа называются флювиальными. Плоскостной смыв - удаление частиц почвы или верхнего слоя коры выветривания талой либо дождевой водой, стекающей посклону в виде более или менее сплошной пелены глубиной до нескольких сантиметров. Обычно сочетается слинейным мелкоручейковым стоком и смывом. Сносимый вниз по склону материал временно задерживается, затем снова вовлекается в движение и откладывается в нижней части склона и у его подножия, образуя плащт. н. делювия (от лат. «делювио» – смываю). 10. Деятельность временных потоков. Временные водные потоки подразделяются на равнинные и горные. Возникают они на склонах при таянии снега и выпадении атмосферных осадков. Работа временных водных потоков на равнинах включает деятельность плоскостных и русловых потоков. Их активность в огромной мере зависит от степени развития растительности, в особенности травянистой – чем плотнее дернина, тем меньшее воздействие временных водотоков на горные породы. Таким образом, в наибольшей степени подвержены водной эрозии лишенные естественной растительности склоны. Плоскостной (склоновый) сток представлен тонкой, сравнительно однородной пленкой воды, медленно стекающей по гладкой поверхности пологого склона. В этих условиях энергия (живая сила) потока мала, поэтому смываются и сносятся вниз только сравнительно мелкие и легкие рыхлые частицы. Перенесенный материал отлагается у подножья и в нижней части склона, образуя шлейф, наибольшая мощность которого наблюдается в основании склона. Данный процесс называется делювиальным, а накопленные в результате его осадки – делювием. Под действием плоскостного смыва крутизна склона уменьшается, поверхность его становится ровной или даже вогнутой. Русловой сток временных водотоков возникает на склонах, поверхность которых осложнена разного рода выемками и ложбинками. Скапливающаяся в них вода, благодаря значительной массе, может совершать большую эрозионную и транспортирующую работу, причем не по плоскости, а линейно. Таким образом, деятельность временных русловых потоков на равнинах ведет к образованию оврагов. Выносимый из оврага материал скапливается в устьевой части, образуя конус выноса, сложенный косо- и диагонально-слоистым овражно-балочным аллювием (или пролювием), состав которого совпадает с составом пород размываемого склона. Работа временных водных потоков в горах отличается огромной эрозионной и транспортирующей силой, поскольку здесь слишком велики площади водосборных бассейнов по сравнению с площадью поперечного сечения крутосклонных каналов стока. Крупные массы воды и большие уклоны поверхности способствуют смыву и переносу гигантских объемов рыхлых пород. Такие перенасыщенные обломками временные горные потоки называются в Азии селями, а в Европе мурами. По составу они бывают водо-грязевыми, водо-каменными и грязекаменными. С выходом на предгорную равнину поток разливается в виде веера и формирует конус выноса, сложенный пролювиальными отложениями, петрографический состав которых определяется породами горного склона. В вершинной части конуса выноса залегают наиболее крупные обломки, тогда как в периферийной – самые мелкие (вплоть до алеврита). 11. Геологическая деятельность рек. Мощные водные потоки рек, расчленяющие огромные пространства суши, производят значительную эрозионную, переносную и аккумулятивную деятельность. Это наиболее динамические системы, преобразующие рельеф. На интенсивности процессов в речных долинах сказывается турбулентный характер течения, когда молекулы воды движутся беспорядочно или по перекрещивающимся траекториям, наблюдаются различные завихрения, вызывающие перемешивание всей массы воды от дна до ее поверхности. Наибольшие скорости наблюдаются в приповерхностной части потока на стрежне, меньше у берегов и в придонной части, где поток испытывает трение о породы, слагающие русло. Вдоль реки скорость течения также меняется, что связано с наличием перекатов и плёсов (глубокий участок русла реки, расположенный между перекатами), нарушающих равномерность уклона. В зависимости от характера и интенсивности питания изменяются режим рек, количество и уровень воды, а также скорость ее течения. В соответствии с изменением уровня воды в реке говорят о высоком горизонте, соответствующем половодью, и низком меженном горизонте, или межени, наступающей после спада половодья. Помимо этого, в реках наблюдаются периодические паводки, соответствующие кратковременному повышению уровня воды от затяжных дождей. Речная эрозия. Выделяют два типа эрозии: 1) Донная, или глубинная, направленная на врезание речного потока в глубину; 2) Боковая, ведущая к подмыву берегов и в целом к расширению долины. 12. Геологическая деятельность озер. Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира. Разрушительная работа озер осуществляется теми же путями, что и у морских вод. Озерная абразия (лат. Abrasio — соскабливание, соскребание) почти исключительно обусловлена ветровыми волнами. Ее активность будет тем выше, чем больше площадь водного зеркала (следовательно, больше высота волны), чем выше берега и чем мягче слагающие берега породы. Высота берегов определяется происхождением озерной котловины и возрастом самого водоема. |