Лекция общая структурная геология. текст-Л5-ru. Экзогенные процессы
 Скачать 26.15 Kb.
|
|
Экзогенные процессы - цикл процессов, начинающийся с разрушения горных пород и завершающийся формированием новых горных пород из продуктов разрушения. Экзогенные процессы происходят на земной поверхности. Классификация процессов Выветривание – разрушение горных пород под воздействием разнообразных экзогенных факторов. Денудация – снос, удаление продуктов разрушения с места их образования. Транспортировка – перенос продуктов разрушения на другое место. Седиментация– осаждение, накопление перемещённого вещества. Литификация – преобразование рыхлого осадка в прочную горную породу. Выветривание - процесс разрушения и изменения горных пород и минералов на земной поверхности и вблизи от неё под влиянием солнечной радиации, воды, воздуха и жизнедеятельности организмов. Агенты выветривания - определённые вещества, объекты и явления, воздействие которых на горные породы приводит к разрушению последних: солнечная радиация; вода; атмосферные газы (в первую очередь свободный кислород); иные химические реагенты (кислоты, щелочи и т.д.); живые организмы; деятельность человека. Поверхностная часть земной коры непрерывно подвергаемая воздействию различных экзогенных факторов и в которой горные породы стремятся войти в равновесие с непрерывно изменяющейся окружающей геологической средой называется зоной гипергенеза Поверхностный (континентальный) гипергенез происходит на поверхности суши и проникает вглубь с помощью нисходящей воды. К наиболее важным образованиям поверхностного гипергенеза относятся: Элювий или кора выветривания – геологическое тело, развитое на определенной площади или вдоль какой-либо зоны в горных породах, сложенное продуктами переработки поверхностных горных пород процессами физического, химического и биохимического выветривания. Элювий не перемещается, он остается на месте разрушенных пород В зависимости от набора агентов и характера воздействия, можно выделить три типа выветривания: А. физическое, Б. химическое, В. органическое (биогенное). А. Физическое выветривание разрушение горной породы под воздействием солнечной радиации и температурных колебаний. При нагревании любая порода расширяется, при охлаждении – сжимается. Результатом является образование всё большего и большего числа трещин. В конце концов изначально монолитная горная порода дезинтегрируется – распадается на обломки. Распространяются на небольшую глубину – до 20-30 метров. Процессы физического выветривания проявляются с различной интенсивностью в зависимости от сочетания внешних условий, к числу которых относятся: Климат. Растительный покров. Рельеф. Наиболее благоприятен для развития физического выветривания климат с резкими температурными контрастами, в особенности с большим суточными перепадами температур. Физическое выветривание в пустыне. Более твердые породы образуют «каменные грибы» Наличие растительного покрова предохраняет горные породы от воздействия прямых солнечных лучей и сглаживает температурные колебания. При отсутствии растительного покрова эрозионные процессы протекают интенсивнее. Свойства горных пород, влияющих на темпы физического выветривания: 1. особенности структуры, 2. минеральный состав, 3. окраска. Устойчивость к физическому выветриванию выше будет у более мелкозернистой, однородной по составу и более светлой горной породы Б. Химическое выветривание является результатом химических взаимодействий горных пород с атмосферными газами, водой и растворёнными в ней веществами. Ведущий фактор – поверхностные и подземные воды, содержащие растворённые кислород и другие химически активные вещества. При химическом выветривании осуществляются разнообразные типы химических реакций: Окисление – образование кислородных соединений, переход низковалентных соединений в высоковалентные Гидратация – реакция присоединения молекулярной воды. Пример: образование гипса за счёт его безводного аналога – ангидрита: CaSO4 + 2H2O = CaSO42H2O. Гидролиз – обменное разложение вещества с образованием гидроксилсодержащих минералов. К числу более редких типов реакций, протекающих при химическом выветривании, относятся: Дегидратация- потери молекулярной воды (в крайне сухом климате). Восстановление - переход высоковалентных соединений в низковалентные (в условиях глеевой или сероводородной среды). Растворение - происходит, когда в состав горных пород входят растворимые минералы – хлоридные, сульфатные, карбонатные. Карбонатизация - реакция ионов карбоната и бикарбоната с минералами. На ход процессов химического выветривания существенное влияние оказывают условия среды: Параметры климата – температура и влажность определяют интенсивность химического выветривания и степень разложения первичных минералов. Химические параметры среды (кислотность-щёлочность, окислительно-восстановительный потенциал). Минеральный состав горных пород и их проницаемость для водных растворов. Стадии химического выветривания Обломочная– образование тонкообломочных продуктов физического выветривания при незначительных химических изменениях. Обызвесткованного элювия– начальная стадия разложения силикатов и обогащения пород карбонатными соединениями. Глинистая– полное разложение первичных силикатов и образование глинистых минералов (максимальная в условиях умеренного климата). Латеритная – разложение глинистых минералов (достигается лишь в жарком и влажном климате). В. Органическое (биогенное) выветривание разрушение горных пород под воздействием живых организмов Механизмы органического воздействия: воздействие на горные породы выделяемых растениями органических кислот; влияние выделительной деятельности животных; поглощение минеральных соединений непосредственно из горной породы и формирование за их счёт новых минеральных веществ; жизнедеятельность микроорганизмов (включая анаэробные). Роль процессов выветривания Если бы на Земле не было процессов выветривания – не было бы и такого важнейшего компонента биосферы, как почва Почва представляет собой самостоятельное, очень тонкое природное тело, созданное из почвообразующих пород при участии растительности, животного мира, климата и рельефа Ход формирования почв в скалистых пустынях: Поверхность скал покрывается лишайниками; Минерализация отмирающих лишайников создаёт первичный мелкозём; Изменение мелкозёма при участии биогенных процессов создаёт первичную пустынную почву, на которой селятся высшие растения; Продукты разрушения первичных почв сносятся в понижения рельефа, в которых формируется полный почвенный профиль. Осадочные процессы Денудация - снос, удаление продуктов разрушения с места их образования Транспортировка - перенос продуктов разрушения на другое место. Седиментация- осаждение, накопление перемещённого вещества Ведущие агенты, обеспечивающие денудацию, транспортировку и седиментацию рыхлых продуктов выветривания : А. Ветер; Б. Поверхностные воды; В. Подземные воды; Г. Временные водотоки; Д. Склоновые процессы; Е. Ледники. А. Ветер - ведущий агент, удаляющий мелкообломочные продукты выветривания в местах отсутствия растительного покрова (пустыни, полупустыни, открытые берега крупных водоёмов) Геологические процессы, связанные с деятельностью ветра, называются эоловыми: корразия – разрушение скальных выходов переносимыми ветром песчинками в результате переноса и аккумуляции переносимого ветром материала формируются барханы – изогнутые в плане (подковообразные) песчаные холмы. Б. Поверхностные воды Любые поверхностные воды (реки, озера, болота, моря) производят работу по разрушению горных пород и продуктов их выветривания. Эрозия – размыв рыхлого материала и скальных горных пород текучими водами. Наиболее значимую эрозионную работу осуществляют постоянно действующие водные потоки – реки. Донная эрозия развивается вглубь. В результате этого вида эрозии река врезается в подстилающие её отложения и горные породы, русло её углубляется. Боковая эрозия развивается из-за того, что река подмывает поочерёдно то правый, то левый берег. Формируются поперечные изгибы русла – меандры. Отложения, накапливающиеся в речных долинах в результате деятельности речных потоков, называются аллювием. Деятельность озёр заключается в разрушении берегов, транспортировке и обработке поступающего с берегов и приносимого реками обломочного материала и в накоплении осадочного материала на дне озёрных котловин. Деятельность болот заключается, главным образом, в накоплении специфических болотных отложений – торфа. Торф представляет собой продукт неполного разложения остатков болотных растений в условиях избыточной влажности и ограниченного доступа кислорода. Геологическая деятельность моря проявляется в разрушительной работе волн, цунами, приливно-отливных движений воды (абразия) Обломочный материал, образующийся при абразии и доставляемый в море реками, перераспределяется в различных зонах моря с образованием морских песчано-глинистых отложений В. Подземные воды Геологическая деятельность подземных вод заключается в процессах растворения ими вещества минералов и горных пород, его переноса в растворённой форме и переотложения. Наиболее масштабные проявления геологической деятельности подземных вод связаны с карстовыми процессами. Карстомназывается процесс растворения подземными водами горных пород, приводящий к формированию крупных пустот в их толще. Карстовые формы рельефа подразделяются на: поверхностные (воронки) и подземные (пещеры) Г. Временные водотоки формируются после сильных дождей или во время таяния снега, и быстро прекращают своё существование. В результате деятельности временных водных потоков формируется пролювий. В результате деятельности временных потоков образуются такие формы рельефа как промоина, овраг, конус выноса. Д. Склоновые процессы Основным содержанием склоновых процессов является транспортировка материала вниз по склону под действием силы тяжести. В результате деятельности склоновых процессов формируются: делювий – возникаетза счет смывания частиц выветрелой породы струйками дождевой воды, коллювий – возникаетза счет обвально-осыпных явлений на склонах. Деятельность ледников сводится к ледниковой денудации, транспортировке и отложению перемещённого материала. Её основными результатами являются формирование характерных ледниковых отложений и форм рельефа. Морены – скопления обломочного материала, переносимого и отлагаемого ледником В результате рассмотренных экзогенных процессов (выветривания, переноса, отложения, перекристаллизации осадка, его обезвоживания, уплотнения, образования новых минералов и цементации) происходит образование осадочных пород |