Выветривание горных пород, его виды. Продукты выветривания. Элювий, вертикальная зональность.

Выветривание — разнообразные процессы разрушения и изменения горных пород и осадков, происходящие на земной поверхности и вблизи нее под воздействием физических, химических и органических агентов. Факторами выветривания являются солнечное тепло (инсоляция), ки­слород, углекислый газ и водяные пары атмосферы; вода, выпадающая на поверхность Земли и проникающая в ее верхние горизонты; живые организмы и органическое вещество, образующееся при их отмирании. Разрушение и изменение горных пород и осадков при их выветривании может происходить как механическим, так и химическим путем. Био­логическое воздействие на горные породы сводится в конечном счете к их механическому раздроблению и химическому преобразованию.

В едином и сложном процессе выветривания принято условно вы­делять физическое (механическое) и химическое выветривание. Процессы разрушения горных пород под воздействием биологического фактора некоторыми исследователями рассматриваются как третья фор­ма — органическое (биологическое) выветривание, но чаше включаются соответственно в физическое и химическое выветривание. Процессы выветривания наиболее активно происходят на суше, в меньшей степе­ни — на дне водных бассейнов,

Приповерхностная часть земной коры, где происходит выветрива­ние, называется зоной выветривания или зоной гипергенеза. Характер и интенсивность процессов выветривания зависят от климата, рельефа, геологического строения и особенностей материнских пород данной местности, животного и растительного мира и продолжительности про­цессов. Продукты разрушения горных пород, образованные в результате выветривания и оставшиеся на месте, представляют собой кору выве­тривания или элювий — один из генетических типов континентальных отложений.

Физическое (механическое) выветривание. Механическое разруше­ние горных пород и минералов, т. е. раздробление их без изменения химического состава, связано с колебаниями температуры при на­гревании пород солнечными лучами (температурное выветривание), механическим воздействием замерзающей в трещинах и порах гор­ных пород поды (морозное выветривание), развивающейся корневой системой растений, жизнедеятельностью роющих животных, кристал­лизацией солей и др. В результате в горных породах и минералах образуются и расширяются трещины, по которым они распадаются на неокатанные обломки разных размеров: глыбы, щебень, дресву, песок. При этом состав конечных продуктов не меняется и полностью зависит от состава исходных пород.

Химическое выветривание — это процессы химического разложения минеральных компонентов породы и образования за их счет новых минералов, устойчивых в физико-химических условиях земной по­верхности. Процессы физического и химического выветривания вза­имосвязаны и происходят одновременно. Вместе с тем механическое разрушение пород подготавливает материал для химического выве­тривания. Химическое разложение минеральных компонентов наи­более интенсивно идет в мелко раздробленных и водопроницаемых породах.

Главными факторами химического выветривания являются вода, кислород, углекислый газ и продукты жизнедеятельности организмов (главным образом растений). Роль организмов в химическом выве­тривании определяется тем, что они в процессе жизнедеятельности способны захватывать из разрушаемой породы различные химические элементы (калий, натрий, кальций, кремний, магний, фосфор, серу, железо и др.) и выделять химически активные кислоты и кислород. Органические кислоты содействуют разложению силикатов и алюмо­силикатов и значительно повышают растворение и гидролиз. Большое значение при химическом выветривании имеет вода, в той или иной степени диссоциированная на положительно заряженные ионы водо­рода и отрицательно заряженные гидроксильные ионы.

Активность химического выветривания связана с разными при­чинами, однако определяющую роль играют климатические условия. Наиболее благоприятен жаркий и влажный климат тропиков и суб­тропиков. В холодном климате при многолетней мерзлоте химическое выветривание практически не происходит. Главными процессами при химическом выветривании являются окисление, гидратация, растворе­ние, гидролиз, карбонатизация, восстановление.

Элювий и кора выветривания. Элювием называют продукты выветри­вания, оставшиеся на месте их образования. Элювий — один из ге­нетических типов континентальных отложений. Строение и мощность элювия зависят от ряда факторов, главными из которых являются состав исходных пород, климат, количество растительности, рельеф местности и длительность процессов выветривания. Наиболее благоприятными условиями для формирования элювия являются высокая температура и большое количество осадков при выровненном рельефе и пышной растительности.

Верхняя часть литосферы, сложенная несмещенными продуктами выветривания (т.е. элювием), называется корой выветривания. Это так называемая остаточная кора выветривания. Некоторые исследователи в понятие «кора выветривания» включают и продукты выветривания, перемешенные на небольшие расстояния, но не потерявшие связи с материнской породой. С корами выветривания связано образование многих полезных ископаемых (бокситов, железных и марганцевых руд, никеля, кобальта, ванадия, а также каолина и других неметаллических ископаемых).