1.4. Физическая жизнь земной коры

1.4.1. Общая характеристика геологических процессов

Процессы, приводящие к изменению внугренней структуры Земли и земной коры, образованию и разрушению минералов и гор­ных пород, изменению условий залегания горных пород, образова-

- 24 -

нию и изменению рельефа земной поверхности, называются геоло­гическими процессами. Геологические процессы принято делить на экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние).

Экзогенные процессы вызываются энергией, получаемой Землей от Солнца, притяжением Солнца и Луны, врашением Земли вокруг своей оси, действием силы тяжести. Эндогенные процессы обуслов­лены в основном энергией недр Земли. В настоящее время достиже­ния космохимии позволили начать изучение связей эндогенных про­цессов с явлениями, происходящими во Вселенной.

Экзогенные процессы приводят к выравниванию форм релье­фа местности, созданных как эндогенными, так и экзогенными про­цессами, происходившими ранее. Под влиянием колебаний темпе­ратур, под действием ветра, воды, морского прибоя, ледников и т.п. происходит разрушение горных пород и перенос их в пониженные участки земной поверхности, главным образом в моря и океаны.

В результате эндогенных процессов происходят землетрясения и вулканические извержения, возникают разломы в земной коре; сминаются в складки мощные слои земной коры, образуются гор­ные хребты и впадины. При охлаждении и застывании магмы, по­ступающей из недр Земли, образуются магматические горные поро­ды. К эндогенным процессам следует отнести и явления метамор­физма горных пород, происходящие вне зоны выветривания земной коры под влиянием давления, температуры и химически активных веществ и вызывающие коренные изменения горных пород.

С течением времени эндогенные процессы приводят к измене­нию границ водных бассейнов, в связи с чем часть осадочных пород оказывается на поверхности Земли, где она подвергается действию экзогенных процессов. В результате начинается новый цикл, соот­ветствующий новой обстановке.

2. Экзогенные процессы

Экзогенные процессы происходят на земной поверхности и в верхних частях земной коры в результате ее взаимодействия с атмос­ферой, гидросферой и биосферой. Эти процессы производят разру­шительную и созидательную работу. Разрушительное действие ока­зывают процессы выветривания и денудации. Созидательная работа заключается в образовании горных пород в новых местах, а также в формировании полезных ископаемых.

2. Выветривание (гипергенез)

Под выветриванием понимается совокупность процессов физи­ческого и химического разрушения горных пород на месте их залега­ния под влиянием колебания температур, химического воздействия воды, циркулирующей в верхних слоях литосферы, и газов, находя­щихся в атмосфере и растворенных в воде, а также в результате дея-

- 25 -

тельности живых организмов и растений. В соответствии с этим раз­личают выветривание физическое, химическое и органическое, кото­рые проявляются в тесном взаимодействии, однако в зависимости от природных условий влияние одного из видов выветривания на том или ином этапе может быть преобладающим. Зона земной коры, подверженная процессам выветривания, называется зоной выветри­вания. В ней горные породы превращаются в сравнительно рыхлые образования.

Глубина проникновения процессов выветривания в земную кору различна и местами достигает 500 м, однако наиболее интенсивно эти процессы протекают на глубине в несколько десятков метров.

Физическое выветривание — процесс разрушения горных пород под влиянием колебания температур. При нагревании в дневное время горные породы расширяются, а при охлаждении ночью сжи­маются. Это ведет к нарушению взаимного сцепления зерен пород, в результате чего порода растрескивается, а затем и распадается на обломки. Наиболее сильно физическое выветривание проявляется в районах, где суточные колебания температур очень велики.

Процесс разрушения горных пород под влиянием изменения температур в значительной мере усиливает вода, особенно в райо­нах с частым колебанием температур около точки замерзания (мо­розное выветривание).

Химическое выветривание — процесс разрушения горных пород в результате химического воздействия на них воды с растворенными в ней веществами, а также атмосферных газов. Наиболее интенсив­но эти процессы протекают в условиях влажного и теплого климата.

Органическим выветриванием называют процесс разрушения гор­ных пород под действием живых организмов и растений. Различают механическое и химическое разрушение пород живыми организмами и растениями. Землерои, черви, корни растений разрыхляют горные породы. В го же время корни растений выделяют кислоты, также раз­рушающие горные породы. Различные микроорганизмы, находящие­ся в породе, также способствуют накоплению химически активных ве­ществ, разрушающих ее.

Часть продуктов выветривания растворяется или уносится за пределы материнской породы, а другая их часть, более устойчивая в данных условиях, остается на месте разрушения, образуя элювий. Он имеет неровную нижнюю границу, лишен признаков слоистости.

Элювий слагает современную кору выветривания. Посколь­ку выветривание происходило и в прошлые геологические эпохи, кору выветривания тех эпох называют древней или ископаемой. Из­учение коры выветривания имеет большое значение. С ней связаны многие месторождения полезных ископаемых: руды, железа, мар­ганца, алюминия, никеля и др., а также и некоторые месторождения нефти (в Шаимском районе Тюменской области и др.). Мощность

- 26 -

коры выветривания изменяется от долей метра до 100 м и более. Са­мый верхний, плодородный слой современной коры выветривания, называется — почвой.