Оглавление

Введение

Глава 1. Процессы выветривания

1.1 Физическое выветривание

1.2 Химическое выветривание

Глава 2. Факторы, влияющие на состав и мощность элювиальных образований

2.1 Горные породы

2.2 Рельеф

2.3 Климат

2.4 Время

2.5 Биос

Глава 3. Схемы расчленения коры выветривания

Глава 4. Площадные и линейные коры выветривания

Глава 5. Научное и практическое значение изучения кор выветривания

5.1 Полезные ископаемые

5.2 Почвы и почвообразовательный процесс

5.3 Роль процессов и кор выветривания в решении практических задач инженерной

геологии

Заключение

Список литературы

Введение

Изучение процессов выветривания актуально и в наши дни. В верхней части земной коры, где горные породы находятся в условиях тесного взаимодействия с атмосферой, гидросферой и биосферой, они претерпевают значительные и разнообразные изменения в своем составе и состоянии, то есть выветриваются. Коры выветривания важны, потому что в них формируются грунтовые воды, возникают новые минералы, и горные породы. В пределах коры выветривания человек размещает свои сооружения – гидроузлы, каналы, промышленные предприятия, железные и шоссейные дороги. С древними выветривания связаны многие важные полезные ископаемые, такие, как бокситы, каолиниты, гидросиликаты никеля, гидроокислы и окислы железа, гидроокислы марганца, опалы, магнезиты, гипсы и др. Цель данной работы заключается в изучении кор выветривания и причин их возникновения. К задачам относятся: 1. изучение факторов, влияющих на состав и мощность элювиальных образований; 2. рассмотрение схем расчленения коры выветривания; 3. анализ научного и практического значения изучения коры выветривания. В связи с этим основная задача работы состояла в изучении опубликованной литературы по данной теме. Работа написана на кафедре инженерной и экологической геологии в период с октября 2015 г. по март 2016 г. под руководством с.н.с., к.г.-м.н. Барыкиной О. С.

­­

Глава 1. Процессы выветривания

Выветривание представляет собой совокупность процессов (Горшков и др., 1973) физического разрушения и химического разложения минералов и горных пород, на месте их залегания, вызванных колебанием температуры, химическим воздействием воды, газов – кислорода и углекислоты (находящихся в атмосфере и растворенных в воде). В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, и результатов этого воздействия процессы выветривания с некоторой условностью подразделяются на два типа: 1) физическое выветривание; 2) химическое выветривание. Иногда выделяют третий тип – органическое выветривание. Однако роль организмов и их воздействие на горные породы сводится или к физическому, или к химическому процессам. Следовательно, органическое выветривание можно отнести к выделенным типам.

1. Физическое выветривание

Ф изическое выветривание вызывается разнообразными причинами. Решающая роль принадлежит факторам, обуславливающим механическое движение частиц породы.

Рис. 1. Физическое выветривание. Корни дерева, попадая в трещину, разрушают горные породы. Большой каньон. Крым. Фото А.Г. Рябухина (Короновский, 2011).

В одних случаях движение (Горшков и др., 1973) происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объёма составных частей породы, вызываемое изменением температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях расчленение горных пород происходит под механическим воздействием посторонних агентов – раскалывающее действие замерзающей воды, растущих кристаллов, корневой системы деревьев (рис.1) и т. п. Такое явление может быть названо механическим выветриванием.

Механическое выветривание связано с увеличением объёма воды, попавшей при замерзании в трещины (Короновский, 2002). Вода, замерзая, превращается в лёд, объём которого на 10% больше, и при этом создается давление на стенки, например трещин, до 200 МПа, что значительно больше прочности большинства горных пород (рис. 2). Такое же расклинивающее действие на породы оказывают кристаллы соли при их росте из раствора. Механическое расклинивающее воздействие на горные породы оказывают корни деревьев и кустарников, которые, увеличиваясь в объёме, создают большое добавочное напряжение на стенки трещины (рис. 1). Хорошо известно, как раньше раскалывали гранитные блоки. В них забивали дубовые клинья, поливали водой и разбухающий клин разрывал породу на блоки.

Рис. 2. Морозное выветривание (по материалам Короновского, 2002).

Температурное выветривание наиболее распространено (Горшков, 1973) и происходит под воздействием колебаний температуры, вызывающих неравномерный нагрев и охлаждение горных пород. Минеральные зерна, слагающие горные породы, при этом попеременно испытывают то расширение, то сжатие. В результате этого часто наблюдается появление трещин, параллельных поверхности глыб, и отслаивание от них верхних частей в виде чешуй. Этот процесс получил название десквамация, или шелушение. Температурное выветривание наблюдается почти во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, особенно суточных, сухостью воздуха и отсутствием или слабым развитием растительного покрова, вообще говоря, смягчающего температурные колебания в почве.