- •Состав и строение мерзлых пород Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород
- •Эволюция толщ мерлых пород в истории Земли
- •2. История развития и распространения на планете многолетнемерзлых горных пород
- •Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих горных породах
- •3. Химические реакции и процессы в промерзающих и протаивающих породах
- •Термодинамические и климатические условия формирования толщ мерзлых пород
- •1. Энергетический баланс Земли
- •Текстурные особенности мерзлых пород
- •Структурообразование в промерзающих и протаивающих породах
- •2. Структурные связи и типы контактов в мерзлых породах
- •Формирование полезных ископаемых на различных стадиях криолитогенеза
- •1.Полезные ископаемые группы выветривания.
- •2. Полезные ископаемые группы инфильтрационных месторождений.
- •3. Полезные ископаемые группы переноса и континентального осадконакопления.
- •4. Группа осадочных месторождений.
- •5.Группа месторождений послеседиментационного криогенного преобразования пород.
Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих горных породах
3. Химические реакции и процессы в промерзающих и протаивающих породах
В дисперсных породах при промерзании, протаивании и в мерзлом состоянии практически идут те же химические реакции, что и в немерзлых породах. Это реакции растворения, гидратации, гидролиза, замещения, окисления - восстановления, ионннго обмена и др. Протекание их в крнолитозоне характеризуется рядом специфических черт. Так, реакции растворения характеризуются пониженной интенсивностью, поскольку с понижением температуры растворимость различных солей существенно уменьшается. По-видимому, из-за невысоких температур в криолитозоне широко распространены продукты химического взаимодействия между растворенными веществами и молекулами воды: гидраты и кристаллогидраты. Реакции ка-тионного обмена, вероятно, имеют преобладающее значение для мерзлых пород, поскольку незамерзшая вода представляет собой весьма концентрированный раствор, ионы которого активно взаимодействуют с ионами минеральной поверхности
Для криолитозоны характерны отчетливо выраженная специфичность в проявлении геохимических процессов и роль в этом целого ряда факторов. Так, свободная вода сказывает существенное влияние на сезонномерзлые породы только в теплый период года. Основная же роль принадлежит связанной (незамерзшей) воде, находящейся во взаимодействии и динамическом равновесии со льдом и горной породой.
Грунтовые воды, как правило, характеризуются повышенным содержанием углекислоты, так как с понижением температуры резко возрастают растворимость газов (в том числе и СО2) в водных растворах и содержание органического вещества. Так, в почвах Большеземельской тундры содержание свободной Н2СО3 достигает 200 мг/л, а иона НСО3 - 650 мг/л. Поэтому концентрация водородных ионов в почвенных водах криолитозоны возрастает в несколько сотен раз, что, по-видимому, и определяет кислую реакцию среды. От рН среды зависят характер протекания многих химических реакций иповедение компонентов горных пород. Кислая среда более агрессивна, химически активна, она интенсивно разлагает силикаты, в ней сильнее, по сравнению с нормальной и щелочной средами, идут реакции гидролиза.
Специфика развития геохимических процессов в мерзлых породах связана также с содержанием атомарного водорода (восстановителя) и кислорода (окислителя). Считается, что при фазовых превращениях воды в лед выделение водорода может достигать значительных величин. Так, например, при переходе 1 м3 воды в лед выделяется 120 г/моль атомарного водорода. В криолитозоне, для которой характерна большая влажность пород, доступ кислорода в породы затруднен. Поэтому кислородная поверхность, характеризующая распространение свободного кислорода по глубине земной коры, на севере поднимается вверх, достигая в заболоченных местах поверхности земли. В итоге в мерзлых породах криолитозоны должна преобладать восстановительная обстановка, что приводит к повышению содержания двухвалентного железа Ре2- и формированию его закисных соединений (сидерита, пирита, вивианита и др.).
Отличительную особенность в криолитозоне имеют и процессы образования органического вещества. Превращение растительных и животных остатков в органическое вещество вследствие замедленности биологических и биохимических реакций здесь протекает недостаточно интенсивно. В результате процесс разложения остатков (гумусообразование) завершается на менее зрелой стадии. Это приводит к формированию не гуминовых (конечная стадия разложения), а фуль-вокислот, отличающихся светлой окраской. В тундровых почвах содержание фульвокислот может достигать 70%, а на гумино-вые приходится лишь 10-15% гумусовым веществ. Емкость обмена, подвижность и химическая активность их больше, чем гуминовых кислот. Благодаря высокой кислотности фульвокислоты разрушающе действуют на минералы и равномерно пропитывают почву, образуя массивный слитный слой. Более вязкие и менее подвижные гуминовые кислоты в почве способствуют формированию комковатой, ореховатой структуры, которая характерна, например, для черноземов.
Химические процессы при однократном промерзании пород. При промерзании рыхлых отложений в первую очередь происходит образование твердой фазы воды-льда, который является новым минеральным образованием. Гравитационная, капиллярная и слабосвязанная пресная вода кристаллизуется при близких к О °С отрицательных температурах. Пленочная вода, как правило, замерзает в широком диапазоне отрицательных температур, определяемом по кривой незамерзшей воды. Соленые воды с минерализацией более 30 г/л кристаллизуются лишь при температурах, близких к -1,5-2 °С, а рассолы могут не замерзать при -20 °С и ниже. При этом замерзание воды обычно сопровождается резко, выраженной дифференциацией солей между твердой и жидкой фазами воды. Часть солей, растворенных в воде, оказывается вовлеченной в лед, часть наименее растворимых солей выпадает в осадок, а часть легкорастворимых солей отжимается в нижележащие слои воды, что приводит к увеличению минерализации этих вод. Образующийся при замерзании лед оказывается в несколько раз менее минерализован, чем исходный поровый раствор.
Ниже границы промерзания воды оказываются сильно минерализованными за счет отжатия из промерзшей толщи легкорастворимых солей (хлоридов кальция, магния, натрия и гидрокарбонатов натрия). В результате такого криогенного кон-центрирования отжимаемых вод образуются весьма высокоминерализованные (концентрация их может достигать 200 г/л и более) подмерзлотные (а иногда и межмерзлотные) воды (криопэги), что обеспечивает возможность их жидкого существования в охлажденном состоянии при отрицательной температуре.
Наряду с этим для области развития мерзлых пород характерно образование газов в гидратной форме-газогидратов. Основа кристаллической решетки газогидрата построена из молекул воды. Молекулы газа - гидратообразователя размещены во внутренних полостях кристаллической решетки. Сама по себе такая кристаллическая решетка воды (без молекул газа) термодинамически неустойчива и в обособленном виде существовать не может. В природных условиях наиболее часто эту структуру кристаллической решетки заполняют молекулы метана, этана, сероводорода и углекислоты. При внедрении газа в решетку воды происходит затвердевание, и вода из жид-юго состояния переходит в твердое. Теплота фазовых переходов для газогидратов составляет около 0,5 кДж/г. При тепловом облучении и взаимодействии с водой газогидрат с шипением разлагается, интенсивно выделяя газовые пузырьки. Отрицательные и низкие положительные температуры пород в криолитозоне благоприятствуют образованию гидратных залежей на малых глубинах.
Химические процессы в мерзлых породах. В период существования пород в мерзлом состоянии (многолетнемерзлом или сезонномерзлом) объемная фаза воды отсутствует, что долгое время являлось основанием для утверждения о полном химическом покое в этих породах. Причины этого заключаются в недооценке роли кезамерзшей воды. Было установлено наличие существенных реакций катионов обмена между породой и связанной водой, доказана возможность обмена катионов непосредственно между смоченными твердыми частицами грунта через адсорбированные пленки воды, обнаружено значительное превышение концентрации веществ в пленочной воде по сравнению с водой пор. В мерзлых породах в связи с отсутствием свободной влаги отвод химических компонентов из незамерзшей воды, казалось бы, не должен происходить. Однако процессы массопереноса в них протекают достаточно интенсивно, так как в незамерзшей воде происходит диффузия ионов, что приводит к выравниванию концентрации растворенных веществ. Наряду с этим в мерзлыхпородах наблюдается течение пленок незамерзшей воды, что также обеспечивает конвективный перенос ионов и растворимых веществ с мигрирующей водой. При этом постоянно происходят фазовые переходы между поровым льдом и пленками незамерзшей воды в соответствии с увеличением или уменьшением концентрации ионов.
Химические процессы при многократном промерзании - протаивании пород. В отличие от многолетнемерзлых пород химические реакции в сезоннопротаивающих породах протекают значительно интенсивнее и характеризуются явной периодичностью. Пульсационный характер взаимодействия породы с водой (связанной и свободной) и фазовые переходы воды в лед и обратно должны приводить к резкой интенсификации процесса химического выветривания сезонномерзлых пород. В слое сезонномерзлых пород (уже на самой первой стадии их выветривания) возникает интенсивное химическое преобразование под действием процессов гидролиза, выщелачивания, окисления, гидратации и миграции коллоидов и происходит четко выраженное новообразование глинистых и других минералов. Исследования М.А.Глазовской в условиях Антарктиды показали, что в 10-15-сантиметровом поверхностном слое пород при хорошем доступе кислорода также идут окислительные процессы и накапливаются оксиды МnО и Fе2О3, которые и определяют охристо-ржавый или оранжево-красный цвет железистых и марганцовистых выделений на обломках пород. Ниже по слою встречаются уже продукты вымывания и наблюдается явление карбонатизации. Здесь аккумулируются более подвижные продукты выветривания: углекислый кальций и кальций, не вскипающий при реакции с НСl.
Приведенные выше результаты обнаруживают достаточно близкое сходство с данными, полученными для холодных тундровых и таежных почв, среди которых преобладают неглеевые (подбуры, подзолистые, А1- Fе-гумусовые) мерзлотные почвыи реже встречаются глеевые слабо дренированные. Химические элементы в неглеевых почвах по миграционной способности В.О.Таргульян располагает в следующий ряд: Si > Fе > Тi > Аl. Силикатные формы, образующиеся в результате реакций гидролиза, оказываются сравнительно подвижными в кислой среде и выносятся из почвенного профиля. Железо, титан и алюминий в кислой среде оказываются слаборастворимыми, поэтому они обычно остаются в почвенном профиле в виде оксидов (Fe2O3, TiO2, Al2O3)) и гидроксидов (А1(ОН)з, Fе(ОН)О). При этом в криолитозоне в ходе гумификации образуется одна из наиболее агрессивных и подвижных форм гумуса - фульвокиста, которая при движении вниз с почвенным раствором разрушает гидроксиды и минералы силикатов, образуя различного рода органо-минеральные соединения (оксалаты, хелаты, фульваты и адсорбированные органо-минеральные соединения).
Фульваты и оксалаты, как наиболее подвижные соединения выносятся из почвенного профиля, а хелаты и адсорбированные-органо-минеральные соединения быстро теряют свою подвижность и задерживаются в иллювиальном горизонте. При этом образуются окрашенные в коричневые тона А1 - Fе-гумусовые-пылевато-глинистые горизонты. Одновременно с этим могут образовываться и собственно гумусовые горизонты и горизонты А1 -Fе-гумусовые с соединениями титана. Таким образом, в этих иллювиальных горизонтах происходит накопление соединений титана, алюминия, железа (Т1 - А1 - Fе) и гумуса, т. е. по В.О.Таргульяну, осуществляется характерный для почвообразования в криолитозоне процесс «тиальферризации». Горизонт вымывания А2, естественно, оказывается обеднен гидроксидами и оксидами Fе и Аl, поэтому здесь отмечается относительно (а не абсолютно) повышенное содержание SiO2 и наблюдается осветление этого горизонта в связи с разложением и выносом темноцветных соединений и минералов.
Несколько иными оказываются химические и физико-химические процессы, протекающие в глеевых (плохо дренируемых и переувлажненных) почвах, широко развитых на севере европейской части РСФСР и в пределах сибирских (приморских) низменностей. Эти почвы обычно характеризуются преобладанием тонкодисперсного (пылеватого) материала, восстановительной обстановкой и кислой реакцией среды. Четко выраженные иллювиальные горизонты в профиле глеевых почв обычно отсутствуют. В профиле глеевых и глеево-подзолистых почв, развитых, например, на тяжелых суглинках, происходит уменьшение-содержания Fе2О3 и А12O3 при одновременном относительном обогащении профиля кремнеземом. Повышенная подвижность железа при этом связана с переходом его в восстановительных. условиях в закисную форму Fе(ОН)2 , которая не выпадает в осадок из раствора до значения рН.
Особое значение для понимания развития геохимических процессов в криолитозоне, и особенно в циклически промерзающих - протаивающих породах, имеет химическая дифференциация продуктов выветривания, тесно связанная с миграционной способностью химических элементов. Более подвижные химические элементы интенсивно выносятся подземным и поверхностным стоком, другие, напротив, остаются практически неподвижными и, задерживаясь в пределах водоразделов и склонов, повышают в относительном выражении свою концентрацию. Так, натрий, калий, кальций, магний, сульфат- и хлорионы оказываются в пределах криолитозоны весьма высокоподвижными и мигрируют во всех водах в истинно растворенных формах. Силикатная форма кремния мигрирует преимущественно в виде моно- и поликремниевых кислот, которые выносятся в растворенном состоянии почвенными водами. Некоторое количество кремниевых кислот (до 40 %) может переноситься в гелеобразной и коллоидной формах в комплексе с органическим веществом. Несиликатная форма кремния SiO2 в области криолитозоны характеризуется практической неподвижностью. До 70-90 % алюминия в пределах криолитозоны мигрирует в коллоидной форме и в форме комплексных соединений с гумусовыми кислотами. Железо (Fе2+ и Ре3+) вне криолитозоны характеризуется весьма слабой подвижностью. В холодных гумидных условиях 90-98 % общего содержания железа мигрирует в коллоидных формах, представляющих собой высокомолекулярные органо-минеральные комплексные соединения типа хелатов, обладающих высокой подвижностью. В северных условиях значительно более подвижными становятся также и некоторые микрокомпоненты (Тi, Zn,Сu,Ni и др.), которые переносятся обычно не в виде простых ионов, а в коллоидной форме либо в форме комплексных ионов большего радиуса, образующихся при участии высокомолекулярных органических веществ.
Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих породах.
Промерзание и протаивание дисперсных пород сопровождается сложными физико-химическими процессами. Характер и интенсивность их протекания оказываются существенноотличными в случае промерзания (протаивания) с миграцией и без миграции влаги в талой и мерзлой частях породы.
Физико-химические и механические процессы в промерзающих дисперсных породах. В случае промерзания без миграции влаги замерзающая в порах породы свободная или слабосвязанная вода увеличивает свой объем при переходе в лед почти на 9%. Если степень заполнения пор влагой G=1, замерзающий грунт испытывает объемное расширение и локальное уплотнение агрегатов породы, что вызывается значительным кристаллизационным давлением, развивающимся при переходе воды в лед. Так, при невозможности объемного расширения замерзающая вода способна развивать давление, равное 2200 МПа. Наибольшему уплотнению (обжатию) подвергаются крупные грунтовые агрегаты, между которыми находятся самые крупные поры, вода в которых замерзает в первую очередь (при отрицательных температурах, близких к 0°С). Жидкая вода в таком случае должна выжиматься из более тонких внутриагрегатных пор в крупные межагрегатные поры и кристаллизоваться на новом месте, приводя к разрушению межагрегатных структурных связей. При дальнейшем понижении отрицательной температуры наряду с обжатием грунтовых микро- и мезоагрегатов начинается процесс замерзания связанной воды во внутриагрегатных порах, которая при переходе в лед и невозможности свободного оттока разрывает структурные внутриагрегатные связи и приводит к дроблению (диспергации) минеральных агрегатов грунта. Диспергация песчаной и, отчасти, пылеватой фракций промерзающих пород наряду с таким криогидратационным механизмом разрушения может происходить также и в результате температурного выветривания, когда разрушение происходит из-за неодинаковой температурной деформации различных минералов и элементов, слагающих породу.
Одновременно с процессом диспергации породы могут развиваться также процессы агрегации и усиления структурных связей как между грунтовыми элементарными частицами, так и между небольшими по размеру агрегатами. Это связано с дегидратацией агрегатов (по мере вымерзания части воды) и с их сближением при обжатии. Так, например, при замерзании влажных дисперсных пород увеличивается концентрация ионов в незамерзшей части воды. В результате этого может быть достигнут порог коагуляции, и произойдет коагуляция (агрегация) грунтовых частиц с уменьшением общей активной поверхности и дисперсности.
Значительно более сложными и многообразными оказываются физико-химические процессы, развивающиеся в дисперсных породах, промерзающих с миграцией влаги в талом и мерзлом слоях. Так, располагающийся ниже фронта промерзания талый слой породы интенсивно обезвоживается, в результате чего утоньшаются пленки связанной воды и сближаются грунтовые частицы и агрегаты. Итогом обезвоживания являются существенная усадка талой части породы, уменьшение ее пористости, образование более крупных агрегатов и блоков грунта за счет коагуляции и агрегации. Грунтовые частицы, агрегаты и блоки приобретают более плотную и компактную упаковку и ориентируются вдоль направления миграционного потока влаги с тем, чтобы иметь минимальное гидродинамическое сопротивление. Внутриагрегатные поры уменьшаются в размерах, возрастают объем и число межагрегатных пор, которые приобретают вытянутую щелевидную форму.
Неодинаковая (как по вертикали и горизонтали, так и в пределах отдельных агрегатов и блоков грунта) деформация усадки в талой части промерзающей породы обусловливает развитие разнообразных «дефектных» в прочностном отношении зон, которые становятся концентраторами усадочных напряжений.
В мерзлой части породы, как и в случае промерзания без влагопереноса, происходят интенсивные фазовые переходы воды в лед с увеличением ее объема на 9 % и раздвиженнем (дезинтеграцией) крупных агрегатов и блоков. Поскольку лед образуется прежде всего в крупных (межагрегатных) порах, размер агрегатов уменьшается, их плотность увеличивается за счет радиального сжатия растущими кристаллами льда. Размер скелетных межагрегатных пор увеличивается в несколько раз по сравнению с порами в талой обезвоживающейся части породы.
Дополнительное поступление (за счет миграции) влаги из талой части в промерзающую часть породы обеспечивает, с одной стороны, развитие расклинивающего давления в пленках незамерзшей воды, т. е. набухание целиком влаго- и льдонасыщенной породы, а с другой - дальнейшее раздвижение (дезинтеграцию) макро- и мезоагрегатов за счет увеличения объема мигрировавшей влаги при ее переходе в лед. Следовательно, в мерзлой части промерзающей породы в результате миграции влаги резко интенсифицируется набухание - распучивание, наблюдаются дробление и переориентировка макро- и мезоагрегатов.
При продолжающемся понижении отрицательной температуры породы (вдали от фронта промерзания, в зоне слабоинтенсивных фазовых переходов влаги) происходит вымерзание незамерзшей воды уже в тонких внутриагрегатных порах. Это обеспечивает диспергацию мезо- и микроагрегатов (дезинтеграцию и пептизаиию) и почти полное исчезновение их ориентировки, наблюдавшейся в талой части породы.
Не менее существенным и новым физико-химическим и механическим процессом при промерзании дисперсных пород с миграцией влаги (по сравнению с промерзанием без миграции влаги) является дифференциация породы на массивно-мерзлую (скелетно-минеральную) часть и визуально фиксируемые прослои миграционно-сегрегационного льда. Образование этих прослоев льда происходит по зонам концентрации напряжений, конфигурация которых в основном соответствует будущему типу криогенной текстуры. Поступающая в эти зоны из-за действия grad t и grad P связанная вода вначале производит расклинивающее действие, преодолевающее локальную прочность породы на разрыв, а затем замерзает, увеличиваясь в объеме.
Если ледяные прослои содержат грунтовые включения, то при наличии grad t происходит их перемещение, к участкам с более высокой отрицательной температурой, т. е. наблюдается так называемое «самоочищение» льда от примесей и посторонних включений. Связано это с неравномерностью толщины пленок незамерзшей воды (при наличии grad t) на противоположных гранях грунтовых включений. Наличие твердых, жидких и газообразных включений во льду в существенной степени зависит от скорости промерзания породы и замерзания порового и миграционного льда. Уменьшение скорости промерзания приводит к снижению, а увеличение - к росту захвата льдом инородных включений.
Промерзание пород с подтоком влаги в мерзлую зону обычно сопровождается расширением этой зоны, проявляющимся в пучении поверхности грунта. Талая часть породы при этом подвергается уплотнению в результате усадки обезвоживающегося грунта, а иногда и за счет его компрессии под действием вышележащей распучивающейся мерзлой части породы (при невозможности ее деформирования вверх). Физико-химические и механические процессы в протаивающих породах. Протаивание крупнообломочных и песчаных пород, как слабольдистых, так и льдонасыщенных, сопровождается обычно развитием сравнительно простых физико-химических процессов, таких, как уплотнение, обезвоживание, осадка и других, связанных с некоторым сближением и переориентировкой обломков и песчаных частиц, а также стоком по на-клонному водоупору или инфильтрацией гравитационной влаги в нижележащие горизонты. Иначе и сложнее протекает оттаивание тонкодисперсных (супесчаных, суглинистых и глинистых) мерзлых пород. При этом следует выделять (как и в случае промерзания) два типа протаивания: без миграции и с миграцией влаги из оттаивающей зоны в мерзлую часть породы.
Протаиванне тонкодисперсных пород без подтока воды в мерзлую зону происходит обычно либо при быстром продвижении фронта оттаивания, либо при малой влажности (льдистости) этих пород и практически всегда приводит к деформациям осадки. Вода, образующаяся в породе в результате таяния порового и шлирового льда, расходуется в случае быстрого протаивания (без развития процесса миграции влаги) на гидратацию грунтовых частиц либо под действием сил гравитации уходит из породы. В случае быстрого протаивания дисперсных пород, содержащих крупные включения льда (например, в случае протаивания пород с крупной слоисто-сетчатой криогенной текстурой), возможно формирование пустот и полых трещин. в талой части пород, т. е. возникновение специфической посткриогенной текстуры в протаявших породах. Плавление же порового, контактного и пленочного льда при повышении отрицательной температуры мерзлой породы обеспечивает увеличение содержания незамерзшей воды и ее подвижности, что создает условия для локальной миграции влаги в пределах обезвоженных при промерзании грунтовых элементов (агрегатов, блоков, частиц) и приводит к их гидратации и набуханию. В изменении структурных связей между грунтовыми элементами заметную роль играет процесс осмотического набухания обезвоженных при промерзании грунтовых отдельностей. В наибольшей мере осмотическое набухание проявляется при О °С, когда заканчивается таяние порового льда и льда включений и структурные элементы имеют возможность раздвигаться. При этом происходит ослабление не столько уже внутриагрегатных связей, сколько межагрегатных и осуществляется переход от ближних коагуляционных контактов к дальним коагуляционным (агрегационным) контактам. Так, при оттаивании сильнольдистых пород их влажность может даже превышать влажность предела текучести. Именно с этим связано широкое развитие на Крайнем Севере тиксотропных грунтов.
При медленном протаивании дисперсных пород с миграцией влаги из протаявшей части в мерзлую часть развиваются практически все те физико-химические процессы, которые имеют место и в случае протаивания пород без миграции влаги. Однако наряду с ними возникает и протекает ряд новых физико-химических процессов. В мерзлой части протаивающих пород по мере поступления мигрирующей влаги наблюдаются увеличение льдосодержания, а нередконовообразование и рост миграционно-сегрегаиионных прослоев льда. В талой же части протаивающих пород вследствие процесса усадки наблюдаются обезвоживание грунтовых агрегатов, некоторое их сближение, укрупнение и уплотнение.
В целом и при быстром, и при медленном протаивании пород наблюдается увеличение их дисперсности в результате диспер-гации и пептизации грунтовых агрегатов и блоков, а также за счет дробления первичных песчаных частиц. В таком преобразовании структурных элементов определяющую роль играет совместное действие температурного и гидрата-ционного механизмов разрушения.
При циклическом промерзании и протаивании дисперсных пород идут физико-химические процессы, характерные как для промерзающих, так и для протаивающих пород. Особенностью многократного промерзания и протаивания является накопление в дисперсных породах частии пылеватых фракций за счет разрушения песчаных частиц.
Достаточно часто циклические промерзание и протаивание приводят к дифференциации промерзающей породы по дисперсности. Причиной этого является перемещение (выпучивание) более крупных отдельностей грунта (обломки, крупные частицы) в направлении более низких температур. Так, результаты полевых наблюдений и лабораторных испытаний показывают, что после нескольких сотен циклов промерзания и протаивания происходит сортировка дисперсных пород по крупности: крупные частицы (более 1-2 мм) перемещаются к источнику охлаждения и накапливаются в поверхностном слое, а частицы меньшего размера остаются на месте и как' бы скапливаются в нижней части слоя. При этом наблюдаются истирание и сглаживание граней перемещающихся частиц.