Кора вивітрювання - студопедія

На денній поверхні відбувається постійне перетворення мінералів і гірських порід під впливом екзогенних факторів (води, різних видів радіації, вітру, організмів і ін.). Цей процес називається вивітрювання. Результатом вивітрювання є кора вивітрювання - комплекс вторинних, зазвичай пухких гірських порід, що виникли в верхніх приповерхневих частинах літосфери в результаті перетворення магматичних, метаморфічних і осадових порід під впливом зовнішніх процесів. За речовинним складом кора вивітрювання є структурований елювій - перетворені товщі, поступово змінюються вниз вихідної гірською породою. Однак фактично сюди відносяться також освіти, елювіальний в своїй основі, але втратили ці ознаки за рахунок вертикальних переміщень речовини, взаємодій мінералів, інфільтруються-ційних процесів та ін.

Зазвичай виділяють продукти вивітрювання, створені переважно за рахунок фізичного руйнування гірських порід (включаючи морозноніваціонние процеси), хімічного і біогенного перетворення. Такий підрозділ умовно, бо в усіх випадках кора вивітрювання є комплексним утворенням.

На формування кори вивітрювання впливають клімат, рельєф і склад материнських порід. Клімат регулює швидкості процесів вивітрювання, визначаючи потужності окремих горизонтів і товщі в цілому. Рельєф контролює водний режим і характер перерозподілу речовини. Склад материнських порід впливає на формування мінералів кори вивітрювання і залишкові продукти. Виходячи з цього, виділяють геохімічні типи кори вивітрювання: латеритними, сіалітний, окислених руд, уламковий. Залежно від мінерального складу кінцевих продуктів в межах таких типів відокремлюють види кор вивітрювання: гіббситових, каолінітової, монтморіллонітових, сульфідні та ін.

Б. Б.Полинов, основоположник геохімії ландшафтів, в поняття «кора вивітрювання» включав крім елювії і акумулятивні різниці (яр, алювій), що знаходяться в стадії вивітрювання. Специфічною частиною елювії вважаються грунту, а деякі дослідники потужні кори вивітрювання екваторіально-тропічних областей навіть ідентифікують з ними. Основною ознакою, що дозволяє відрізнити кору вивітрювання від грунту, зазвичай служить відсутність в корі вивітрювання біогенної акумуляції елементів під впливом рослин (гумусообразованія), хоча при цьому кора вивітрювання залишається біокосні системою, в якій відбуваються важливі процеси перетворення речовини живими організмами.

Поведінка елементів в корі вивітрювання залежить від їх хімічних властивостей, типу ландшафту і особливостей гірських порід. Стійкість мінералів, до складу яких входять одні й ті ж елементи, неоднакова в різному кліматі. Наприклад, кальцит (СаСО3), гіпс (CaSO4 × 2Н2 О), доломіт [CaMg (CO3) 2] стійкі в корі вивітрювання, що формується в аридної кліматі (утворюються скупчення цих мінералів, аж до покладів), але нестійкі (вилуговуються) в гумідного кліматі.

Для кори вивітрювання характерні процеси окислення і гідратації. Окислення пов'язано зі зміною валентності деяких елементів. Наприклад, Fe, Mn і S в вивержених породах знаходяться в двухвалентной формі, а в корі вивітрювання, відповідно, в трехвалентной (Fe 3+), чотиривалентної (Мn 4+) і шестивалентній (S 6+). Гідратація проявляється в тому, що майже всі мінерали кори вивітрювання містять воду - кристаллизационную або гідрадну.

При інтенсивному вивітрюванні велика частина твердих складових кори переходить в глиниста речовина (розмір часток <0,001 мм). При этом возрастает площадь соприкосновения частиц между собой, а также с водной средой и более активно происходят процессы ионного обмена.

Кора вивітрювання може формуватися серед різного рельєфу, в будь-яких гідрокліматичну умовах і на різних гірських породах (навіть на штучних утвореннях). Розрізняються лише її потужність, склад і виразність в ландшафті.

Потужність кори вивітрювання коливається від декількох десятків сантиметрів до сотень метрів.

В умовах теплого і щодо вологого клімату, де переважає хімічна і биогенное вивітрювання, кінцевими продуктами є глини. В арктичних пустелях, пустельних і напівпустельних районах кора вивітрювання полягає в основному з грубообломочного матеріалу і піску. Залежність процесів вивітрювання від водно-теплового режиму визначає зональний характер в розподілі кор вивітрювання: для екваторіально-тропічного поясу характерна латеритними кора, для полярних областей - уламкових.

У деяких випадках тип кори вивітрювання не відповідає сучасним умовам. Зазвичай це свідчить про наявність реліктової кори вивітрювання, що утворилася в більш ранні періоди геологічної історії.

Процеси розмиву, знесення і перевідкладення пухких продуктів вивітрювання діють всюди, але з різною швидкістю. Верхні горизонти кори вивітрювання і сформувалися на ній грунту змиваються і накопичуються в пониженнях рельєфу.

Процес вивітрювання нерозривно пов'язаний з денудацією - переміщенням товарів вивітрювання гірських порід водою, вітром, льодом або під впливом сили тяжіння з більш високих рівнів на нижчі.

При вивітрюванні відбувається не тільки руйнування, але і утворення нових розчинів, мінералів, гірських порід і корисних копалин. У матеріальному складі кор вивітрювання і їх профілях відображені особливості природних умов часу ко-рообразованія, що дозволяє відновлювати фізико-географічні обстановки минулих епох.