СТАДІЯ ГІПЕРГЕНЕЗУ

Гіпергенез (вивітрювання) - руйнування материнських порід на поверхні Землі і в її приповерхностной зоні. Залежно від того, які чинники впливу на породи є головними, розрізняють фізичне і хімічне вивітрювання.

Фізичне вивітрювання виражається в механічному руйнуванні мінералів і гірських порід при зміні температури, ударах і стиранні.

Мал. 2. Конуси осипання, що утворюються в результаті вивітрювання. Гірський Алтай

Завдяки різним тепловим властивостям і анізотропії мінералів, коливання температури викликає зміна обсягу мінералів і ослаблення зв'язків між ними. В результаті цього в породі з'являються дрібні тріщини, в них потрапляє вода, яка, замерзаючи, розширює їх. Гірська порода стає тріщинуватої і розділяється на частини або уламки. Уламки, відділяючись від загальної маси породи, зосереджуються на руйнується поверхні і при найменших струси або під впливом сили тяжіння падають до підніжжя схилів, розбиваючись на більш дрібні частинки (рис. 2). Продукти вивітрювання на схилах називаються делювием , а біля підніжжя схилів - коллювій.

Велику роботу проводять текучі води і хвилі прибою, що руйнують прибережні корінні породи (рис. 3).

Мал. 3. Руйнівна дія прибою на прибережні породи: а Східне узбережжя Каспійського моря: б - узбережжі Австралії

Мал. 4. Група абразійних островів. Камчатка

Цей процес, званий абразією , призводить до утворення окремих останцов, що складаються з найбільш міцних порід (рис. 4).

Рухомі льодовики згладжують своє ложе, механічно роздроблюючи гірські породи (рис. 5) і залишаючи глибокі борозни на великих брилах (рис. 6).

Мал. 5. валунів поле, утворене при механічному дробленні корінних порід рухомим льодовиком

Мал. 6. Баранячий Лоб з льодовиковими шрамами

Мал. 7. Форми еолового рельєфу: а - Камчатка ; б - Якутія

Діяльність вітру викликає явища дефляції (видування, розвіювання частинок) і корразіі (обробки гірських порід переносяться вітром уламками). В результаті утворюються різноманітні химерні форми еолового рельєфу (рис. 7) і останці вивітрювання (рис. 8).

Органічне життя механічно руйнує гірські породи різними шляхами. Коренева система рослин діє так само, як і замерзающая вода: коріння, збільшуючись в обсязі в процесі росту, розвивають в тріщинах тиск і розривають породу (рис. 9).

Фізичне вивітрювання призводить до утворення уламків порід і мінералів різної величини - від великих брил діаметром в декілька метрів до тонких частинок розміром менше 0,005 мм (рис. 10).

Мал. 8. Останци вивітрювання: а - Хабаровський край: б - Туреччина

Мал. 9. Участь рослин в процесах фізичного вивітрювання

Мал. 10. Продукти фізичного вивітрювання. Казахстан. Фото Т.Г. Перевертайло

Продукти механічного роздроблення у вигляді уламків різної форми і розміру, а також колоїдні частинки являють собою вже готовий осадовий матеріал.

Хімічне вивітрювання грає велику роль при утворенні осадового матеріалу. Основними діючими силами цього процесу є вода, кисень, вуглекислий газ, а також гумінові і мінеральні кислоти.

1. Вода є головним чинником хімічного вивітрювання завдяки своїм фізико-хімічним властивостям.

Вода - розчинник багатьох природних мінеральних і органічних сполук. Її растворяющая здатність визначається полярної природою молекул води (рис. 11).

Позитивні і негативні кінці диполів молекул води приєднуються, відповідно, до негативних і позитивних іонів речовини (рис. 12), нейтралізуючи їх заряди, в зв'язку з чим, відбувається відрив атомів, що сприяє розчиненню речовини.

Мал. 11. Освіта полярної молекули води за допомогою ковалентних зв'язків

Мал. 12. Іонний тип зв'язків

2. Другим важливим фактором хімічного вивітрювання є кисень.

Вплив кисню на мінерали називається окисленням. У разі відсутності кисню, наприклад, в сірководневої середовищі, відбувається відновлення речовини.

У практиці литологических досліджень обстановка вважається окислювальному, якщо породи мають буре, червону, помаранчеву забарвлення або відтінок. Ці кольори обумовлені наявністю окисного заліза (Рс ⁺³ ). Сірий, чорний, зеленувато-і блакитно-сірий колір пов'язаний з наявністю в породах закісного заліза (Її "), а також присутністю тонкодисперсного органічної речовини. Ці кольори є ознакою відновної обстановки.

3. Третім важливим фактором хімічного вивітрювання є вуглекислий газ, розчинений у воді, або вуглекислота.

Вільний вуглекислий газ, з'єднуючись з водою, утворює вугільну кислоту, яка при дисоціації різко підвищує кислотність середовища в ході реакції:

Джерелом вуглекислоти є життєдіяльність організмів, розкладання органічних залишків і карбонатів, а також вулканічна діяльність. Особливо багато вуглекислоти в болотних водах і торфовищах.

• 4. Четвертим агентом хімічного вивітрювання є робота гумінових кислот , що утворюються при розкладанні органічних речовин, в основному тваринного походження. Особливо велика їх роль у вологих заболочених районах з помірним і жарким кліматом.
• 5. П'ятий фактор хімічного вивітрювання проявляється в районах активної вулканічної діяльності. З надр Землі надходять гази: хлор (С1), фтор (І), сірчаний ангідрид (БОЗ), сірчистий ангідрид (БСЬ) і ін. Вони вступають в реакцію з водяними парами і утворюють мінеральні кислоти, здатні розкладати мінерали і гірські породи.

Таким чином, хімічне вивітрювання призводить до зміни мінералів глибинних зон Землі, перетворенню їх в мінерали, стійкі на земній поверхні. Відбувається зміна складних з'єднань, перетворення їх в більш прості.

Мінерали мають різну стійкість до зовнішніх впливів, що залежить від їх складу і властивостей.

У неоднорідних по мінералогічному складу породах в процесі вивітрювання відбувається вилуговування легкорозчинних мінералів і утворення пустот, т. З. проявляється виборчий характер вивітрювання (рис. 13).

Мал. 13. Виборчий характер вивітрювання в товщі глинисто-карбонатних сланців . Казахстан. Фото Т.Г. Перевертайло