Вопрос 5:Типы химического выветривания: образующиеся продукты

выветривания

Типы реакций при химическом выветривании различны в зависимости от состава горных пород и условий. Главнейшими являются: окисление, гидратация, реже дегидратация, растворение, гидролиз, карбонатизация восстановление.

Окисление г.п. происходит при наличии свободного кислорода в присутствии воды. Окислению подвергаются минералы, содержащие железо, марганец, никель, кобальт, серу и другие элементы с разной валентностью. При окислении закисные соединения переходят в окисные. С этим связано изменение цвета породы с зеленовато- или синевато-серого на желтый, красный, бурый.

Легко окисляется такой распространенный минерал, как пирит: Ре82+п02+тН20=Ре804=Ре2(804)=Ре203*пН20

Таким образом, на « выходе» после окисления получается такой распространенный минерал, как лимонит, или бурый железняк.

Восстановление происходит в отсутствии химически связанного кислорода, когда сильным восстановителем является органическое вещество, сформировавшееся в результате отмирания болотной растительности. Органические вещества легко соединяются с кислородом, т. е являются

сильными восстановителями. При этом не только используется весь свободный кислород, но и отнимается часть кислорода, химически связанного в минералах, а окись железа переходит в закись, гидраты которой имеют зеленоватый цвет. Возникает темная зеленовато- серая глинистая масса, подстилающая обычно торфяники - глей.

Гидролиз сложный процесс, особенно затрагивающий минералы из группы силикатов и алюмосиликатов. Он происходит при взаимодействии ионов Н⁺ и ОН" с ионами минералов, следовательно, для гидролиза всегда необходима вода. Гидролиз сопровождается частичным или полным выносом щелочей, щелочных земель и кремнекислоты, с одной стороны и присоединением воды с другой. Все это приводит к нарушению первичной кристаллической структуры минерала и возникновению структуры уже нового минерала. Наиболее распространенный пример - это гидролиз ортоклаза, одного из полевых шпатов, часто встречающийся в горных породах, особенно в гранитах. Гидролиз в присутствии С02 приводит к образованию нерастворимого минерала каолнита и выносу бикарбонатных калия и кремнезема. Каолиновая глина, покрывая панцирем выветривающуюся породу, препятствует ее дальнейшему разрушению.

Карбонатизация представляет собой реакцию ионов карбоната и бикарбоната с минералами, которая ведет к образованию карбонатов кальция, железа, магния. Большая часть известных нам карбонатов хорошо растворяется в воде и выносится из зоны выветривания. Именно поэтому грунтовые воды в таких местах обладают высокой жесткостью.

Гидратация-процесс присоединения воды к минералам и образованию новых минералов. Гидратация сопровождается увеличением объема и возникающими при этом деформации пород. Это обратимый процесс, и при изменении условий он переходит в дегидратацию.

Вопрос 6: Типы физического выветривания, геологические результаты.

Температурное выветривание обусловлено нагревом поверхности г.п. солнечными лучами и суточными и сезонными колебаниями температуры. Нагревание приводит к расширению и увеличению, а охлаждение к сжатию и уменьшению объема породы. Попеременно возникающие при этом растягивающие и сжимающие напряжения ослабляют силу сцепления между минеральными зернами, приводят к образованию мелких трещин и дроблению пород на обломки разног размера. Быстрее разрушаются крупнокристаллические полиминеральные породы , а также темноокрашенные породы так как они нагреваются на солнце сильнее и быстрее, чем светлоокрашенные, а охлаждаются они примерно одинаково. Интенсивнее выветривание протекает при больших суточных колебаниях температуры. Сезонные колебания температуры имеют меньшее значение. Происходит почти во всех климатических зонах. Наиболее интенсивно оно протекает в пустынях и высокогорных областях, развивается процесс дисквации или шелушения.

Морозное выветривание механическое разрушение г.п. в результате воздействия периодически замерзающей в трещинах и порах воды. Когда вода, при понижении температуры, превращается 1 г.п. в лед их объем увеличивается, что отвечает увеличению давления до790 кг на 1см². Такое давление способно разорвать даже самые твердые и прочные г.п., и они раскалываются на отдельные глыбы и обломки. Наиболее активно морозное выветривание развивается в полярных и субполярных районах и в горных областях выше снеговой линии. В таких ус - ях образ - ся огромные пространства, сплошь покрытые обломками г.п. разных размеров- «каменные моря» и « каменные потоки».

Кристаллизация солей в капиллярных трещинах. Лучше всего это явление протекает в условиях сухого и жаркого климата. Днем при сильном нагревании г.п. влага по капиллярным трещинам подтягивается к поверхности и испаряется, а соли, содержащиеся в воде, кристаллизуются. Монолитность породы нарушается, и со временем порода распадается на обломки.

Корневая система и роющие животные оказывают механическое действие на г.п. При механическом разрушение особую роль играет трещиноватость.