Основные геодинамики (Эндогенные и экзогенные геодинамические процессы), страница 3

2.1.1 ВЫВЕТРИВАНИЕ.

Под ВЫВЕТРИВАНИЕМ понимают совокупность процессов изменения горных пород на поверхности Земли в результате воздействия:

- СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ;

- АТМОСФЕРНЫХОСАДКОВ;

- РАЗНООБРАЗНЫХГАЗОВ;

- МИКРООРГАНИЗМОВ И др.

Совокупность изменений в горных породах под влиянием процессов ВЫВЕТРИВАНИЯ называют ГИПЕРГЕНЕЗОМ /от греческого hupez – над, сверху + genesis – происхождение/.

ВЫВЕТРИВАНИЕМ может быть вызвано ФИЗИЧЕСКИМИ, ХИМИЧЕСКИМИ или БИОЛОГИЧЕСКИМИ процессами, соответственно им выделяют три типа выветривания. Причем факторы выветривания могут комбинироваться в различных сочетаниях в зависимости от климатических условий, рельефа земной коры, свойств коры, свойств горных пород и т.д.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ вызывает изменение структуры, состава горных пород, приводит к их растрескиванию, а также способствует образованию ПОЧВ и БИОГЕНЫХ пород в результате:

- ХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ;

- ХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КИСЛОТ и УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА, выделяемых растениями т.п.

Под воздействием перечисленных процессов в массиве горных пород образуется КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ. Она распространяется от дневной поверхности на значительную глубину и имеет ЗОНАЛЬНОЕ строение.

1. ДИСПЕРСНАЯ – 0-0,5м –глин, суглинки, супеси. В основном ХИМИЧЕСКОЕ выветривание.

2. ОБЛОМОЧНАЯ -0,5-3,5 м- пески, древесина, щебень с пылевато – глинистым заполнителем. Преобладает ФИЗИЧЕСКОЕ выветривание.

3. ГЛЫБОВАЯ – 3,5-10,0 м,- исходная порода разбита тонкими трещинами на ГЛЫБЫ размером 30-50 см.

4. ТРЕЩИННАЯ –исходная порода, имеющая вид МОНОЛИТА, но при разработке раскалывается по волосным трещинам на боки – 10,0-15,0 м. Далее МОНОЛИТ – глубже 10,0 – 15,0 м – исходная /материковая/ порода без каких либо признаков изменения.

Кора выветривания бывает ПЛОЩАДНОЙ и ЛИНЕЙНОЙ. При этом ЛИНЕЙНАЯ может развиваться по трещинам на глубину до СТА метров и более и захватывать в ширину от нескольких до десятков метров.

Кору ВЫВЕТРИВАНИЯ по времени образования разделяют на СОВРЕМЕННУЮ и ДРЕВНЮЮ. Мощность ДРЕВНИХ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ может достигать 300-400 м /Северный Урал/. Мощность СОВРЕМЕННОЙ КОРЫ  выветривания составляет в осадочных породах 5-10 м, в магматических 5-20 м.

В некоторых случаях обычная закономерность строения СОВРЕМЕННОЙ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ нарушается и вблизи поверхности КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ образуется в виде слоя осадочных, иногда сцементированных пород СПЕЦИФИЧЕСКОГОСОСТАВА:

ЛАТЕРИТЫ, КОРКИ «ОКРЕМНЕНИЯ», ОРТШТЕЙНЫ.

ЛАТЕРИТНАЯ КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ формируется в условиях ТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА /влажного/. Она имеет каменистый или глинистый облик, характерную красную окраску за счет ОКИСЛОВ и ГИДРОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА и ВЫСОКУЮ ПЛОТНОСТЬ. ЛАТЕРИТЫ  наиболее широко распространенная порода ТРОПИКОВ юго – восточной Азии, Африки, центральной и южной Америки.

В условиях АРИДНОГО /жаркого и сухого/ климата вблизи поверхности могут образовываться ПЛОТНЫЕ «КОРКИ» ОКРЕМЛЕНИЯ или кальцитизации. Мощность таких корок в разрезе КАРБОНАТНЫХ пород может достигать 2-х м, а их плотность 2,1 г\см³, ВТО время как под ними обычно находятся значительно более РЫХЛЫЕ породы.

Во влажном умеренном климате неглубоко от поверхности образуются ОЖЕЛЕЗНЕННЫЕ ГОРИЗОНТЫ – ОРТШТЕЙНЫ. Это обычно пески или супеси, сцементированные БУРЫМЖЕЛЕЗНЯКОМ. Мощность их, как правило, непревышает1 м.

Глубина проникновения ПРОЦЕССА ВЫВЕТРИВАНИЯ существенно зависит от степени СПЛОШНОСТИМАССИВА. Наличие первичной трещиноватости пород увеличивает мощность зоны выветривания. А скорость выветривания зависит от их состава и сложения. Наиболее интенсивно разрушаются:

- СРЕДИ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД – КИСЛЫЕ ЭФФУЗИВНЫЕ /ПОРФИРИТЫ, ЛИПАРИТЫ/

- среди плотных осадочных пород – пород, содержащие глинистые вещества /аргиллиты, алевролиты, мергели, опоки/;

- СРЕДИ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД – породы со СЛАНЦЕВАТОЙ  текстурой/глинистые сланцы, филлиты/.

Одна и таже порода выветривается  НЕРАВНОМЕРНО. Различие В СТРУКТУРЕ НАЛИЧИЕ ПРИМЕСЕЙ, НЕРАВНОМЕРНАЯ трещиноватость и прочее приводит к тому, что мощность КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ оказывается РАЗЛИЧНОЙ на разных участках. В кровле выветрелой породы могут возникнуть так называемые КАРМАНЫ, т.е. углубления, заполненные продуктами выветривания.

Продукты выветривания в виде ОБЛОМОЧНОГО и ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТОГО материала, ОСТАВШЕЙСЯ на месте разрушения носят название ЭЛЮВИЙ /от латинского слова eluvio – разлив, наводнение/.

Геологический индекс d или dQ.

Среди ЭЛЮВИАЛЬНЫХ и ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ отложений различают КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ, ПЕСЧАНЫЕ и ГЛИНИСТЫЕ разности, характерным признаком которых является НЕОДНОРОДНОСТЬ, ОТСУТСТВИЕ СЛОИСТОСТИ, УГЛОВАЯ ФОРМАЧАСТИЦ.

В крупнообломочных ЭЛЮВИАЛЬНЫХ грунтах, как правило, содержится ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ. ПЕСКИ обычно имеют РЫХЛОЕ сложение. В целом толща ЭЛЮВИАЛЬНЫХ пород отличается значительной НЕОДНОРОДНОСТЬЮ как в плане, так и в разрезе. Это осложняет проектирование зданий и сооружений и требует часто дополнительных изысканий.

Положение толщ ЭЛЮВИЯ И ДЕЛЮВИЯ. Изменение профиляпервоначального склона.

ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ породы представляют собой скопление разнородного рыхлого НЕОКАТОННОГО и НЕСЛОИСТОГО материала. Состав часто зависит от крутизны склона:

- на КРУТОМ- скапливается КРУПНООБЛОМОЧНЫЙ материал пылевато-глинистым заполнителем;

- на ПОЛОГОМ – пылевато – глинистый материал с включениями крупных обломков.