выветривание


Выветривание – это разрушение горных пород , почв и минералов , а также древесины и искусственных материалов в результате контакта с водой, атмосферными газами и биологическими организмами. Выветривание происходит на месте (на месте, с небольшим движением или без движения), и поэтому оно отличается от эрозии , которая включает перенос горных пород и минералов такими агентами, как вода , лед , снег , ветер , волны и гравитация .

Процессы выветривания подразделяют на физическое и химическое выветривание . Физическое выветривание включает в себя разрушение горных пород и почв в результате механического воздействия тепла, воды, льда или других факторов. Химическое выветривание включает химическую реакцию воды, атмосферных газов и биологических химических веществ с горными породами и почвами. Вода является основным фактором как физического, так и химического выветривания [1] , хотя атмосферный кислород и углекислый газ, а также деятельность биологических организмов также важны. [2] Химическое выветривание в результате биологического воздействия также известно как биологическое выветривание. [3]

Материалы, оставшиеся после разрушения породы, объединяются с органическим материалом, образуя почву . Многие рельефы и ландшафты Земли являются результатом процессов выветривания в сочетании с эрозией и повторным отложением. Выветривание является важной частью цикла горных пород , и осадочные породы , образованные из продуктов выветривания более старых пород, покрывают 66% континентов Земли и большую часть дна океана . [4]

Физическое выветривание , также называемое механическим выветриванием или дезагрегацией , представляет собой класс процессов, вызывающих разрушение горных пород без химических изменений. Обычно это гораздо менее важно, чем химическое выветривание, но может быть значительным в субарктических или альпийских условиях. [5] Кроме того, химическое и физическое выветривание часто идут рука об руку. Например, трещины, появившиеся в результате физического выветривания, увеличат площадь поверхности, подверженной химическому воздействию, тем самым увеличивая скорость распада. [6]

Морозное выветривание является важнейшей формой физического выветривания. Следующим по важности является расклинивание корнями растений, которые иногда проникают в трещины скал и раздвигают их. Копание червей или других животных также может способствовать разрушению породы, как и «выщипывание» лишайниками. [7]

Морозное выветривание — собирательное название тех форм физического выветривания, которые вызваны образованием льда в выходах горных пород. Долгое время считалось, что наиболее важным из них является морозное расклинивание , возникающее в результате расширения поровой воды при замерзании. Однако растущее количество теоретических и экспериментальных работ предполагает, что более важным механизмом является сегрегация льда , при которой переохлажденная вода мигрирует к линзам льда, образующимся в скале. [8] [9]


Естественная арка , образовавшаяся в результате эрозии выветрившейся породы в Джебель-Харазе ( Иордания )
Скала в Абиско , Швеция, раскололась вдоль существующих трещин, возможно , из- за морозного выветривания или термического напряжения.
Отслоившиеся гранитные листы в Техасе, возможно, вызванные сбросом давления.
Тафони в государственном парке Солт-Пойнт , округ Сонома, Калифорния .
Сравнение невыветрелых (слева) и выветрелых (справа) известняков.
Образцы керна известняка на разных стадиях химического выветривания (из-за тропических дождей и подземных вод ), от очень высоких на небольшой глубине (внизу) до очень низких на больших глубинах (вверху). Слегка выветрелый известняк имеет коричневатые пятна, в то время как сильно выветрелый известняк теряет большую часть содержания карбонатных минералов, оставляя после себя глину. Подземный известняк из карбонатного Западно-Конгольского месторождения в Кимпесе , Демократическая Республика Конго .
Выветривание оливина до места иддинга в ксенолите мантии
Куб пирита растворился вдали от вмещающей породы, оставив частицы золота .
Окисленные кубики пирита
Свежеразрушенная порода показывает дифференцированное химическое выветривание (вероятно, в основном окисление), прогрессирующее внутрь. Этот кусок песчаника был найден в ледниковом наносе недалеко от Анджелики, штат Нью-Йорк .
Биологическое выветривание базальта лишайником , Ла - Пальма
Бетон поврежден кислотными дождями