Проявление

Выветривание – многогранный природный процесс, ведущий к изменению состояния, а нередко к коренной перестройке вещества горных пород, т.е. это процесс разрушения горных пород. С ним связано формирование почв и полезных ископаемых.

Основными агентами выветривания следует считать солнечную радиацию, составные части атмосферы (кислород, азот и углекислый газ), атмосферные и грунтовые воды и органический мир.

Процесс выветривания зависит от зональных природных особенностей и от свойств пород. Из свойств пород можно отметить минералогический состав, плотность, тепловые свойства, а также состояние и характер поверхности. Так, полиминеральные интрузивные породы (гранит) легче подвергаются выветриванию, чем однородные (кварциты). Трещиноватые и водопроницаемые породы более устойчивы, а воздухоемкие, при контрастности температур в них, менее защищены от воздействия выветривания. Здесь могут сыграть факторную роль тепловые свойства пород: теплоемкость и теплопроводность.

Процесс выветривания многообразен и различен по эффективности действия на горные породы. Различают выветривание физическое, химическое и биологическое, хотя они происходят совместно.

Физическое выветривание совершается под действием разных факторов и может быть дифференцировано. Неравномерное нагревание горных пород в течение суток и изменение состояния кристаллов в горной породе может вызвать температурное выветривание. Изменение объема воды в трещинах и порах при промерзании влаги способствует проявлению морозного выветривания. Кристаллизация солей в трещинах пород при испарении вызывает проявление солевого выветривания. Наконец, растения и животные также способны рыхлить верхние слои горных пород. Все это – физическое выветривание с механическим воздействием на горные породы. Понятно, что варианты проявления физического выветривания могут иметь территориальную приуроченность. Например, солевое не может происходить в полярных или гумидных условиях.

Химическое выветривание – более сложный, чем физическое, процесс глубокого преобразования, а порой и перестройки вещества горных пород. Он обеспечивается химическим воздействием на горные породы воды, кислорода, углекислоты из воздуха, а также биохимическими процессами, которые обусловлены жизнедеятельностью организмов. Так, действие влаги, обогащенной газами и органическими кислотами, определяет возможность не только растворения, но и более сложных процессов окисления, гидратации и гидролиза. Окисление железосодержащих сульфидов при их поступлении из глубин на поверхность приводит к образованию зон вторичного обогащения. Подобные цементирующие соединения можно наблюдать в обнажениях по берегам рек.

Классическим примером гидратации является обогащение ангидрита водой и превращение его в гипс с существенным (около 20 %) увеличением объема породы и с возможными деформациями. Более глубокие изменения в физическом и химическом состоянии пород вызывает процесс гидролиза. Суть его заключается в разложении минералов и удалении отдельных элементов из их состава. Обычным видом гидролиза в природе является разрушение пород до образования в умеренных широтах глин, состоящих из монтмориллонита и гидрослюд, а в условиях тропического климата – до образования каолина и латеритных пород. Интенсивность и характер процессов химического выветривания в верхней части земной коры в значительной степени зависит от жизнедеятельности организмов. Поэтому химическое выветривание неразрывно связано с биологическим в едином биохимическом процессе.

В результате проявления выветривания на поверхности Земли формируется две группы продуктов: подвижные (соли, щелочи), которые выносятся, и остаточные, устойчивые соединения, которые накапливаются на месте. Последние называют элювием. Этому продукту свойственны такие качества: 1) связь с вещественным составом материнской породы;                2) неоднородность механического состава (от глыб до глин); 3) неровность подошвы слоя (базируется на щебнисто-древянистом базальном горизонте);   4) отсутствие выраженной слоистости. Последующее накопление и преобразование элювия на уклонных участках создают кору выветривания – комплекс элювиальных образований с денудационными физико-химическими компонентами. Кора выветривания имеет морфологические и региональные особенности. Морфологически различают линейную (по полосе разлома) и площадную кору выветривания. Зональная классификация сложнее. По Л.Б.Рухину, основные генетические типы коры выветривания следующие: обломочная, сиаллитная и латеритная.

Обломочная. Образуется в условиях нивального и аридного климата под действием механического выветривания. Представлена разнородным обломочным материалом, который слагает шлейфы и каменистые скопления на склонах.

Сиаллитная. Образуется в условиях гумидного климата разных широт с неодинаковым влиянием промывного режима. Разновидностями сиаллитного типа являются гидрослюдистая, монтморрилонитовая и каолинитовая коры выветривания.

Латеритная. Образуется в условиях жаркого влажного климата. Глубокое разложение пород с накоплением свободных элементов (Fe и Al) создает тонкий механический состав и красноцветную окраску. С нею нередко связаны месторождения бокситов.

6. Эоловые процессы и их роль в рельефообразовании

Воздействие ветра и создание эоловых форм предполагает наличие определенных благоприятных условий: устойчивое развитие ветрового режима, аридность климата, интенсивное разрушение горных пород (выветривание), незащищенность поверхности растительностью. Известно, что условия возникновения ветров, их сила, режим бывают разными. Разрушающие эпизодические ураганные ветры пустынь, пыльные бури в пустынях и степях, устойчивые пассатные ветры низких широт, меняющие направления по сезонам муссонные ветры окраин континентов – вот основной перечень активных факторов эоловых процессов.

Деятельность ветра, как и других экзогенных процессов, выражается в эрозии, транспортировке материала и его аккумуляции, которые взаимосвязаны. К эрозионной составляющей относят дефляцию (выдувание) и корразию (обтачивание). Как отмечалось выше, действие ветра, в частности эрозионное, в большей степени проявляется при интенсивном разрушении пород и при сухом несвязном состоянии частиц (вследствие аридности). В этом случае мелкие частицы легко удаляются из трещин и пустот, а их движение обеспечивает обтачивание, шлифовку поверхности каменистых выступов и скалистых останцов. При этом происходит и транспортировка, и локальная аккумуляция материала. Такое разностороннее проявление ветра может оказаться и разрушительным, и созидательным, а территории приобретают самый различный облик. При выдувании из трещин и пустот возникают эоловые ниши и более крупные котлы выдувания. Удаление рыхлого материала из-под основания скалистых выступов, глыб известняков, пластов гранитов и других форм создает каменные столбы или качающиеся камни. Корразионное действие осложняет поверхность продольными лунками, бороздами или, наоборот, сглаживает поверхность.

Большой набор эоловых форм встречается в Крыму, на полуострове Мангышлак, в пределах Казахского мелкосопочника, в разных частях Урала. Есть они в аридных условиях Африки, Австралии.

Дефляционно-корразирующее воздействие ветра свойственно и равнинным территориям, где в сложении грунтов есть чередование песков и глин. Так, на территории Алжира встречаются протяженные дефляционные борозды и впадины (дайя). В пустынях Ирана развиты ярданги, создающие полосчатую поверхность с чередованием борозд и гребней.

Более широкое площадное проявление эоловых процессов характерно для мест, где переносится и аккумулируется большая масса песчаного материала. Набор аккумулятивных форм достаточно богат. Наиболее простыми являются дюны, небольшие овальные холмы. Это – обычные формы песчаных пустынь, а также встречаются по берегам морей и в долинах рек. Крупнее дюн и сложнее по строению бывают барханы. Они имеют серповидную форму в плане и характерный профиль склонов: наветренный – слабовыпуклый и пологий (5–15^о), а подветренный – вогнутый и более крутой (до 30–40^о). Высота барханов в разных местах различается: в Каракумах – около 5 м, на северо-западе Сахары – до 10 м, а в Ливийской пустыне – до 40 м. Протяженность барханов – от десятков метров до 1 км. Объединение барханов может создать барханные цепи длиной до 10 км, граблеобразные гряды, местами образует ячеистый рельеф с углублениями, в которых встречаются глинистые такыры. Такой набор форм характерен для пустынь Средней Азии, пустыни Тар на северо-западе Индии, для Большой Песчаной пустыни на северо-востоке Австралии.

Очень своеобразными аккумулятивными формами являются пирамидальные дюны. Это, как правило, древние образования, характерные для мест с интенсивной инсоляцией и с устойчивым восходящим движением воздуха (например, на Аравийском полуострове, в пределах Иранских плато). Форма в плане у них многоугольная, высота достигает 150 м.

Таким образом, даже краткое представление эоловых процессов указывает на многообразие их морфологического выражения, свидетельствует о важной роли в формировании данного генетического типа рельефа (например, эоловых равнин).

Деятельность ветра может проявляться иначе: в образовании лессов и в ветровой эрозии на освоенных территориях. Известно, что лёссовые грунты генетически связывают с переносом пылеватых частиц из зон с аридными условиями. Вероятно, так возникли лёссы северо-восточного Китая и территории Украины. Вместе с тем природные условия в антропогене на территории Украины и на юго-западе России позволяют предположить связь образования лёссов с выносом тонкого материала с южных окраин таявших покровных ледников.  Лёссы определяют ход и характер развития эрозионных форм.

Настоящим бичом для южных земледельческих районов (Украины, Ставрополья, Краснодарского края) является ветровая эрозия. Она способна выдувать верхний плодородный и физически, с проявлением корразии, уничтожать посевы зерновых культур. Безусловно, существуют агротехнические и мелиоративные меры защиты, но противостоять этому пагубному процессу непросто.