Эоловые процессы

    Ослабление сцепления  между зернами приводит к тому, что эти зерна отделяются  друг от друга, порода теряет прочность и рассыпается на свои составные части, превращаясь из твердого камня в рыхлый песок или дресву.

    Температурное выветривание особенно активно происходит в областях с жарким континентальным климатом - в пустынных районах, где очень велики суточные перепады температуры и характерно отсутствие или весьма слабое развитие растительного покрова, и малое количество атмосферных осадков. Кроме того, температурное выветривание весьма интенсивно протекает на склонах высоких гор, где воздух прозрачнее и инсоляция гораздо сильнее, чем на соседних низменностях.

     Разрушающее действие  на горные породы в пустыне  оказывают кристаллики солей,  образующиеся при испарении воды  в тончайших трещинках и увеличивающие  давление на их стенки. Капиллярные трещинки под действием этого давления расширяются, и монолитность породы  нарушается.

      Различные породы  разрушаются с различной скоростью.  Великие египетские пирамиды, сложенные  из глыб желтоватых песчаников, ежегодно теряют 0,2 мм своего наружного слоя, что приводит к накоплению осыпей (у подножия пирамиды Хуфу образуются осыпи объёмом 50 м³/год). Скорость выветривания известняков составляет 2 -3 см в год, а гранит разрушается намного медленнее.

Иногда выветривание приводит к  своеобразному чешуйчатому шелушению, называемому десквамация пород. Это отслаивание тонких пластинок от поверхности обнажённых пород. В результате неправильные по форме глыбы превращаются в почти правильные шары, напоминающие каменные пушечные ядра (например, в Восточной Сибири, в долине реки Нижняя Тунгуска).

   Во время дождя утёсы  намокают: одни породы - пористые, сильно  трещиноватые - больше, другие - плотные  - меньше; потом они опять высыхают. Попеременное высыхание и намокание  тоже сказывается на ослаблении  сцепления частиц.

   Ещё сильнее действует  вода, замерзающая в трещинах  и мелких пустотах (порах) горных  пород. Это происходит осенью, если после дождя ударит мороз,  или весной, после тёплого дня,  когда на припёке тает снег  и вода проникает в глубь  утёсов, а ночью замерзает. Значительное увеличение объёма замерзающей воды вызывает огромное давление на стенки трещин, и порода раскалывается.  Особенно это характерно для высоких полярных и субполярных широт, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы. Здесь разрушение горных пород происходит главным образом под влиянием механического воздействия периодически замерзающей воды, находящейся в порах и трещинах горных пород (морозное выветривание).  В высокогорных областях скалистые вершины, как правило, разбиты многочисленными  трещинами, а их подножия скрыты шлейфом осыпей, которые сформировались за счет выветривания.

   Благодаря избирательному  выветриванию появляются разнообразные  "чудеса природы" в виде  арок, ворот и т.д., особенно в  пластах песчаников.

ПР: Для многих районов Кавказа и других гор очень характерны так называемые "истуканы" - пирамидальные столбы, увенчанные крупными камнями, даже целыми глыбами размером 5 - 10 м и более. Эти глыбы предохраняют от выветривания и размывания нижележащие отложения (образующие столб) и похожи на шляпки гигантских грибов. На северном склоне Эльбруса около знаменитых источников Джилысу есть овраг, называемый "Овраг Замков" - Кала - Кулак, "замки" представлены огромными столбами, сложенными из относительно рыхлых вулканических туфов. Эти столбы увенчаны крупными глыбами лав, раньше слагавших морену, ледниковое отложение, возраст которого 50 тыс. лет. Морена впоследствии разрушилась, а часть глыб сыграла роль "шляпки гриба", предохранившей "ножку" от размыва. Такие же пирамиды есть и в долинах рек Чегем, Терек и в др. местах Северного Кавказа.

 

 6.2.2. Химическое выветривание. Одновременно и взаимосвязано с физическим выветриванием при соответствующих условиях происходит процесс химического выветривания, вызывающий существенные изменения в первичном составе минералов и горных пород и образование новых минералов. Главными факторами химического выветривания являются: вода, свободный кислород, углекислый газ и органические кислоты. Особенно благоприятные условия для такого выветривания создаются во влажном тропическом климате, в местах с обильной растительностью. Там имеет место сочетание большой влажности, высокой температуры и огромного ежегодного спада органической  массы растительных остатков, в результате разложения которых значительно возрастает концентрация углекислоты и органических кислот. Процессы, протекающие при химическом выветривании, могут быть сведены к следующим основным химическим реакциям: окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

      Окисление хорошо развито, например, в железных рудах Курской магнитной аномалии, где минерал магнетит (FeFe₂O₄) превращается в химически более устойчивую форму - гематит (Fe₂O₃), образующий богатые рудные "железные шляпы", т.е. скопления хорошей руды. Многие осадочные горные породы, такие, как пески, песчаники, глины, содержащие включения железистых минералов, окрашены в бурый или охристый цвет, указывающий на окисление этих металлов.

       Гидратация связана с присоединением воды к минералу. Таким образом, ангидрит (CaSo₄) превращается в гипс (CaSo₄^.2H₂O), содержащий две молекулы воды. При гидратации происходит увеличение объема породы, деформация ее и покрывающих отложений.

При гидролизе, т.е. разложении сложного вещества под действием воды, полевые  шпаты переходят, в конце концов, в минералы группы каолинита - белые пластичные глины (из них делают лучший фарфор), содержащие алюминий, кремний и молекулы воды. Гора Каолинь в Китае сложена именно такими глинами.

       При растворении  из горной породы удаляются некоторые химические компоненты. Такие породы, как каменная соль, гипс, ангидрит, растворяются в воде очень хорошо. Известняки, доломиты и мраморы растворяются несколько хуже. В воде всегда содержится углекислота, которая, вступая во взаимодействие с кальцитом, разлагает его на ионы кальция и гидрокарбоната (HCo₃^-). Поэтому известняки всегда выглядят как подвергшиеся травлению, т.е. избирательному растворению. На них образуются желобки, бугорки, выемки. Если известняк местами "испытывает окремнение" (замещение кремнезёмом) и становится более прочным, то эти участки при выветривании всегда будут выступать, образуя, например, такие формы рельефа, как возвышенности.

 

6.2.3. Биогенное  выветривание связано с активным воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Даже на самой гладкой скале селятся лишайники. Ветер заносит их мельчайшие споры в самые тонкие трещины или прилепляет к мокрой от дождя поверхности, и они прорастают, плотно прикрепляясь к камню, сосут из него вместе с влагой соли, нужные им для жизни, и постепенно разъедают поверхность камня и расширяют трещины. К разъеденному камню легче пристают, а в расширенные трещины больше набиваются мелкие песчинки и пылинки, которые приносит ветер или смывает вода с вышележащего склона. Эти песчинки и пылинки мало-помалу образуют почву для высших растений (трав, цветов). Их семена приносятся ветром, попадают в трещины и в пыль, набившуюся между слоевищами лишайников и  прилипшую к разъеденному им утёсу, и прорастают. Корни растений углубляются в трещины, расталкивают в стороны куски породы. Трещины расширяются, в них набивается ещё больше пыли и перегноя от отживших трав и их корней, - и вот подготовлено место для больших кустов и деревьев, семена которых тоже заносятся ветром, водой или насекомыми. У кустов и деревьев корни многолетние и толстые; проникая в трещины и утолщаясь с годами, по мере роста, действуют словно клинья, расширяя трещину всё больше и больше.

    Разрушению пород способствуют  разнообразные животные. Грызуны  роют огромное количество нор, рогатый скот вытаптывает растительность; даже черви и муравьи разрушают поверхностный слой почвы.

     Выделяющиеся при  разложении органических остатков  углекислый газ и гуминовые  кислоты попадают в воду, которая  в результате этого резко  увеличивает свою разрушающую способность. Растительный покров способствует накоплению влаги и органических веществ в почве, благодаря чему увеличивается время воздействия химического выветривания. Под покровом почвы выветривание происходит интенсивнее, т.к. горную породу растворяют также и органические кислоты, содержащиеся в почве. Бактерии, которые распространены повсеместно, образуют такие вещества как азотная кислота, углекислый газ, аммиак и другие, способствующие скорейшему растворению минералов, содержащихся в горных породах.

    Таким образом, процессы  физического, химического, биогенного  выветривания идут постоянно  и повсеместно. Под их влиянием  медленно, но неотвратимо разрушаются  даже самые прочные горные  породы, постепенно превращаясь  в дресву, песок и глину, которые водными потоками переносятся на огромные расстояния и, в конце концов, вновь отлагаются в озёрах, океанах и морях.

 

 

 

7. Место данной  темы в учебных планах и  тематике ГГФ НГУ и ОИГГМ  СО РАН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     8. Заключение.

    В заключение я бы хотела обобщить всё, что было изложено выше. Многие столетия люди наблюдают различные природные процессы, замечают их особенности, причины и последствия; обращают внимание на то, что некоторые процессы протекают чаще и с большей силой, а где-то их можно наблюдать очень редко. Трудно не заметить, что природные процессы взаимосвязаны, они изменяют нашу планету постоянно и непрерывно, и невозможно исследовать что-либо, не обращая внимания на другие природные ресурсы и явления. Нельзя однозначно определить благоприятно ли эти процессы влияют на окружающую нас среду или нет. И будь то дождь в самое засушливое лето или наводнение, прохладный ветерок в знойный полдень или сильнейший ураган, сметающий всё на своём пути, нам не обойтись без этих процессов, т.к. любое природное явление необходимо.

   Учёные всего света изучают  законы природы, её процессы, явления,  связь между ними, для того  чтобы предотвратить катастрофы, несущие разрушения и смерть, и способствовать более благоприятным  для человечества процессам. Узнавая законы, по которым живёт природа, человек учится с ней общаться.

    Эоловые процессы несут  за собой очень разнообразные  последствия, но все они несут  необходимые перемены в жизни  нашей планеты, а мы изучая  эти сложные, но удивительные процессы, можем лишь восхищаться огромной силе природы!!!

                                             

 

 

 

9. Список литературы:

 

1. Обручев В.А. Занимательная геология     М.: изд-во Академии наук                                        

                                                СССР,1961   

2. Энциклопедия для детей: ГЕОЛОГИЯ.    М.: Аванта+, 1995
3. Жуков М.М, Славин В.И, Дунаева Н.Н. Основы геологии.–М.:   Госгеолтехиздат, 1961.

4. Горшков Г.Н. Якушева  А.Ф. Общая геология– Изд-во  МГУ, 1958

5. Иванова М.Ф. Общая геология-Изд-во “Высшая школа” Москва, 1969

6.