Выветривание

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Выветривание

Содержание

3. Под выветриванием понимается совокупность физических, химических и биохимических процессов преобразования горных пород и слагающих их минералов
4. Часть земной коры, в которой происходит преобразование минерального вещества, называется зоной выветривания или зоной гипергенеза (от
5. Факторы: - колебание температуры; - химическое воздействие воды и газов – углекислоты и кислорода (находящихся в
6. Процесс выветривания зависит от климата, рельефа, органического мира, времени. наибольшее значение имеют температура и степень увлажнения
7. В зависимости от преобладания тех или иных факторов условно выделяются два взаимосвязанных типа: физическое выветривание химическое
8. В процессе физического выветривания наибольшее значение имеет температурное выветривание – суточные и сезонные колебания температуры В
9. Особенно ярко это выражено в многоминеральных магматических и метаморфических породах, образовавшихся в глубинах Земли в специфической
10. Кроме того, коэффициент расширения даже у одного и того же минерала неодинаков по разным кристаллооптическим осям
11. длительное воздействие колебаний температуры приводят к тому, что взаимное сцепление отдельных минеральных зерен нарушается, Дезинтеграции горных
12. Происходит распад горных пород на отдельные обломки различной размерности.
13. Процесс температурного выветривания особенно характерен для аридных и нивальных ландшафтов с континентальным климатом и непромывным типом
14. В областях пустынь количество атмосферных осадков находится в пределах 0 0 - 2 5 мм/год резкая
15. В пустынях наблюдается шелушение, или десквамация (лат. "десквамаре" - снимать чешую), когда от гладкой поверхности горных
16. В пустынях механическая дезинтеграция горных пород осуществляются также ростом кристаллов солей, образующихся из вод, которые попадают
17. Температурное выветривание весьма активно протекает также на вершинах и склонах гор не покрытых снегом и льдом,
18. В этих условиях выветривание связано главным образом с расклинивающим действием замерзающей воды в трещинах, образовавшихся в
19. Интенсивное физическое выветривание происходит и в районах в полярных и субполярных странах.
20. Скала Труба дьявола в Великобритании – сочетание морозного и ветрового воздействия.
21. корневая система растущих деревьев. Механическую работу производят и разнообразные роющие животные.
22. Чисто физическое выветривание приводит к механическому разрушению горных пород без изменения минералогического и химического состава.
23. ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ
24. процессы химического изменения с образованием новых минералов – в областях с промывным типом режима увлажнения. степень
25. Тропические зоны – высокая увлажненность, высокая температура и богатая лесная растительность. Масса отмирающего органического вещества перерабатывается
26. Разрушительную работу начинают бактерии.
27. Дальше появляются грибы,
28. лишайники.
29. мхи и другие растения
30. Организмы поглощают химические элементы как питательные вещества, органические кислоты и CO2, образующиеся при разложении органического вещества,
31. окисление, гидратация, Растворение гидролиз.
32. Окисление особенно интенсивно протекает в минералах, содержащих железо, серу, марганец. Магнетит (Fe304) гематит (Fе203). Интенсивному окислению
34. На некоторых месторождениях сульфидных и других железных руд наблюдаются "бурожелезняковые шляпы" Воздух и вода разрушают железистые
35. Гидратация происходит закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллической структуры минерала. Например, переход ангидрита в
36. Растворение. происходит под действием воды, стекающей по поверхности горных пород и просачивающейся через трещины и поры
37. Наилучшей растворимостью обладают хлориды – галит, сильвин и др. На втором месте – сульфаты – ангидрит
38. Гидролиз. Кристаллическая структура минералов разрушается благодаря действию воды и растворенных в ней ионов и заменяется новой
39. 1) каркасная структура полевых шпатов превращается в слоевую, свойственную глинистым минералам; 2) вынос из кристаллической решетки
40. В условиях промывного режима карбонаты и бикарбонаты выносятся за пределы места их образования. В условиях сухого
43. 3) частичный вынос кремнезема; 4) присоединение гидроксильных ионов.
44. Процесс гидролиза протекает стадийно с последовательным возникновением нескольких минералов. K[AlSi3O8] (К,Н3О)Аl2(ОН)2[АlSi3О10]. Н2O ортоклаз гидрослюда (К,Н3О)Аl2(ОН)2[АlSi3О10]. Н2O
46. В умеренных климатических зонах каолинит устойчив, образуются месторождения каолина. В условиях влажного тропического климата может происходить
48. При выветривании основных пород и особенно вулканических туфов, наряду с гидрослюдами широко развиты монтмориллониты (Al2Mg3) [Si4O10](OH)2*nH2O
50. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ В результате единого взаимосвязанного процесса физического, химического и хемобиогенного разрушения горных пород образуются и
51. Элювий - продукты выветривания, остающиеся на месте разрушения коренных горных пород. Кора выветривания объединяет всю совокупность
53. Остаточная кора выветривания называется первичной или автоморфной (греч. "аутос" - сам). гидроморфная (вторичная) кора выветривания, образуется
54. В общем виде четыре стадии: 1) обломочная – механическое разрушение породы до обломочного материала; 2) сиаллитная
56. Латеритные коры выветривания
57. Значительная мощность и наиболее полный профиль автоморфной коры выветривания формируется в тропической лесной области, где выделяются
58. гиббсит-гематит-гётитовая зона каолинитовая зона гидрослюдисто-монтмориллонит-бейделлитовая зона Зона дезинтеграции Неизмененная порода
59. Зоны коры выветривания имеют свои текстурно-структурные особенности и сложены минералами, отражающими последовательные стадии развития.
60. Конкретные климатические условия и состав горных пород могли задерживать или, наоборот, ускорять этот процесс, в результате
61. Не все породы и не все части одной породы выветриваются равномерно. В трещиноватых участках пород выветривание
62. В слоистых, различных по составу породах наблюдается избирательное выветривание. В результате местами возникают останцы более устойчивых
63. два основных морфогенетических типа: Площадные коры выветривания Линейные коры выветривания – приурочены к зонам повышенной трещиноватости,
64. Схема строения древней коры выветривания на гранитах Урала 1 - граниты, 2- жилы пегматита, 3- сланцы,
65. В геологической истории Земли неоднократно возникали условия для образования мощных кор выветривания: - сочетания высоких температур
67. Полный профиль коры выветривания на серпентинитах Урала 1 – неизмененные породы 2 – дезинтегрированные 3 –
68. С корами выветривания связаны бокситы, железные руды, руды марганца, никеля, кобальта и др. Иногда в корах
69. Почвы
70. Почвы образуют тонкую, но энергетически и геохимически активную оболочку. Основатель почвоведения – В.В.Докучаев (1846-1903). Почва возникла
71. особенно велика роль органического мира, развитие которого тесным образом связано с климатом. Перегной или гумус (лат.
72. В нормальном почвенном профиле выделяется несколько горизонтов сверху вниз: 1) перегнойно-аккумулятивный (Al) – ведущий процесс –
74. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Под выветриванием понимается совокупность физических, химических и биохимических процессов преобразования горных

пород и слагающих их минералов в приповерхностной части земной коры.

Слайд 4

Часть земной коры, в которой происходит преобразование минерального вещества, называется зоной

выветривания или зоной гипергенеза (от греч. "гипер" - над, сверху).

Слайд 5

Факторы:
- колебание температуры;
- химическое воздействие воды и газов –

углекислоты и кислорода (находящихся в атмосфере и в растворенном состоянии в воде);
- воздействие органических веществ, образующихся при жизни растений и животных и при их отмирании и разложении.

Слайд 6

Процесс выветривания зависит от
климата,
рельефа,
органического мира,
времени.
наибольшее значение

имеют
температура и
степень увлажнения (водный режим).

Слайд 7

В зависимости от преобладания тех или иных факторов условно выделяются два

взаимосвязанных типа:
физическое выветривание
химическое выветривание

Слайд 8

В процессе физического выветривания наибольшее значение имеет температурное выветривание – суточные

и сезонные колебания температуры
В породе возникают определенные напряжения вследствие резкого различия у разных минералов
теплопроводности,
коэффициентов теплового расширения и сжатия,
анизотропии тепловых свойств,

Слайд 9

Особенно ярко это выражено в многоминеральных магматических и метаморфических породах, образовавшихся

в глубинах Земли в специфической термодинамической обстановке, в условиях высоких температур и давлений.
Например, гранит (ортоклаз, альбит и кварц).
Коэффициент объемного расширения ортоклаза, например, в три раза меньше, чем у альбита, и в два раза меньше, чем у кварца.

Слайд 10

Кроме того, коэффициент расширения даже у одного и того же минерала

неодинаков по разным кристаллооптическим осям

Слайд 11

длительное воздействие колебаний температуры приводят к тому, что взаимное сцепление отдельных

минеральных зерен нарушается,
Дезинтеграции горных пород способствуют также конденсация и адсорбция водяных паров и пленок на стенках возникающих трещин.

Слайд 12

Происходит распад горных пород на отдельные обломки различной размерности.

Слайд 13

Процесс температурного выветривания особенно характерен для аридных и нивальных ландшафтов с

континентальным климатом и непромывным типом режима увлажнения.

Слайд 14

В областях пустынь количество атмосферных осадков находится в пределах 0 0

- 2 5 мм/год
резкая амплитуда суточных температур на незащищенной растительностью поверхности горных пород.
минералы, особенно темноцветные, нагреваются до температур, превышающих температуру воздуха.

Слайд 15

В пустынях наблюдается шелушение, или десквамация (лат. "десквамаре" - снимать чешую),

когда от гладкой поверхности горных пород при значительных колебаниях температур отслаиваются чешуи или толстые пластины, параллельные поверхности.

Слайд 16

В пустынях механическая дезинтеграция горных пород осуществляются также ростом кристаллов солей,

образующихся из вод, которые попадают в капиллярные трещины.

Слайд 17

Температурное выветривание весьма активно протекает также на вершинах и склонах гор

не покрытых снегом и льдом, где воздух прозрачный.
выровненные поверхности гор нередко бывают покрыты глыбово-щебнистыми продуктами выветривания.

Слайд 18

В этих условиях выветривание связано главным образом с расклинивающим действием замерзающей

воды в трещинах, образовавшихся в результате температурных колебаний
вода при замерзании увеличивается в объеме более чем на 9%.
Такое выветривание называют морозным.

Слайд 19

Интенсивное физическое выветривание происходит и в районах в полярных и субполярных

странах.

Слайд 20

Скала Труба дьявола в Великобритании – сочетание морозного и ветрового воздействия.

Слайд 21

корневая система растущих деревьев.
Механическую работу производят и разнообразные роющие животные.

Слайд 22

Чисто физическое выветривание приводит к механическому разрушению горных пород без изменения

минералогического и химического состава.

Слайд 23

ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ

Слайд 24

процессы химического изменения с образованием новых минералов – в областях с

промывным типом режима увлажнения.
степень увлажненности обусловливают миграцию подвижных химических компонентов.
Микротрещины способствует проникновению воды и газа, увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород, создаются условия для активизации химических и биогеохимических реакций.

Слайд 25

Тропические зоны – высокая увлажненность, высокая температура и богатая лесная растительность.

Масса отмирающего органического вещества перерабатывается микроорганизмами, возникают агрессивные органические кислоты (растворы).
Кислые растворы способствуют химическому преобразованию горных пород, извлечению из кристаллических решеток минералов катионов и вовлечению их в миграцию.

Слайд 26

Разрушительную работу начинают бактерии.

Слайд 27

Дальше появляются грибы,

Слайд 28

лишайники.

Слайд 29

мхи и другие растения

Слайд 30

Организмы поглощают химические элементы как питательные вещества,
органические кислоты и CO2,

образующиеся при разложении органического вещества, способствуют процессам растворения и гидролиза.

Слайд 31

окисление,
гидратация,
Растворение
гидролиз.

Слайд 32

Окисление особенно интенсивно протекает в минералах, содержащих железо, серу, марганец.
Магнетит

(Fe304) гематит (Fе203).
Интенсивному окислению (часто совместно с гидратацией) подвергаются сульфиды железа:
FeS2 + mO2 + nН2О FeS04 Fе2(SО4)
Fе2O3.nН2О

Слайд 33

Слайд 34

На некоторых месторождениях сульфидных и других железных руд наблюдаются "бурожелезняковые шляпы"
Воздух

и вода разрушают железистые силикаты и превращают двухвалентное железо в трехвалентное.

Слайд 35

Гидратация
происходит закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллической структуры минерала.

Например, переход ангидрита в гипс:
CaSO4+2H2O CaSO4.2H20
FeOOH + nH2O FeOH.nH2O.
Процесс гидратации наблюдается и в силикатах

Слайд 36

Растворение.
происходит под действием воды, стекающей по поверхности горных пород и просачивающейся

через трещины и поры в глубину.
Ускорению процессов растворения способствуют высокая концентрация водородных ионов и содержание в воде О2, СО2 и органических кислот.

Слайд 37

Наилучшей растворимостью обладают хлориды – галит, сильвин и др.
На втором

месте – сульфаты – ангидрит и гипс.
На третьем месте карбонаты – известняки и доломиты.
Образование различных карстовых форм на поверхности и в глубине.

Слайд 38

Гидролиз.
Кристаллическая структура минералов разрушается благодаря действию воды и растворенных в ней

ионов и заменяется новой (существенно отличной от первоначальной) структурой, присущей вновь образованным минералам.

Слайд 39

1) каркасная структура полевых шпатов превращается в слоевую, свойственную глинистым минералам;

2) вынос из кристаллической решетки полевых шпатов растворимых соединений сильных оснований (К, Na, Ca)
взаимодействуя с СО2 они образуют истинные растворы бикарбонатов и карбонатов (К2СО3, Na2СО3, СаСО3).

Слайд 40

В условиях промывного режима карбонаты и бикарбонаты выносятся за пределы места

их образования.
В условиях сухого климата карбонаты и бикарбонаты остаются на месте, образуют местами пленки различной толщины, или выпадают на небольшой глубине от поверхности (происходит карбонатизация);

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

3) частичный вынос кремнезема;
4) присоединение гидроксильных ионов.

Слайд 44

Процесс гидролиза протекает стадийно с последовательным возникновением нескольких минералов.
K[AlSi3O8] (К,Н3О)Аl2(ОН)2[АlSi3О10].

Н2O
ортоклаз гидрослюда
(К,Н3О)Аl2(ОН)2[АlSi3О10]. Н2O Аl4(ОН)8[Si4O10]
гидрослюда каолинит

Слайд 45

Слайд 46

В умеренных климатических зонах каолинит устойчив, образуются месторождения каолина.
В условиях

влажного тропического климата может происходить дальнейшее разложение каолинита до свободных окислов и гидроокислов:
Al4(OH)8[Si4O10] Al(OH)3+SiO2. nH2O
гидраргиллит
окислы и гидроокислы алюминия являются составной частью бокситов

Слайд 47

Слайд 48

При выветривании основных пород и особенно вулканических туфов, наряду с гидрослюдами

широко развиты монтмориллониты
(Al2Mg3) [Si4O10](OH)2*nH2O
и его высокоглиноземистый аналог бейделлит Аl2(ОН)2[АlSi3О10]nН2O.
При выветривании ультраосновных пород образуются железистые монтмориллониты (нонтрониты) (FeAl2)[Si4O10](OH)2. nН2О.

Слайд 49

Слайд 50

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ
В результате единого взаимосвязанного процесса физического, химического и хемобиогенного разрушения

горных пород образуются и накапливаются различные продукты выветривания.

Слайд 51

Элювий - продукты выветривания, остающиеся на месте разрушения коренных горных пород.

Кора выветривания объединяет всю совокупность различных элювиальных образований.

Слайд 52

Слайд 53

Остаточная кора выветривания называется первичной или автоморфной (греч. "аутос" - сам).

гидроморфная (вторичная) кора выветривания, образуется в результате выноса почвенными и грунтовыми водами химических элементов в виде истинных и коллоидных растворов из первичной автоморфной коры.
Элементы, выносимые растворами, выпадают в виде минералов в пониженных участках рельефа.

Слайд 54

В общем виде четыре стадии:
1) обломочная – механическое разрушение породы

до обломочного материала;
2) сиаллитная – извлечение щелочных и щелочноземельных элементов, главным образом Са и Na, которые образуют пленки и конкреции кальцита, накапливается Al, Si.
3) кислая сиаллитная – глубокие изменения структуры силикатов с образованием глинистых минералов (монтмориллонита, нонтронита, каолинита);
4) аллитная – кора выветривания обогащается окислами железа, а при наличии определенного состава исходных пород – окислами алюминия.

Слайд 55

Слайд 56

Латеритные коры выветривания

Слайд 57

Значительная мощность и наиболее полный профиль автоморфной коры выветривания формируется в

тропической лесной области, где выделяются следующие зоны:

Слайд 58

гиббсит-гематит-гётитовая зона
каолинитовая зона
гидрослюдисто-монтмориллонит-бейделлитовая зона
Зона дезинтеграции
Неизмененная порода

Слайд 59

Зоны коры выветривания имеют свои текстурно-структурные особенности и сложены минералами, отражающими

последовательные стадии развития.

Слайд 60

Конкретные климатические условия и состав горных пород могли задерживать или, наоборот,

ускорять этот процесс, в результате чего формировались сокращенные и неполные профили вплоть до образования однозонального профиля коры выветривания.
В пустынях и полупустынях элювий состоит преимущественно из продуктов физического выветривания, местами с карбонатными пленками.
Аналогичный обломочный профиль характерен для тундры.

Слайд 61

Не все породы и не все части одной породы выветриваются равномерно.

В трещиноватых участках пород выветривание происходит значительно легче, вдоль трещин образуются карманы продуктов выветривания.

Слайд 62

В слоистых, различных по составу породах наблюдается избирательное выветривание. В результате

местами возникают останцы более устойчивых слоев на фоне продуктов выветривания разрушенных слоев.

Слайд 63

два основных морфогенетических типа:
Площадные коры выветривания
Линейные коры выветривания – приурочены к

зонам повышенной трещиноватости, к разломам и контактам различных по составу и генезису горных пород.

Слайд 64

Схема строения древней коры выветривания на гранитах Урала
1 - граниты,

2- жилы пегматита, 3- сланцы, 4- тектонические разрывы, 5- зона дресвы, 6- гидрослюдистая зона, 7- каолинитовая зона
Линейная кора выветривания (мощностью около 200 м ), по контакту гранита со сланцами и характеризующаяся и отсутствием дресвянистой зоны.

Слайд 65

В геологической истории Земли неоднократно возникали условия для образования мощных кор

выветривания:
- сочетания высоких температур и влажности,
- относительно выровненный рельеф,
- обилие растительности и
- продолжительность периода выветривания.
Самые древние протерозойские коры выветривания отмечены в Карелии и на Украинском кристаллическом щите Русской платформы.

Слайд 66

Слайд 67

Полный профиль коры выветривания на серпентинитах Урала
1 – неизмененные породы
2 –

дезинтегрированные
3 – выщелоченные
4 – монтмориллонитизированные
5 - Нонтронитизированные
6 – охры

Слайд 68

С корами выветривания связаны бокситы, железные руды, руды марганца, никеля, кобальта

и др.
Иногда в корах выветривания металлы накапливаются в значительно большем количестве, чем в исходной породе.
Многие глинистые образования: керамическое и огнеупорное сырье, обладают отбеливающими свойствами.
россыпные месторождения: золото, платина, алмазы, касситерит и др.

Слайд 69

Почвы

Слайд 70

Почвы образуют тонкую, но энергетически и геохимически активную оболочку.
Основатель почвоведения

– В.В.Докучаев (1846-1903).
Почва возникла и развивается в результате совокупного воздействия на горные породы воды, воздуха, солнечной энергии, растительных и животных организмов.

Слайд 71

особенно велика роль органического мира, развитие которого тесным образом связано с

климатом.
Перегной или гумус (лат. "гумус" - земля).
Именно гумус является главным элементом плодородия почв.

Слайд 72

В нормальном почвенном профиле выделяется несколько горизонтов сверху вниз:
1) перегнойно-аккумулятивный

(Al) – ведущий процесс – накопление гумуса.
2) элювиальный, или горизонт внутрипочвенного выветривания (А2) – преимущественный вынос веществ;
3) иллювиальный (В) – вмывание и накопление вынесенных веществ из других горизонтов почвы;
4) материнские породы (С).