Ещё в детстве, попав в северный Казахстан с его мелкосопочником, я была очарована встречающимися причудливыми формами скал. Как такое получилось? Выветривание — наиболее частая причина появления необычных, красивых рельефных образований.
Понятие выветривания и его виды
Выветривание — это разрушение горных пород под воздействием внешних природных факторов. Особенно легко поддаются выветриванию более мягкие горные породы — осадочные.
Факторы, воздействующие на породу, можно подразделить на следующие группы:
- физические;
- химические;
- биологические.
Физическое выветривание происходит прежде всего под воздействием таких факторов, как температура (особенно перепад температур) и влажность (циклы замерзания воды с расширением в трещинах при переходе в твердое состояние из жидкого и последующим таянием). Физическое выветривание приводит к растрескиванию породы и образованию обломков. Да и сам ветер влияет на породы и разрушает их, особенно в местностях, где он несет много твердых частиц. Этот процесс и дал название всему явлению.
Химическое выветривание возникает в результате реакций, которые происходят между веществами, составляющими горную породу, с химическими веществами, содержащимися в воздухе, осадках, протекающих водах и иных субстанциях, контактирующих с породой.
Биологическое разрушение пород обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов.
Значение выветривания
Данный процесс трансформирует горные породы, создает химические образования, изменяет размеры и очертания горных массивов, перемещает обломки пород и порой преобразует ландшафт до неузнаваемости. Из-за выветривания горы меняют высоту и географию склонов, что влияет на погоду и климат, со временем безжизненные породы могут образовывать почву, и на них появляются растения и животные, что ещё больше преображает изначально безжизненный массив.
Процесс выветривания — это древний процесс, который влиял на горы, изменяя их с момента формирования и тем самым в значительной степени определяя рельеф и ландшафт планеты.
Еще из школьных лет помню, как трудно мне давались некоторые темы по географии. К их числу относится и вопрос о том, что такое выветривание, при ответе на который я получила плохую оценку. В силу своей любознательности я решила досконально изучить эту тему. Вот несколько фактов, которые я освоила, и которые показались мне интересными.
Основной принцип выветривания
Выветривание представляет собой постепенное разрушение горных пород из-за постоянного воздействия на них атмосферы. Происходит оно не только из-за непрекращающихся порывов ветра, но и из-за перепадов температур и попадания в трещины влаги (осадки или подземные воды). Из-за этого процесса горные породы постепенно превращаются в песок и щебень.
Виды выветривания
Различаются несколько видов выветривания, зависящих от рода воздействия на горные породы.
- Химические. Такие виды ведут к постепенному окислению горных пород и их растворению из-за воздействия на них воды и различных кислот.
- Физические. Они происходят под воздействием ветра и перепадов температур.
- Биологические. Данные выветривания возникают под воздействием корневых систем растений или из-за животных.
Каждый вид выветривания приводит к тому, что горные породы постепенно расщепляются и разрушаются. Именно так появляется песок, глина и другие сыпучие материалы.
Скорость выветривания
Выветривание происходит постоянно и непрерывно. Быстрее всего внешним воздействиям подвержены горные породы, которые состоят из большого количества минералов (например, вулканический пепел). А вот гранит гораздо медленнее подвергается выветриванию. Происходит это именно из-за его плотной структуры. Помимо этого, скорость и интенсивность данного процесса зависит от воздействующих факторов, их силы и скорости.
Самое интересное то, что даже самые твердые горные породы подвергаются выветриванию. Конечно, они разрушаются гораздо медленнее, но в конечном итоге могут полностью рассыпаться на мельчайшие частицы. Сам процесс происходит одинаково для всех пород.
Тут мне на ум приходит цитата из мультика «Мулан»: «Сколько бы не дул и не бился ветер, гора не склонится перед ним». Звучит красиво, но насколько это верно с точки зрения природы? А правда такова, что даже старые и величественные горы бессильны перед временем.
Выветривание и его виды
Несмотря на название «выветривание», речь здесь идет не только о разрушающей силе ветров. Это, скорее, совокупность из нескольких факторов. Это может быть воздействие рек, льдов или слишком яркое Солнце. Многие из нас видели фотографии американского штата Техас, где среди кактусов и песков располагаются гигантские горные арки, такая красота появилась благодаря механическому выветриванию. Скорость и эффективность выветривания может быть разной. Она зависит от нескольких факторов:
- уровень температуры на протяжении суток ;
- попадание воды в горные трещины;
- сила тяжести;
- наличие землетрясений.
Также различают разные виды этого явления. Если в разрушении гор виновны силы природы (ветер, течение вод, трение), то это называют механическим выветриванием. Гору растворяют различные соединения (воздух, углекислый газ) — химическое выветривание. Поверхность породы роют жучки, червячки, кабаны — биогенное.
Коры выветривания
Благодаря этому процессу возникают новые горные породы. Совокупность этих пород называют корой выветривания. Состав и характеристики таких вот образований бывают разными в зависимости от места их расположения. Если выветривание произошло в тропиках или странах Центральной Африки, то там образуется латеритная кора. Она довольно плотная и в основном состоит из гранита.
В тайге часто образуется глинистая кора выветривания. Ее можно охарактеризовать как раздробленную и маломощную.
На возвышенностях и в засушливых местностях преобладают обломочные коры выветривания (не наблюдается высокого изменения состава материнских пород).
Помимо климата на характер коры выветривания влияет также движение тектонических плит. Наиболее хорошие условия для их образования бывают в малоподвижных фрагментах земной поверхности.
В детстве я с семьёй очень много путешествовала. Отец мой геофизик, и в силу этого я много знала о горах, процессе создания и разрушения их. Пару месяцев назад сама смогла пронаблюдать результат выветривания. В природе, к сожалению, все постепенно изменяется, меняются и горы.
Что называют выветриванием
Разрушителями горных пород являются:
- тепло и холод;
- вода и ветер;
- растения и животные.
Вот как происходит разрушение гор, называемое выветриванием. От тепла солнечных лучей нагревается и расширяется поверхность камней. Позднее тепло нагретой поверхности камня проникает вглубь, и внутренняя часть камня также нагревается и расширяется.
Вечером же камень остывает, и поверхность его начинает сжиматься. От ежедневного расширения и сжатия камни трескаются, чем жарче день и холоднее ночь, тем быстрее разрушаются камни.
Особенно быстро такое разрушение происходит в горах и пустынях, где растительность не защищает скалы от солнечных лучей. В пустыне разница температур дня и ночи достигает 60°.
Проходят тысячелетия, и скалы дробятся на глыбы, глыбы — на щебень, щебень превращается в песок и глину. Все щебнистые, глинистые и песчаные пустыни мира произошли от разрушения гор.
Большую разрушительную работу производит вода. Попадая в трещины скал, вода расширяет и размывает их.
Последствия выветривания
Процесс разрушения гор под воздействием воды называется — химическим выветриванием.
Ещё сильнее разрушает камень замерзающая вода. Лед расширяет трещины.
Вода разрушает горы, растворяя некоторые породы: известняк, гипс, каменную соль. Так, в известковой толще вода промывает ущелья. В результате разрушительной работы воды появились карстовые пещеры.
Вода подтачивала горные породы, пробивая себе дорогу, она все больше и больше размывала подземные пустоты, унося с собой растворённые частицы горных пород.
В древние времена существовала пытка, которая заключалась в том, что долгий промежуток времени жертве на темечко медленно падали капли воды, тем самым разрушая череп. Долгая и мучительная пытка, а потому и самая страшная.
На Урале есть необычные каменные столбы под названием Мань-Пупу-Нёр. Гид нам рассказывал, что они образовались в результате выветривания горных пород. Мне тогда подумалось, что ветер там явно с задатками художника-скульптора. ) Очень уж необычные и, что там говорить, действительно красивые получились эти «окаменевшие великаны», если верить местной легенде.
Что называется выветриванием в геологии
Но, как выяснилось, в геологии под выветриванием подразумевается процесс разрушения и/или химического преобразования горных пород под совокупным воздействием внешних факторов. Да, безусловно, ветер тут тоже играет свою роль, но она далеко не главная. А вот влажность в сочетании с температурными перепадами как раз занимает лидирующие позиции.
К чему приводит выветривание
Следует понимать, что выветривание не стоит воспринимать сугубо в виде фактора разрушения. Потому что при этом оно способствует образованию не только обломков скалы в виде щебня или курумов, как можно было бы подумать. В результате формируются продукты выветривания под общим названием элювий. К нему относятся и полезные ископаемые. Это глины, бокситы, железные, марганцевые и никелевые руды, а также многие другие.
«Художественное» выветривание
Некоторые скалы имеют настолько причудливые формы, что сложно поверить в то, что они возникли исключительно в результате выветривания:
- Белая скала в Крыму удивительно напоминает крепостную стену рыцарского замка;
- Поразительные скалы с острова Кенгуру напоминают черепа гигантских зверей или куски сыра Маасдам;
- скала Парус неподалеку от Геленджика достигает 2,5 и 3 десятков метров в длину и высоту, но вот ширина при этом составляет чуть больше метра;
- Старик Хой в Шотландии имеет вид квадратного столба высотой более 130 метров, однако еще 400 лет назад это была обычная скала;
- скала Ко-Тапу в Таиланде удивляет тем, что ее ширина у кромки воды составляет всего 4 метра, увеличиваясь до 8 у вершины.
Вот и получается, что выветривание приводит не только к образованию полезных ископаемых, но и «занимается украшением» нашей планеты.
О, выветривание... С ним связана одна из страшных (на самом деле, не очень) ошибок моего детства. Перед поступлением в первый класс я считала, что кукушка "кукукает", а где-то в средней школе не только путала ямб с хореем, но и думала, что выветривание - это только про ветер. Открывать учебник надо было почаще, увы мне.
Выветривание – что это такое
Горы и камни кажутся чем-то вечным, но время не щадит и их. Различные природные процессы постепенно разрушают даже горные породы. Это и есть выветривание.
Здесь важно добавить, что разрушение – это не уничтожение. Минералы не исчезают в никуда, они лишь принимают другую форму. В процессе выветривания образуются кора и продукты выветривания.
Кора выветривания – это рыхлый верхний слой литосферы, сложенный из различных продуктов выветривания, которые также называют элювием или элювиальными отложениями.
Интересные результаты выветривания – кигиляхи (скалы причудливых форм) и курумы (россыпи камней).
Механизмы выветривания
Выделяют два основных типа: химическое и механическое.
Три кита, на которых стоит химическое выветривание:
- вода;
- кислород;
- углекислый газ.
Эти вещества очень активны и легко вступают в реакции. Гидролиз, гидратация, окисление... Одни соединения разрушаются, но образуются другие. Такой вот круговорот элементов в природе.
Вода участвует и в механическом выветривании. Она воздействует на горные породы изнутри (проникая в самые маленькие трещинки) и снаружи (силой волн).
К механическому (физическому) выветриванию относится также воздействие ветра (наконец-то!) и перепадов температур.
Механическое выветривание, в отличие от химического, не изменяет состав вещества. Породы лишь дробятся: от появления маленьких трещин до превращения в пыль.
Особым видом механического выветривания считается то, которое происходит в результате деятельности живых организмов: микроорганизмов, растений и животных.
К выветриванию приводит и воздействие радиации, в том числе, солнечной. Хотя даже внутри самих горных пород встречаются радиоактивные элементы.
Недавно помогал сыну с домашним заданием, поэтому, пришлось изучить этот вопрос. :) Конечно, тема довольно обширна, однако постараюсь кратко объяснить что такое выветривание.
Процесс выветривания
Согласно научному определению, это процесс непрекращающегося разрушения горных пород, что сопровождается значительными химическими изменениями. Это так называемая внешняя сила, что оказывает влияние на формирование поверхности нашей планеты. Этот процесс разнообразен по механизму и включает такие типы как:
- физическое — основным фактором в этом случае выступает перемена температур;
- химическое — обусловлено воздействием химически активных веществ;
- органическое — обусловлено влиянием живых организмов.
Физическое выветривание
Как упоминалось, первостепенная причина такого процесса — температура, а точнее, ее перепады. В течение дня порода прогревается, что сопровождается расширением. Ночью наблюдается обратный процесс — остывание и, соответственно, сужение. Это становится причиной появления мельчайших трещин, что в итоге приводит к дроблению пород на части различного размера. Немалую роль в этом процессе играет вода, которая, попадая в трещинки, расширяется при замерзании. Конечно, ежедневное влияние незначительно, однако тысячелетия такого воздействия весьма ощутимы: падает прочность сцепления частиц породы, и она распадается.
Химическое выветривание
Такой тип, как правило, характерен для пород, что содержат железо, при этом порода покрывается коркой бурого цвета. Такие процессы протекают в тропиках и экваториальных широтах, где на породу воздействуют растворенные в воде химически активные элементы. Этот процесс сопровождается накоплением в водоемах некоторых полезных ископаемых, например:
- никеля;
- бокситов;
- кобальта;
- осадочного железа;
- фосфоритов.
Органическое выветривание
Является результатом воздействия живых организмов, например, дробление породы корнями растений. Некоторые животные разрыхляют почву делая норы и ходы, а некоторые моллюски буквально просверливают ходы в скалах. Кроме этого, лишайники и мхи выделяют кислоты, которые растворяют породу. Главная особенность этого типа — образование почвы.
Выветривание - это процесс непрекращающийся, когда происходит разрушение и изменение химического состав горных пород. Оно бывает химическое, физическое. органическое. Физическое выветривание обусловлено большой разностью температур днем и в ночное время. Это типично для пустынь. При химическом выветривании породы меняют свои химический состав. Очень заметно на железосодержащих породах - они покрываются бурой коркой. Этому типу выветривания благоприятен влажный климат тропиков. Когда порода разрушается корнями растений или живых организмов, имеет место органическое выветривание.