Экзогенные процессы

Температурное выветривание характерно для районов с резкими колебаниями суточных температур (например, пустыни или высокогорные районы). Здесь днем поверхность горных пород нагревается до +60…70 0 С, а ночью, благодаря большому излучению, охлаждается до 00С и ниже. Вследствие попеременного нагревания и остывания горных пород на поверхности постоянно изменяется их объем, чему способствует также окраска горных пород, их строение и влажность. Так, например, темноокрашенные породы нагреваются солнечными лучами быстрее светлоокрашенных, а охлаждаются те и другие примерно одинаково. Из-за неравномерных изменений объема различных горных пород, а также слагающих их минералов происходит растрескивание породы. Появившиеся мелкие трещины с течением времени увеличиваются в длину и ширину, и горная порода распадается на отдельные глыбы или более мелкие частицы.
Породы, слагающие горные склоны, обычно по-разному реагируют на процесс температурного выветривания. Поэтому одни участки склонов быстро разрушаются, а другие дольше сопротивляются выветриванию. Более плотные породы образуют выступы, карнизы, столбы, островерхие скалы и др., а на месте легковыветривающихся пород возникают впадины.
Морозное выветривание происходит под действием воды при температурах ниже 00 С. Вода проникает в мелкие трещины горных пород и при отрицательной температуре замерзает в них, увеличиваясь при этом в объеме на 10-11 %. Она оказывает на стенки трещин большое давление, трещины постепенно расширяются и даже самые прочные породы со временем распадаются на обломки той или иной величины.
+В результате физического выветривания часть продуктов разрушения горных пород не переносится процессами денудации (Денудация — совокупность процессов сноса и переноса продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление.), а остается на месте, образуя скопления обломков горных пород, которые называются элювием. Элювий часто накапливается на плоских или слабовыпуклых участках гор.
5.1. Общие черты экзогенных геологических процессов
Экзогенные геологические процессы, в отличие от эндогенных протекают в самых верхних слоях земной коры на ее границе с внешними геосферами Земли. Их энергетической основой является энергия солнца и сил гравитации. Они протекают при нормальных значениях температуры и давления по эндотермической схеме с поглощением тепла и направлены на дифференциацию вещества земной коры. Выделяют четыре группы (стадии) экзогенных геологических процессов: выветривание, денудацию, аккумуляцию, диагенез.
ВЫВЕТРИВАНИЕ (нем. «ветер» - погода) - это процесс глубокого изменения магматических, метаморфических и осадочных горных пород и минералов, оказавшихся неустойчивыми в условиях земной поверхности. Изменение физического и химического состояния первичных минералов, и пород происходит на месте их залегания в результате физического, химического и биологического воздействия воды, кислорода, углекислого газа различных минеральных и органических кислот, организмов, солнечной радиации.
ДЕНУДАЦИЯ (лат."денудацио"-обнажение) - это совокупность процессов удаления (сноса и переноса) продуктов выветривания с места их образования и непосредственного разрушения пород агентами денудации (силы гравитации, воды континентов, морей, океанов, ветер, ледники) .Перемещая материал с возвышенностей в пониженные участки рельефа, денудационные агенты приводят к разрушению земной поверхности и образованию выровненных форм рельефа.
АККУМУЛЯЦИЯ (осадконакопление) - геологические процессы, в результате которых рыхлые продукты разрушения первичных пород накапливаются в понижениях рельефа - в речных долинах, озерах, болотах, морях.
ДИАГЕНЕЗ - сложный процесс преобразования осадков в осадочные породы.
Общим результатом экзогенных процессов является постепенное выравнивание поверхности, а, следовательно, и постепенное угасание самих экзогенных процессов. Выравнивание поверхности земной коры и угасание экзогенных процессов было бы уже полным за прошедшие геологические эпохи, если бы им не противостояли эндогенные геологические процесс, направленные в противоположную сторону. Отсюда следует, что экзогенные процессы были бы невозможными без эндогенных, постоянно возобновляющих основное условие их существования - различия в высотном положении отдельных частей поверхности земной коры.
+Все экзогенные процессы тесно связаны. Их характер и интенсивность зависят от многих геологических, физико-географических и других факторов. Важнейшими из них являются: тектонические движения земной коры, строение рельефа, климат и время.
Благодаря экзогенным процессам формируются почвы и полезные ископаемые. Около 60 % мировой добычи полезных ископаемых связано с продуктами экзогенной деятельности.
Вместе с тем, разрушение берегов рек, озер, морей, обвалы и оползни, лавины, рост оврагов и заболачивание территорий - это также результаты деятельности этих процессов, приносящих ущерб человеческому обществу.

Горные породы, слагающие земную кору, подвергаются денудации в результате их предварительного выветривания. Этот процесс приводит к появлению рыхлых (дисперсных) новообразований зоны гипергенеза, существенно отличных по своим физическим свойствам от исходных коренных пород.

Многие породы первоначально образовывались при высоких давлениях и температурах и при отсутствии воды и воздуха. Продукты выветривания могут сильно различаться по составу, и даже те из них, которые при одних условиях являются устойчивыми, при изменении условий могут стать неустойчивыми.
Ученые выделили четыре стадии выветривания, характеризующие единый протекающий во времени непрерывный процесс гипергенеза. Гипергенез — это процесс химического и физического преобразования минерального вещества в верхней части земной коры и на ее поверхности под воздействием атмосферы, гидросферы и живых организмов при низких температурах. [1, стр.16]
Первая стадия выветривания характеризуется преобладающей ролью физических факторов выветривания с образованием крупнообломочных и мелкозернистых продуктов механического распада массивных горных пород. В условиях сурового климата и активной денудации современное выветривание нередко ограничивается этой первой стадией.
Вторая стадия характеризуется щелочной реакцией среды за счет извлечения в раствор оснований при гидролизе минералов. На этой стадии образуются вторичные минералы в результате окисления, гидратации, гидролиза и карбонатизации первичных минералов. Среди вторичных алюмосиликатов на этой стадии преобладают минералы группы монтмориллонита и нонтронита. При относительном избытке в породах кальция в продуктах выветривания происходит накопление карбоната кальция, нередко образующего корку на обломках массивных пород. Ученые именует эту стадию “обызвесткованной” или насыщенной сиаллитной корой выветривания”. Наибольшее распространение она имеет в условиях умеренного климата при выветривании изверженных и метаморфических пород. В горных районах современные рыхлые образования на склонах часто относятся именно к этому типу.
Третья стадия остаточной ненасыщенной сиаллитной коры выветривания. Она характеризуется дальнейшим выносом из продуктов выветривания щелочных и щелочноземельных элементов, вследствие чего реакция среды становится кислой. В этой обстановке среди вторичных алюмосиликатов преобладают галлуазит и каолинит. Развитие этой стадии выветривания имеет место в условиях замедленной денудации и относительно более обильного увлажнения.
В четвертой стадии образуется остаточная аллитная кора выветривания, характеризуемая накоплением окислов кремния, железа и алюминия. Развитие ее определяется сочетанием активного химического выветривания с замедленной денудацией в условиях жаркого и влажного климата.
Термин “выветривание” не отражает всей сложности процесса, тем более что ветер в данном процессе не играет вообще никакой роли. Но при этом, данное определение широко распространено в геологической, географической, почвенной литературе. «Выветривание» — неудачно трансформированное на русский язык немецкое слово die Verwitterung, которое в свою очередь происходит от слова das Wetter. В переводе на русский язык это слово означает погода, а вовсе не ветер. В качестве синонима употребляется термин “гипергенез”, введенный в 1922г. А.Е. Ферсманом. Многие ученые так и считают, что термин «гипергенез» более правильный и в своих работах используют именно его.
В едином и сложном процессе выветривания условно выделяются две основные взаимосвязанные формы:
1) физическое выветривание;
2) химическое выветривание.
Иногда выделяют еще органическое выветривание или биогенное выветривание. Однако роль организмов и их воздействие на горные породы сводятся или к механическому разрушению, или химическому разложению. Следовательно, органическое выветривание включается в условно выделенные две формы единого процесса.