Скалите, идващи на повърхността на земята, са в постоянен контакт с атмосферата, биосферата, хидросферата. Под въздействието на негативни фактори на околната среда скалите започват да се трансформират и срутват. Този процес може да отнеме стотици или хиляди години. В резултат на това на повърхността на земята се образува кора за изветряне.
Определение и основни типове
По този начин кората на изветряне е слой от вторични, в повечето случаи рохкави седиментни скали, разположени в горните слоеве на литосферата и образувани в резултат на разрушаването на планинските вериги под въздействието на външни фактори. Има само три основни типа елувий, образуван в резултат на процеси:
- физически;
- химически;
- биологичен.
Разбира се, такова разделение е донякъде произволно. В преобладаващото мнозинство от случаите кората на изветряне се образува под въздействието на всичките три от тези фактора в комбинация. В този случай можем да говорим само за преобладаване на условията за образуване на седиментния слой.
Малко история
За първи път терминът "кора за изветряне" е въведен в употреба от швейцарския учен А. Гейм през 1879 г. Впоследствие в Русия започва систематично изследване на такива геоложки слоеве. Голям принос за подобни изследвания в края на 19 век например имат изключителни руски учени Н. А. Богословски, К. Д. Глинка, П. А. Земятченски. Първоначално геолозите не разграничават кората на изветряне от почвата. Домашният учен В. В. Докучаев ясно раздели тези понятия.
Като самостоятелен клон на геологията, науката за корите за изветряне се формира едва в началото на 20-ти век. Основатели на новото направление в същото време са и руски учени - И. И. Гинзбург, Б. Б. Полинов. Разбира се, значителен принос за развитието на този раздел от геологията имат и някои чуждестранни изследователи и ентусиасти - шведът О. Там, американецът В. Келер, германецът Г. Гарасовец и много други.
Физически сили на атмосферни влияния
В този случай кората на изветряне е слой, образуван от основната скала, натрошен и дезинтегриран без значителна промяна в минералния състав. Такива кори са много разпространени в Арктика и Антарктика, в планини, пустини и полупустини. Физическото изветряне възниква главно в резултат на:
- многобройни цикли на размразяване и замразяване на вода;
- промени в температурата;
- действие на кореновата система на растенията;
- копаене на дупки за животни;
- кристализация на соли, съдържащи се в капилярна вода.
Големи фрагменти в корите за изветряне на този вид обикновено се намират в близостподножието или в депресиите. В същото време малките се разнасят от вода и вятър, понякога на стотици километри.
Учените разграничават пет основни типа физическо изветряне:
- снежен;
- мразовит;
- инзолация (в пустини);
- лед;
- биологичен.
Унищожаване на химични процеси
Скалите, които се появяват на повърхността на земята, разбира се, могат да се трансформират не само под въздействието на физически фактори. Случва се изветряне да се случи и поради сложни химични процеси, протичащи в основния масив. Така и скалите се разрушават доста често. Основните фактори в химическото образуване на кората на изветряне са:
- силни органични киселини;
- вода;
- сероводород;
- въглеродна киселина;
- кислород;
- амоняк;
- биологична активност на микроорганизмите.
В дебелината на основната скала могат да възникнат процеси на излугване, окисляване, разтваряне, хидролиза и др., водещи до нарушаване на нейната структура.
Биологично изветряне
Този вид унищожаване е комбинация от физически и химични процеси. Например, корените на дървета и храсти могат да враснат в основната скала, за да получат вода и хранителни вещества. Докато се развиват, те разделят масива все повече и повече. Животните правят същото, когато се ровят. Разбира се, един гофер или, например, дъб не може да унищожи цяла скала. Но в полученотоза тяхната жизнена дейност, кухината впоследствие ще получи вода. В резултат на това се образува кора на изветряне. Разрушаването на основната скала в този случай може да настъпи както под въздействието на физически фактори, така и под химични реакции.
Сграда
Изветрителната кора е масив, разположен директно под почвата. Той се различава от последния преди всичко по това, че не претърпява процеси на образуване на хумус. Структурата на кората на изветряне в повечето случаи не е твърде сложна. При достатъчно дълги трансформационни процеси в него се разграничават ясно очертани хоризонти. Например, слоевете в елувия отдолу нагоре могат да бъдат подредени по следния начин:
- натрошен камък или кластик - леко променен, леко напукан, гранит;
- hydromicaceous - обикновено сив на цвят, лесен за счупване с ръце;
- каолин - минерална глинена маса с отделни участъци от насипен чакълест материал.
Тази структура на кората на изветряне обикновено се наблюдава в гранитни площи.
Етапи на развитие
Най-благоприятните условия за образуване на елувий са изравненият релеф и горещ климат. Има четири етапа в развитието на кората на изветряне:
- с преобладаване на физическото изветряне;
- отстраняване на лесно разтворими елементи - сяра, хлор, вар;
- образуване на каолини с отстраняване на калций, калий и магнезий;
- формиране на латерити.
Латеритна кора за изветряневърху скали, обогатени с титан, желязо и алуминий, се развива добре в тропически условия.
Видове по място и условия на образование
Коричките за изветряне, разбира се, могат да се различават не само по начина, по който се образуват. Също така, такива масиви се класифицират по състав. В тази връзка се разграничават следните видове кора на изветряне:
- камениста - формира се предимно в планините;
- clastic - също най-често се образува в планински райони, представени от незакръглени отломки;
- дребноземен карбонат - образуван върху магмени скали или льосови глинести (Армения, Крим, Монголия);
- финозърнест сиалит - кори с комплекс от сиалитни материали (Северна руска равнина);
- глинеста - образува се главно в сух климат;
- глинесто-железисто - образувано в тропически и субтропични зони;
- феритен;
- боксит - съдържащ голямо количество алуминиев хидроксид.
Морфогенетични видове
В това отношение се разграничават следните видове кора на изветряне:
- areal;
- линейно.
Първият тип образувания обхващат много големи площи от няколкостотин и хиляди квадратни километра. В този случай по протежение на тектонически отслабени зони се развиват линейни кори на изветряне. Следователно те образуват само малки локални зони в съответствие със стачката на области с различна активност.
Дисекцията на релефа може значително да попречи на образуването на кораатмосферни влияния. Издигането на местата често надвишава скоростта на образуване на елувий. В резултат на това кората на изветряне претърпява денудация, докато се образува напълно. В този случай огромни маси от грубо диспергиран материал се изнасят в крайните резервоари за оттичане. Например, r. Об ежегодно попълва океана с 394 km3 различни видове скали.
Каква може да бъде силата
Образуването на изветрителната кора на Земята продължава от много хиляди години. Разбира се, на различни места на планетата подобни процеси не са заемали еднакви времеви интервали. Скалите, възникнали на етапа на формиране на планетата, се разрушават по-дълго, образуваните в по-късни периоди - по-кратко време. Следователно всички кори за изветряне на земята могат условно да бъдат разделени на съвременни и древни.
Първият тип елувий обикновено няма твърде много мощност. Такива кори за изветряне все още не са се образували напълно и често дори нямат ясни хоризонти. Древният елувий обикновено образува много дебели масиви с ясно изразено наслояване.
На различни места на планетата, в зависимост от продължителността на образуването, кората на изветряне може да има дебелина от няколко метра до няколкостотин метра. В повечето случаи дебелината на елувиалния подпочвен слой е 30–40 м. Кората на изветряне е най-дебела в тропическите и субтропичните райони. Най-тънките елувии обикновено се наблюдават в пустини и степи.
Древните кори за изветряне от своя страна се подразделят на:
- предкамбрийски;
- горен палиозой;
- триас-юрски;
- креда-палеоген;
- Плеотин-кватернер.
Такива кори, още след образуването им, често са били подлагани на многократни процеси на избелване: шамотизация, каолинизация, пиритизация, глейизация, карбонатизация, засоляване и т.н. В момента подобни елувии на земята са много добре запазени, главно там, където е по-млад над тях лежат скали, които ги пазят от унищожение.
Подводно изветряне
Продуктите от разрушаването на скалите, разбира се, могат да се натрупват и образуват цели геоложки маси не само на земната повърхност. Кората на изветряне също присъства на дъното на моретата и океаните. В този случай разрушаването на скалата (халмиролиза) става главно под действието на:
- минерализирана морска вода;
- колебания в температурата на водата;
- налягане;
- промени в газовия режим и др.
Валежите се натрупват на дъното на моретата и водоемите обикновено по-бързо, отколкото на сушата. Понякога по време на халмиролиза се образуват подводни твърди черупки с различен състав: варовикови, желязо-манганови, доломитни и др. Дебелината на такива слоеве обикновено не надвишава 1 m.
Какви минерали могат да се появят
Изследването на кората на изветряне има не само теоретична (възстановяване на палеогеографската обстановка на времето на образуване), но и практическа стойност. Факт е, че такива геоложки образувания често са богати на различни ценни минерали:
- желязоруда;
- боксити;
- манган;
- никелови руди;
- кобалти и др.
В древните кори за изветряне, в някои случаи, различни видове метали могат да се натрупват в отделни области в количества, по-големи, отколкото дори в основната скала. Например, така се образуваха много находища, които сега са индустриално разработени в Урал.
Също така доста ценни от гледна точка на човешката икономическа употреба могат да бъдат различни глинени образувания от кори за изветряне. Такъв материал се използва като керамична или огнеупорна суровина, отличава се с избелване и други ценни свойства. Разбира се, най-богати на различни видове минерали са древните кори.
Алувиални отлагания
По този начин корите за изветряне са образувания, които са от голямо икономическо значение в наше време по отношение на добива на метали и глина. Освен това в такива пластове често има разпръснати находища на злато, платина, сребро, диаманти и др. на голяма площ. В такива райони се извършва добив на скъпоценни камъни и благородни метали, включително по индустриален начин. Такива отлагания могат да бъдат намерени както в древните, така и в съвременните кори за изветряне. Златото, диамантите или платината в този случай просто се изнасят от водни потоци от дебелината на срутващата се основна скала и се натрупват, например, в плитчини или речни завои.
Какво е iluvium
Обикновено лаятатмосферните геолози наричат елувий. Но има и друг вид масиви, образувани от фрагменти не от основната скала в този район, а донесени отвън. Такива кори за изветряне се наричат инфилтрация. Техният състав може да варира. Например, разграничават се карбонатни, сулфатни, солеви и силициеви илювии. Разбира се, доста често се образуват и различни видове отлагания в изветряващите кори от този тип.
