Генезис;генетическая классификация и тд.

Генезис рельефа

Главным исходным положением современной геоморфологии является аксиома: рельеф формируется и развивается в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил и процессов. Этот тезис является одновременно наиболее общим определением генезиса рельефа Земли вообще, но он безусловно остается слишком общим и должен быть детализирован при рассмотрении конкретных форм или комплексов форм рельефа.

Как говорилось выше, наиболее крупные формы рельефа — планетарные, мега- и макроформы, а в некоторых случаях и мезоформы — имеют эндогенное происхождение, а более мелкие — экзогенное. Эндогенные и экзогенные процессы формирования рельефа взаимосвязаны. Экзогенные процессы в ходе своей деятельности либо усложняют, либо упрощают рельеф эндогенного происхождения. В одних случаях экзогенные агенты, усложняя эндогенный рельеф, вырабатывают более мелкие мезо- и

микроформы, в других — срезают неровности, созданные эндогенными

процессами, в третьих — происходит погребение или усложнение

эндогенного рельефа за счет образования различных аккумулятивных форм. Характер воздействия экзогенных агентов на рельеф эндогенного происхождения в значительной мере определяется тенденцией развития рельефа, т.е. тем, являются ли господствующими восходящие (положительные) или нисходящие (отрицательные) движения земной коры.

По существующим представлениям основным источником энергии эндогенных рельефообразующих процессов является тепловая энергия, продуцируемая главным образом гравитационной дифференциацией и радиоактивным распадом вещества недр Земли.

Гравитация и радиоактивность, разогрев и последующее охлаждение недр Земли неизбежно ведут к изменениям объема масс вещества, слагающего мантию и земную кору. Расширение земного вещества в ходе нагревания приводит к возникновению восходящих вертикальных движений как в мантии, так и в земной коре.

Последняя реагирует на них либо деформациями без разрыва пластов (образованием плыкативных дислокаций), либо разрывами и перемещением ограниченных разрывами блоков земной коры (дизъюнктивные дислокации).

Разрывы могут проходить сквозь толщу земной коры и достигать очагов плавления пород {астеносферы). Тогда гигантские трещины превращаются в каналы, по которым расплавленное вещество — магма — устремляется вверх. Если магма не достигает поверхности

Земли и застывает в толще земной коры, образуются интрузивные тела. Возникновение крупных интрузий (батолиты, штоки и др.) неизбежно ведет к механическому перемещению вверх толщ перекрывающих их пород, т.е. способствует образованию пликативных или дизъюнктивных нарушений. Внедряющиеся магматические породы оказывают также динамическое (давление), термическое и химическое воздействие на осадочные породы, которые в результате такого воздействия превращаются в метаморфические

породы.

Излияние расплавленного материала на поверхность, сопровождаемое выбросами паров воды и газов, получило название эффузивного магматизма.

Образование разрывов в земной коре, мгновенные перемещения масс в недрах Земли сопровождаются резкими толчками, которые на поверхности Земли проявляются в виде землетрясений. Землетрясения — это одно из наиболее заметных простому наблюдателю проявлений современных тектонических процессов, протекающих в недрах Земли.

Итак, тектонические движения земной коры, сопровождаемые образованием разломов, перемещением блоков коры, складчатостью, и магматизм — вот те рельефообразующие процессы, источником энергии которых является внутренняя энергия Земли. Однако создаваемые этими процессами формы рельефа в нетронутом виде в природе встречаются редко, так как уже с момента своего зарождения они подвергаются воздействию экзогенных

процессов, преобразуются ими.

Главный источник энергии экзогенных процессов — лучистая энергия Солнца, трансформируемая на земной поверхности в энергию движения воды, воздуха, вещества литосферы. К числу экзогенных процессов относятся рельефообразующая деятельность поверхностных текучих вод и водных масс океанов, морей, озер, растворяющая деятельность поверхностных и подземных вод, а также деятельность ветра и льда. Во всех этих процессах принимает участие гравитационная энергия, и поэтому названные процессы не являются чисто экзогенными. Существует группа процессов, протекающих на склонах и получивших наименование склоновых.

К категории экзогенных процессов относят и космические силы. Наконец, есть еще две группы процессов, которые также можно отнести к экзогенным геоморфологическим процессам: рельефообразующая деятельность организмов и хозяйственная деятельность человека, роль которой как фактора рельефообразования по мере развития техники становится все более значительной. Перечисленные рельефообразующие процессы лишь в редких случаях протекают обособленно. Нечасто можно сказать, что та

или иная форма рельефа образовалась и развивается в настоящее время под действием лишь одного какого-либо процесса. При определении генезиса рельефа геоморфолог всегда или почти всегда сталкивается с вопросом, какому геоморфологическому процессу следует отдать предпочтение, какой из них следует считать ведущим и в наибольшей степени определяющим генезис рельефа.

Трудности генетического анализа могут быть систематизированы в следующем виде.

1. Рельеф Земли, как было отмечено выше, — результат взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Однако это слишком общее определение и не нуждается в конкретизации в каждом отдельном случае. На первом этапе необходимо выяснить, какая группа процессов в данном случае превалирует. Это нелегкая задача, потому что, как показывают наблюдения, интенсивность эндогенных и экзогенных процессов в целом соизмерима. Так, если средняя скорость тектонических движений измеряется миллиметрами или десятыми долями миллиметра в год, то и средняя скорость денудации земной поверхности или аккумуляции

продуктов денудации измеряется величинами того же порядка.

2. Нередко можно наблюдать, что рельеф, созданный в недавнем прошлом под воздействием одних агентов, в настоящее время подвержен воздействию других.

3. Часто встречаются случаи, когда рельеф формируется за счет совокупного влияния нескольких процессов, действующих примерно с одинаковой степенью интенсивности и дающих примерно равноценные результаты.

4. При выявлении генезиса форм рельефа разного порядка нередко приходится наблюдать следующее явление: крупная форма в целом обусловлена деятельностью эндогенных процессов, а мелкие формы на ее склонах представляют результат деятельности экзогенных процессов. В этом случае, очевидно, вопрос о генезисе рельефа может решаться в зависимости от того, с какой (крупной или мелкой) формой рельефа мы сталкиваемся. Перечисленные трудности в большинстве случаев преодолимы.

Прежде всего, если решается вопрос о планетарных или мегаформах рельефа, то, несомненно, они в главных чертах связаны с эндогенными процессами. Это можно сказать (с некоторыми исключениями) и о макрорельефе.

Морфология мезоформ лишь в отдельных, довольно редких случаях бывает целиком определена тектоническим процессом и не изменена экзогенными агентами. Мезоформы и более мелкие формы рельефа в большинстве оказываются связанными с экзогенными процессами, хотя проявление их в той или иной геологической обстановке может быть существенно различным. При этом в качестве ведущего процесса выделяется тот, который придал основные черты данной форме или данному комплексу форм рельефа, даже если в настоящий момент этот процесс перестал

действовать. Для примера можно привести ледниково-аккумулятивный рельеф областей недавнего (позднеплейстоценового) оледенения, четвертичные морские или речные террасы. В настоящий момент эти ледниковые, прибрежно-морские или флювиальные формы подвержены воздействию других процессов, но они еще в достаточной мере сохранили те морфологические черты, которые им придали недавно действовавшие процессы.

В тех случаях, когда в образовании той или иной формы или группы форм одновременно участвуют не один, а два или несколько факторов, вполне соизмеримых по морфологическому значению, следует говорить о сложном, комплексном происхождении рельефа.

Генезис рельефа определяется преимущественно в ходе полевых наблюдений, на основе которых устанавливаются характерные черты, свойственные различным генетическим типам рельефа, признаки выработанных или аккумулятивных форм рельефа.

Для выяснения генезиса аккумулятивных форм рельефа важное значение имеет всестороннее изучение слагающих их отложений.

Аллювиальные, пролювиальные, морские и другие отложения в большинстве случаев обладают специфическим комплексом лито- логических и морфологических свойств, позволяющих судить о генезисе слагаемых ими аккумулятивных форм.

Возраст рельефа

Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа. Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и, по существу, он составляет основное содержание общих геологических карт.

Геологический возраст пород определяется с помощью хорошо разработанных стратиграфического, палеонтологического и

петрографического методов, которые в последнее время все чаще

подкрепляются методами абсолютной геохронологии. В геоморфологии определение возраста — задача более сложная, так как геологические методы применимы лишь для аккумулятивных форм рельефа и не могут быть непосредственно использованы для определения возраста выработанного (денудационного) рельефа.

В геоморфологии, как и в геологии, обычно используют понятия " относительный" и " абсолютный" возраст рельефа.

Относительный возраст рельефа. Это понятие в геоморфологии имеет несколько аспектов.

1. Развитие рельефа какой-либо территории или какой-либо отдельно взятой формы, как показал В. Девис, является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития. В качестве примера можно проследить развитие рельефа морских берегов или речных долин. Из истории четвертичного периода известно,

что во время последнего оледенения (примерно 20 тыс. лет назад) уровень океанов и морей был ниже современного примерно на 100 м. По мере таяния материковых ледниковых покровов уровень Мирового океана постепенно повышался D000—5000 лет назад он достиг отметки, близкой к современной). Воды океанов и морей затопили бывшие понижения прибрежной суши.

Возникли исходные береговые линии, характеризующиеся сильной изрезанностью. Образование таких берегов, называемых ингрес-

сионными, можно рассматривать как начальную стадию развития

современного берега. В дальнейшем абразионные процессы способствовали образованию уступов у окончания мысов в результате разрушительной работы волн. Одновременно в вершинах заливов возникали первые береговые аккумулятивные формы. Это стадия юности развития берега. Позднее мысы были срезаны, а бухты (заливы) полностью отчленены от моря аккумулятивными образованиями. Берег стал выровненным. Выравнивание береговой линии завершает стадию зрелости берега. Дальнейшее развитие ведет к затуханию абразионных процессов. Сокращение поступления обломочного материала может привести к частичному размыву аккумулятивных форм, образовавшихся ранее в устьях бухт. Это стадия дряхлости, или старости, в развитии берега.

Другой пример — формирование речной долины на поверхности, недавно освободившейся из-под ледникового покрова.

Сначала река имеет невыработанную, слабо врезанную долину. В процессе развития русло реки постепенно врезается в подстилающие породы, но в его продольном профиле еще остаются многочисленные неровности. Это стадия юности речной долины.

Последующее врезание ведет к выработке вогнутого продольного профиля, углубление долины сменяется ее расширением за счет размыва берегов, начинается формирование поймы. Речная долина вступает в стадию зрелости. В дальнейшем боковая эрозия приводит к расширению поймы, река свободно блуждает в ее пределах, течение ее становится земедленным, а русло чрезвычайно извилистым или дробится на рукава. Наступает стадия

старости в развитии речной долины. Следовательно, один из аспектов определения относительного возраста рельефа — это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.

2. Понятие относительный возраст рельефа применяется также при изучении взаимоотношений одних форм с другими. В общем случае любая форма является более древней по отношению к тем, которые осложняют ее поверхность и сформировались в более позднее время. Так, в пределах Прикаспийской низменности широким распространением пользуется позднечетвертичная (хвалынская) морская равнина, которая после регрессии хвалынского моря в одних местах подверглась эрозионному расчленению, в

других — ее поверхность оказалась переработанной эоловыми процессами, сформировавшими разнообразные типы эолового рельефа. Следовательно, эрозионные и эоловые формы рельефа являются вторичными (более молодыми) по отношению к первичной (в данном случае хвалынской) морской равнине.

3. Определение геологического возраста рельефа означает установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику. В этом, по существу, состоит главное в определении понятия возраст рельефа.

Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, речные террасы, сложенные среднечетвертичными отложениями, относятся к среднечетвертичному возрасту; древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, — к плиоценовому возрасту и т.д.

Сложнее определяется возраст выработанных форм рельефа.

К.К. Марков рекомендует следующие способы.

Корреляция — взаимная связь, соотношение предметов или понятий. Метод

корреляции основан на выяснении соотношения денудационных и

аккумулятивных форм рельефа.

. Определение возраста по коррелятным отложениям^. При образовании какой-либо выработанной формы рельефа, например оврага, в его устье накапливаются продукты разрушения пород, в которые врезается данный овраг, в виде аккумулятивной формы рельефа — конуса выноса. Определение геологическими методами возраста осадков, слагающих этот конус, дает ключ и к определению возраста выработанной формы, в данном случае — оврага.

2. Метод возрастных рубежей. Его суть заключается в определении возраста отложений, фиксирующих нижний и верхний рубежи образования данной выработанной формы рельефа. Например, долина реки врезана в поверхность, сложенную морскими отложениями неогенового возраста. На дне долины под современным аллювием залегают ледниковые осадки раннечетвертичного возраста. Следовательно, рассматриваемая долина

сформировалась на границе неогена и раннечетвертичного времени: она врезана в неогеновые отложения, т.е. моложе их, и выполнена нижнечетвертичными ледниковыми образованиями, т.е. старше их.

3. Определение времени " фиксации" денудационного рельефа. В ряде случаев денудационные поверхности бывают перекрыты (фиксированы) корой выветривания. Определение палеонтологическими, палеоботаническими или другими методами возраста коры выветривания дает тем самым ответ на вопрос о возрасте денудационной поверхности.

4. Метод фациальных переходов. Этот метод может быть

применен при решении задачи о возрасте тех аккумулятивных форм, которые сложены осадками, не содержащими палеонтологических остатков. Прослеживая в пространстве данную пачку отложений до фациальной смены ее отложениями, содержащими палеонтологические остатки, устанавливают одновозрастность обеих пачек осадков и, следовательно, одновозрастность образуемых ими форм рельефа. Так, можно установить возраст речной террасы, если удается проследить переход слагающих ее немых аллювиальных отложений в прибрежно-морские отложения, возраст которых определяется палеонтологическим методом.

Абсолютный возраст рельефа. В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах, т.е. в годах. Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным.

Это достаточно надежный способ определения абсолютного возраста. В настоящее время широко используются для определения абсолютного возраста такие методы, как радиоуглеродный, калийаргоновый, фторовый, метод неравновесного урана, термолюминесцентный и др. Каждый из них имеет свои пределы применимости. Абсолютный возраст древних отложений и форм рельефа можно также определить с помощью палеомагнитного метода.

Установление морфографических и морфометрических характеристик рельефа, его генезиса, возраста и истории развития и современной динамики — основные задачи геоморфологического исследования. Методы решения этих задач, разумеется, не исчерпываются рассмотренными в этом разделе. В дальнейшем изложении материала будут проанализированы конкретные методы и приемы изучения рельефа.

12, 13. Выветривание…

Каждый рельефообразующий процесс — это прежде всего процесс динамики вещества, слагающего литосферу Земли. В отличие от эндогенных агентов, способных перемещать целые блоки земной коры, экзогенные агенты чаще осуществляют этот процесс при непременном условии дезинтеграции или химического изменения горных пород(Дезинтеграция горных пород — распадение их на обломки разных размеров без изменения состава). Совокупность процессов разрушения и химического изменения горных пород в условиях земной поверхности или вблизи нее под воздействием атмосферы, воды и организмов называется выветриванием( Чтобы не путать термин " выветривание" с деятельностью ветра, А.А.Ферсман предложил процесс преобразования горных пород и минералов на или вблизи поверхности Земли называть " гипергенезом" (отгрен, hyper — над, поверх и genesis — рождение, образование)). По существу, выветривание является начальным этапом любого экзогенного процесса.

В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, и результатов воздействия процессы выветривания подразделяются на два типа — физическое и химическое выветривание. Оба типа выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них, определяемая рядом факторов (климатом, составом пород, рельефом и др.), в разных местах неодинакова.

Иногда выделяют еще один тип выветривания — органогенное, связанное с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Однако выделять органогенное выветривание в самостоятельный тип, по-видимому, нет необходимости, так как воздействие организмов на горные породы всегда можно свести к процессам физического или химического выветривания.

Физическое выветривание. Физическим выветриванием называется дезинтеграция горной породы, не сопровождающаяся химическими

изменениями ее состава. В зависимости от главного действующего фактора и характера разрушения горных пород физическое выветривание делят на температурное и механическое. Температурное выветривание происходит без участия внешнего механического воздействия и вызывается изменением температуры. Интенсивность температурного выветривания зависит от состава породы, ее строения (текстуры и структуры), а также от окраски, трещиноватое™ и других факторов. Большое значение при температурном выветривании имеют амплитуда и особенно скорость изменения температуры. Поэтому при выветривании ее суточные колебания играют большую роль, чем сезонные. Температурное выветривание наблюдается во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях,

характеризующихся резкими контрастами температур, сухостью воздуха, отсутствием или слабым развитием растительного покрова. Такими областями, прежде всего, являются тропические и внетропические пустыни. Интенсивно температурное выветривание протекает также на крутых склонах высоких гор, особенно на склонах южной экспозиции.

Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизация солей при испарении воды, т.е. оно тесно связано с температурным выветриванием. Особенно сильный и быстрый механический разрушитель горных пород — вода. При ее замерзании в трещинах и порах горных пород

возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Это явление часто называют морозным выветриванием.

Предпосылками морозного выветривания служат трещиноватость горных пород, наличие воды и соответствующие температурные условия. Следует отметить, что интенсивность морозного выветривания определяется не амплитудой, а частотой колебания температуры около точки замерзания воды, т.е. около 0°С. Вследствие этого наиболее интенсивно морозное выветривание протекает в полярных странах, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы.

Раздробляющее действие кристаллизующихся солей ярче проявляется в условиях жаркого, сухого климата, где днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности и соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов трещины расширяются. В конечном счете это приводит к нарушению монолитности горных пород, к их разрушению. Разрушению горных пород способствуют намокание и высыхание (этот фактор особенно важен для глин, суглинков, мергелей), а также физическое воздействие

организмов (корней растений, землероев, камнеточцев).

В результате физического выветривания компактные породы распадаются на остроугольные обломки различной формы и разных размеров, т. е. образуется материал, из которого формируются осадочные обломочные породы — глыбы, щебень, дресва, песок. По мере дробления горных пород интенсивность физического выветривания ослабевает, и создаются все более благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание. Химическое выветривание — результат взаимодействия горных пород внешней части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы. Наибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, вода и органические кислоты. С воздействием этих веществ на горные породы и связано в основном химическое выветривание, сущность которого заключается в коренном изменении минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, отличающихся от первоначальных.

Изменение исходных минералов и горных пород, их разрушение и разрыхление (наблюдаемое, правда, не всегда) происходят в результате:

• растворения (связанного с водой, в которой всегда есть

большая группа ионов, в том числе " агрессивного" иона Н+),

• окисления (взаимодействия с кислородом): FeS2 [пирит] +

n02 + mH20 -> Fe203 • n2H20 [лимонит],

• гидратации (процесс присоединения воды к минералам):

CaS04 [ангидрит] + 2Н20 -> CaS04 • 2H20 [гипс],

• гидролиза (сложный процесс, особенно затрагивающий

минералы из группы силикатов): K[AlSi308] [ортоклаз] + nC02 +

+ mH20 -► Al4(OH)8[Si4O10] [каолинит] + Si02 • nH20 [опал] +

К2С03 [поташ] -» составная часть боксита А1203 • пН20 +

растворимые соли карбонатов; при выветривании железо-

магнезиальных силикатов образуется еще и лимонит —

Fe203 • nH20.

Как видно из вышесказанного, в результате химического выветривания минералы, образовавшиеся внутри Земли в условиях недостатка воды и кислорода (сульфиды, оксиды, силикаты), попадая в область гипергенеза, превращаются в сульфаты, карбонаты, гидрооксиды, т.е. в минералы, устойчивые в этих новых условиях.

Химическое выветривание наблюдается повсеместно. Однаконаиболее интенсивно оно протекает в областях с влажным климатом и хорошо развитым растительным покровом.

Интенсивность процесса резко возрастает с повышением температуры, так как при этом усиливается диссоциация воды на ионы Н+ и ОН".

Поэтому химическое выветривание достигает максимальной интенсивности в зоне влажных тропических лесов, где кроме высокой температуры этому процессу способствуют еще органические кислоты, образующиеся при разложении богатого растительного опада.

Химическое выветривание резко замедляется в полярных областях, где среднегодовая температура ниже 0°С. Оно ослаблено в аридных тропических и субтропических областях из-за малого количества осадков.

Выветривание (физическое и химическое) ведет к образованию своеобразного генетического типа отложений — элювия (от лат. eluo — вымываю). Формируется элювий на горизонтальных поверхностях или на пологих склонах, где слабо протекают процессы денудации.

Коры выветривания. Сохранившуюся от древних эпох совокупность остаточных (несмещенных) продуктов выветривания (элювия) называют корой выветривания. Существует несколько классификаций кор выветривания. Большинство авторов выделяют следующие

типы кор: 1) обломочная, состоящая из химически неизмененных

или слабо измененных обломков исходной породы; 2)гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы — гидрослюды, образующиеся за счет изменения полевых шпатов и слюд; 3) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал в ней монтмориллонит; 4) каолинитовая кора; 5)

красноземная, 6) латеритная. Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород.

Каждый из выделенных типов кор выветривания формируется в определенной природной обстановке, т.е. имеет зональный характер. Обломочные коры преобладают в полярных и высокогорных областях, а также в каменистых пустынях низких широт.

Гидрослюдистые коры характерны для холодных и умеренных областей с вечной мерзлотой. Монтмориллонитовая кора образуется в степных и полупустынных областях, каолинитовая и красноземная наиболее характерны для субтропиков и, наконец, латеритная кора формируется при наиболее активном химическом выветривании в условиях жаркого и влажного экваториального климата. Это " свойство" кор выветривания широко используется при палеогеографических реконструкциях. Характер кор выветривания зависит также от состава горных пород, на которых они

образуются, от возраста кор выветривания и стадии их развития.

Выветривание само по себе не образует каких-либо специфических форм рельефа, но в результате взаимодействия с другими экзогенными процессами возникают своеобразные формы рельефа, зависящие как от характера процессов выветривания, так и от состава и свойств горных пород, подвергающихся выветриванию. Например, базальты при выветривании приобретают столбчатую отдельность, граниты — плитообразную, диабазы — шаровую и т.д.

Неоднородность пород и различная их устойчивость по отношению к различным видам выветривания ведет к образованию разнообразных, порой весьма причудливых, форм рельефа.

Однако главная роль выветривания заключается в том, что, будучи самым постоянным и мощным фактором дезинтеграции и химического изменения горных пород, оно готовит материал, который становится доступным для перемещения другими экзогенными агентами. Продукты разрушения перемещаются на более низкие гипсометрические уровни под влиянием различных геоморфологических агентов. Именно в этом аспекте роль выветривания как фактора рельефообразования огромна.

В некоторых случаях в процессе выветривания происходит не разрыхление, а цементация рыхлых пород. Так, в условиях жаркого и сухого климата наблюдается цементация рыхлых поверхностных образований углекислой известью или гипсом. В областях с несколько большим количеством осадков преобладает известковый цемент, с увеличением аридности климата

углекислая известь заменяется гипсом. Мощность известково-гипсовых кор достигает 2 м.

Еще более мощные коры образуются в условиях тропического климата с четко выраженными сухим и влажным сезонами года.

Здесь коры образуются за счет цементации оксидами железа, реже — алюминия. Подобные коры выполняют роль бронирующего пласта (кирасы), предохраняющего нижележащие рыхлые образования от эрозии и дефляции. В некоторых случаях наличие мощных железистых кор способствует образованию плосковершинных (столовых) возвышенностей или инверсионных форм рельефа.

Неперемещенные, остаточные коры выветривания могут " фиксировать" ранее сформированные выровненные денудационные поверхности. Изучение этих кор позволяет восстанавливать палеогеографическую обстановку их формирования, определять время " фиксации" денудационного рельефа, широко использовать геоморфологические методы для поиска ряда ценных полезных ископаемых (бокситов, железных, никелевых и кобальтовых руд,

россыпей цветных металлов и др.), связанных с корами выветривания.

14. Состав и свойства горных пород как…

Свойства горных пород и их роль в рельефообразовании

Известно, что земная кора сложена горными породами разного генезиса и разнообразного химического и минералогического состава. Эти различия находят отражение в свойствах пород и, как следствие этого, в их устойчивости по отношению к воздействию внешних сил. Различают породы стойкие и не стойкие, податливые и не податливые. В первом случае обычно имеют в виду стойкость пород по отношению к процессам выветривания, во втором — к воздействию на них текучих вод, ветра и других экзогенных сил.

Различные генетические группы горных пород по-разному реагируют на воздействие внешних сил. Так, осадочные горные породы являются довольно устойчивыми по отношению к выветриванию, но многие из них весьма податливы к разрушительной работе текучих вод и ветра (лёсс, пески, суглинки, мергели, галечники и др.), а магматические и метаморфические породы оказываются слабо податливыми по отношению к размыву текучими водами, но сравнительно легко разрушаются под воздействием процессов выветривания. Объясняется это тем, что магматические и метаморфические породы образовались в глубине Земли, в определенной термодинамической обстановке и при определенном

соотношении химических элементов. Оказавшись на поверхности Земли,

они попадают в новые условия, становятся неустойчивыми и под

воздействием различных процессов (окисления, гидратации, растворения, гидролиза и др.) начинают разрушаться. Интенсивность разрушения определяется как физико-химическими свойствами пород, так и конкретными физико-географическими условиями, поскольку в разных природных зонах характер процессов выветривания и сноса продуктов выветривания имеет свои специфические особенности.

Из числа кристаллических пород более устойчивы по отношению, например, к физическому выветриванию породы мономинеральные, мелко- и равномерно зернистые, светлоокрашенные, с массивной текстурой. Так, гранит — порода полиминеральная — разрушается быстрее, чем кварцит — порода мономинеральная.

Крупно- и неравномерно зернистые граниты с более темной окраской в сходных условиях менее устойчивы, чем светлоокрашенные

Свойства горных пород

и их роль в рельефообразовании

Известно, что земная кора сложена горными породами

разного генезиса и разнообразного химического и минералогического

состава. Эти различия находят отражение в свойствах пород и, как

следствие этого, в их устойчивости по отношению к воздействию

внешних сил. Различают породы стойкие и не стойкие, податливые

и не податливые. В первом случае обычно имеют в виду стойкость

пород по отношению к процессам выветривания, во втором —

к воздействию на них текучих вод, ветра и других экзогенных сил.

Различные генетические группы горных пород по-разному

реагируют на воздействие внешних сил. Так, осадочные горные породы

являются довольно устойчивыми по отношению к выветриванию,

но многие из них весьма податливы к разрушительной работе

текучих вод и ветра (лёсс, пески, суглинки, мергели, галечники и др.),

а магматические и метаморфические породы оказываются слабо

податливыми по отношению к размыву текучими водами, но

сравнительно легко разрушаются под воздействием процессов

выветривания. Объясняется это тем, что магматические и

метаморфические породы образовались в глубине Земли, в определенной

термодинамической обстановке и при определенном

соотношении химических элементов. Оказавшись на поверхности Земли,

они попадают в новые условия, становятся неустойчивыми и под

воздействием различных процессов (окисления, гидратации,

растворения, гидролиза и др.) начинают разрушаться. Интенсивность

разрушения определяется как физико-химическими свойствами пород,

так и конкретными физико-географическими условиями, поскольку

в разных природных зонах характер процессов выветривания и

сноса продуктов выветривания имеет свои специфические

особенности.

Из числа кристаллических пород более устойчивы по

отношению, например, к физическому выветриванию породы

мономинеральные, мелко- и равномерно зернистые, светлоокрашенные,

с массивной текстурой. Так, гранит — порода полиминеральная —

разрушается быстрее, чем кварцит — порода мономинеральная.

Крупно- и неравномерно зернистые граниты с более темной

окраской в сходных условиях менее устойчивы, чем светлоокрашенные

мелко- и равномерно зернистые граниты. Гнейс — порода, сходная по структуре и минералогическому составу с гранитом, но имеющая иную текстуру (параллельно сланцеватую или тонкополосчатую), подвержен более быстрому разрушительному воздействию выветривания, чем гранит, характеризующийся массивной текстурой. Основные и ультраосновные магматические породы при прочих равных условиях под воздействием выветривания разрушаются быстрее, чем породы кислые и средние.

Существенное влияние на интенсивность процессов физического выветривания оказывают такие свойства горных пород, как

теплоемкость и теплопроводность. Так, чем меньше теплопроводность, тем большие температурные различия возникают на соседних участках породы при ее нагревании и охлаждении и, как следствие этого, большие внутренние напряжения, которые и способствуют более быстрому ее разрушению.

Большое морфологическое значение имеет степень проницаемости горных пород для дождевых и талых вод. Легко проницаемые породы, поглощая воду, способствуют быстрому переводу поверхностного стока в подземный. В результате участки, сложенные легкопроницаемыми породами, характеризуются слабым развитием эрозионных форм, а склоны этих форм вследствие незначительного поверхностного стока долгое время могут сохранять большую крутизну. На участках, сложенных слабопроницаемыми

породами, создаются благоприятные условия для возникновения

и развития эрозионных форм, для выполаживания их склонов.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒