21590

РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ

Лекция

География, геология и геодезия

РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ 3. Краткий обзор процессов выветривания 3. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ 3. Краткий обзор процессов выветривания Агентами выветривания являются солнечная инсоляция составные части атмосферы вода кислоты растительные и животные организмы.

Русский

2013-08-03

62.5 KB

2 чел.

11

ЛЕКЦИЯ 3

Тема 3. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Краткий обзор процессов выветривания

3.2. Элювий

3.3. Почвы

3.4. Криогенные формы рельефа

3. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И

МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Краткий обзор процессов выветривания

Агентами выветривания являются солнечная инсоляция, составные части атмосферы, вода, кислоты, растительные и животные организмы.

Физическое выветривание - растрескивание и дробление горной породы на обломки различного размера под влиянием физико-механических воздействий:

а) температурное выветривание - резкие суточные колебания температуры, в результате которых происходит попеременное нагревание (расширение) и охлаждение (сжатие), неравномерные на поверхности и внутри породы, возникают напряжения, порода растрескивается и шелушится (десквамация);

б) морозное выветривание - в условиях полярного климата, раздробление горных пород происходит в следствии механического воздействия увеличивающейся в объёме при замерзании в трещинах и порах горных пород воды;

в) солевое выветривание - в жарком сухом климате пустынь, воздействие кристаллов солей, растущих в трещинах и порах горных пород, куда соль попадает с водой, поднимающейся по капиллярам из более глубоких горизонтов и испаряющейся днём.

Химическое выветривание - приводит к изменению первичного состава минералов и горных пород, к образованию новых вторичных минералов. Связано с климатом и происходит под действием воды, свободного кислорода, углекислого газа и органических кислот. Основные реакции при химическом выветривании:

окисление - переход закисных низковалентных соединений в окисные высоковалентные.  Примеры: магнетит переходит в гематит, пирит переходит в лимонит;

гидратация - поглощение кристаллизационной воды. Пример: гематит переходит в лимонит, ангидрит - в гипс;

растворение и гидролиз - под действием воды и углекислоты. Наиболее легко растворимы хлориды - NaCl, KCl, сульфаты и карбонаты. При гидролизе силикатов и алюмосиликатов происходит разложение минералов с разрушением и перестройкой их кристаллических решёток, образуются новые глинистые минералы.

При выветривании основных и ультраосновных пород образуются такие минералы, как монтмориллонит, нонтронит и бейделлит. При выветривании кислых пород, содержащих полевые шпаты и слюды, образуются гидрослюды и каолинит.

При формировании продуктов выветривания различают хемогенное и механогенное перемещение вещества. Первое осуществляется в растворах, взвесях и коллоидах, а второе связано с гравитационным снижением (пучение, разбухание, высушивание), гравитационно-диффузным и морозно-нивационным смещениями, обуславливающими частичную сортировку элювия и концентрацию в нём полезных компонентов. При выделении и рассмотрении элювиальных образований следует постоянно учитывать влияние перемещений части вещества на изменённый, но практически оставшийся на месте каркас, что особенно важно для диагностики образований.

3.2. Элювий

Оставшиеся на месте своего образования продукты выветривания различных горных пород образуют элювий. Признаки элювия:

- тесная связь состава (химического, иногда минерального) с подстилающими материнскими горными породами;

- отсутствуют привнесённые извне минеральные примеси, посторонние обломки;

- присутствующие обломки не окатаны,  не сортированы;

- слоистость не характерна, в химически преобразованном элювии может сохраниться  слоистость  исходной  породы  (реликтовая слоистость)  или  может наблюдаться ложная слоистость (зональное строение элювия).

Собственно кора выветривания - закономерно построенный элювиальный профиль, длительно развивающийся на исходных породах путем гипергенного преобразования их вещества.

Необходимые условия образования мощных кор выветривания:

- длительное существование влажного и жаркого климата;

- стабильность земной коры с очень слабыми поднятиями.

В различных климатических условиях элювиальный покров формируется с существенными отличиями.

1. Аридный (сухой) климат пустынь - из-за недостатка воды миграция активных веществ очень ограничена, элювиальный покров формируется в основном вследствие физического выветривания. Представлен обломочным материалом из глыб, щебня, дресвы разрушенных материнских пород. Химическое выветривание проявляется локально, в виде корок пустынного загара, гипсовых корок, солончаков.

2. Полузасушливый (семиаридный) климат - физическое выветривание может привести к образованию пылеватых частиц, возникает кора выветривания, обогащённая карбонатами. Карбонаты и другие соли остаются в коре выветривания невыщелоченными из-за недостатка воды. Мощность коры выветривания небольшая, окраска светлая, желтовато-серая.

3. Гумидный (влажный и тёплый) климат - полное развитие коры выветривания. Происходит интенсивный вынос подвижных продуктов выветривания, способствующий гидролизу силикатов, превращению их в глинистые минералы с выщелачиванием оснований и установлением кислой реакции среды (кислый сиалитный элювий). Возникающий при выветривании богатых алюмосиликатами магматических и метаморфических пород каолинит может образовывать месторождения.

4. Жаркий и влажный климат - происходит дальнейшее разложение достаточно устойчивых алюмосиликатов на гидраты окиси Al и Fe, которые образуют латеритную кору выветривания (аллитный элювий). Образовавшиеся при этом бокситы могут достигать промышленных скоплений. Кора выветривания окрашена в яркие красные и оранжевые тона.

Вертикальная зональность сложного элювиального профиля мощных кор выветривания тропиков и субтропиков по Н.М. Страхову дана на рис. 3.1.

панцирь

охры Al2O3

каолинитовая зона

гидрослюдисто-монтмориллонитово-бейделлитовая

зона

зона дресвы химически малоизменённой

материнская порода                                                     Рис. 3.1.

3.3. Почвы

Почвы образуются в верхней части коры выветривания за счет биохимических преобразований и обогащения органическим веществом.

Основные типы почв:

1. Элювиальные (автоморфные) - формируются в условиях глубокого залегания грунтовых вод, когда атмосферные осадки в аэробной среде, проникая глубоко, обеспечивают активный вынос продуктов выветривания и органического разложения. В профиле автоморфных почв выделяются два основных генетических горизонта (сверху вниз):

а) элювиальный (или горизонт вымывания) - отличается преимущественным выносом веществ в нижние горизонты. Верхняя часть его выделяется как перегнойно-аккумулятивный подгоризонт, где идёт основной процесс накопления гумуса;

б) иллювиальный (или горизонт вмывания), где происходит накопление веществ, вынесенных из других частей почвы. Ниже располагается слабо изменённая материнская порода или глубокая часть коры выветривания (подпочва).

Подзолистые почвы (характерны для лесной зоны умеренного климата) - формируются в лесах в условиях достаточного количества осадков, которые, просачиваясь глубоко вниз, интенсивно выщелачивают верхние горизонты. Типовая колонка подзолистых почв представлена на рис. 3.2.

Лесная подстилка (до 0,3 м)

  

   А

 А1

Элювиальный горизонт

Гумусовый подгоризонт

(перегнойно-аккумулятивный,

0,11-0,15 м)

 А2

Подзолистый подгоризонт (светлоокрашенный, бесплодный

0,12-0,25 м)

         

        

          В

Иллювиальный горизонт (коллоидные растворы гидратов Al и Fe)

Коагуляция гидратов Al  Fe

Цементация и окрашивание в бурые тона

          С

Материнская порода

Рис. 3.2

Чернозёмные почвы (степная зона умеренного пояса) - формируются в зоне травянистых степей, где количество осадков приблизительно равно испарению. Происходит просачивание на глубину 1-2 м, а затем летом высыхание. Типовая колонка чернозёмных почв представлена на рис. 3.3.

Степной войлок

         А

Элювиальный горизонт

Гумусовый горизонт

   

         В

Иллювиальный горизонт

Карбонатный горизонт

         С

Материнская порода

Рис. 3.3.

2. Гидроморфные почвы развиваются в условиях избыточного переувлажнения вследствие неглубокого залегания грунтовых вод, когда просачивание вниз и промывка атмосферными осадками исключается. Среда анаэробная.

Полезные ископаемые, связанные с корами выветривания: бокситы, Fe, Ni, Co, элювиальные россыпи золота и цветных металлов в зонах окисления месторождений. В качестве строительных материалов промышленный интерес могут представлять: сырьё для производства щебня, высокоглинозёмистое сырьё и минеральные краски.

3.4. Криогенные формы рельефа

1. Пучение - внедрение подземных вод между многомерзлотной толщей и промерзшей частью сезонно-талого слоя (гидролакколиты).

2. Наледи - замерзание выходящих на поверхность грунтовых вод или постепенное промерзание реки и сужение живого сечения русла.

3. Каменные россыпи - плащеобразные скопления глыбового и щебнистого материала.

4. Останцы выветривания - столбообразные скалы (влияние литологии).

5. Солифлюкционные формы - прослеживаются в местах развития рыхлых отложений.

6. Нагорные террасы, курумы (на склонах гор) - развиты на склонах гор, сложенных скальными породами.

7. Трещинные полигоны - морозобойное растрескивание, рост ледяных клиньев и, как следствие, выжимание грунта в стороны и вверх по контакту с ледяными клиньями.

8. Термокарст - явление неравномерного проседания или провала почвы и подстилающих её дисперсных горных пород в результате вытаивания подземного льда. Размеры термокарста варьируют от десятков метров до нескольких километров в диаметре, глубина достигает 30 метров. Существуют специфичные озёрно-термокарстовые ландшафты, рытвины и овраги.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78393. Тепловоз 2ТЭ116 588.91 KB
  После этого от автоматического выключателя А В подается питание на контактор маслопрокачивающего насоса КМН и блок пуска дизеля БПД следующей цепи: плюс от АУ по проводам 16841685 через замкнутый блокировки крана машиниста БУ по проводам 1686 1687 через замкнутый контакт реверсивного механизма контроллера машиниста ВОН по провода 1696 через замкнутый на нулевой позиции контакт 4 контроллеры машиниста по провода 1699 через замкнутый контакт кнопки ПД1 по проводам 1702 1703 1704 через уравнительный резистор СУ по провода 1706 через...
78395. Электрическая цепь трогание с места 37.54 KB
  Для примера рассмотрим цепь второй группы тяговых электродвигателей: плюс главного генератора общая шина 1 замкнутые контакты и катушка дугогашения контактора КП2 S2 кабель 13 обмотка якоря и дополнительных полюсов тягового электродвигателя 3 кабель 14 обмотка якоря и дополнительных полюсов тягового электродвигателя 4 кабель 15 замкнуты пальцы и сегменты реверсора Р Р Z кабель 18 обмотка возбуждения электродвигателя 3 кабель 17 обмотка возбуждения электродвигателя 4 кабель 16 замкнуты пальцы и сегменты реверсора Р Р Z кабель...
78397. Цепи реверсирования и ослабление поля 2.36 MB
  Для расширения диапазона скоростей при которых мощность дизеля используется полностью применяется регулирование частоты вращения тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения ослабление магнитного поля. Если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор зашунтировать обмотку через нее будет протекать только часть тока якоря и магнитный поток уменьшится. прямо пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку возбуждения. Так как скорость локомотива а значит и частота вращения якоря...
78398. Защита и сигнализация схемы при перегреве воды и масла 2.48 MB
  Электрическая схема вспомогательных цепей управления Недостаточное давление масла в системе дизеля Если при работающем дизеле давление масла становится меньше установленного для данной позиции контроллера контакты реле РДМ1 входящей в блок защиты встроенный в регулятор дизеля замыкают цепь сигнальной лампы ЛДМ. При недопустимом уменьшении давления масла контакты датчикареле давления РДМ4 разрывают цепь питания катушки реле РУ9. При пуске дизеля давление масла контролируется с помощью реле РДМЗ контакты которого включены в цепь...
78399. Защита системы от пробоя изоляции и короткого замыкания 2.33 MB
  Защита и сигнализацию при пробое на корпус в любой точке силовой цепи электропередачи обеспечивает специальная схема, в которую входят реле заземления РЖД с двумя согласно включенными обмотками (рабочей и содержащей)