Экзогенные процессы (извне рожденные)

 

Протекают в верхних частях земной коры на ее границе с внешней геосферой Земли под воздействием энергии солнечной радиации и сил гравитации.

 

2.2.1 Геологическая деятельность атмосферы

Выветривание горных пород подразделяется на:

– Физическое

Происходит под воздействием сезонных и суточных колебаний температуры воздуха, замерзания и оттаивания воды, находящейся в порах и трещинах горных пород (морозное выветривание) и т.д;

– Химическое

Состоит из нескольких процессов: окисления, гидратации, растворения и гидролиза, которые протекают с участием или в присутствии воды. При окислении сульфидов меди в медистых песчаниках картамышской свиты нижнепермских отложений Донбасса в зоне химического выветривания (до глубины 40-50 см) образуются гидрокарбонаты меди – азурит и малахит – «медная шапка» сульфидных месторождений меди.

Гидратация заключается в поглощении минералами воды: переход ангидрита в гипс

 

CaSo₄ + 2H₂O=CaSO₄ ^. 2H₂O

ангидрит гипс

Растворение и гидролиз протекают при совместном воздействии воды, углекислоты и органических кислот. Растворению особенно подвержены хлоридные, сульфатные и карбонатные осадочные породы (карстовые процессы).

Гидролиз характерен для силикатов и алюмосиликатов и заключается в разложении минералов.

Так, при гидролизе ортоклазов образуются каолиниты.

– Органическое выветривание

Поверхностные зоны земной коры подвержены воздействию организмов. Так, разложение горных пород организмами (бактериями) приводит к образованию почв (в частности, чернозема).

В результате выветривания накапливаются рыхлые, песчаные и глинистые породы, называемые элювием. Перенесенные и переотложенные породы называются делювием.

 

2.2.2 Геологическая деятельность ветра

Воздух в атмосфере циркулирует по схеме, которая включает в себя экваториальную штилевую полосу, северо-восточные и юго-восточные пассаты, субтропические зоны высокого давления с нисходящими воздушными потоками, образующими атмосферные фронты, господствующие западные ветры в средних широтах, полярные северо-восточные и юго-восточные ветры, которые расходятся по спирали от полярных областей высокого давления и, наконец, блуждающие пояса циклоничных ураганов.

Геологическая деятельность подвижных воздушных масс особенно интенсивна в пустынях и полупустынях, открытых и не покрытых растительностью горных областях. Геологическая деятельность ветра приводит преимущественно к разрушению горных пород, транспортировке и аккумуляции продуктов разрушения. Масштабы этой работы зависят от скорости ветра и его влияния на слабосцементированные (рыхлые) породы – дефляция, а также от действия переносимых ветрами твердых частиц – коразия. В результате дефляции образуются дюны и барханы.

 

2.2.3 Геологическая деятельность атмосферных осадков

Важнейшими факторами, определяющими направление и интенсивность экзогенных геологических процессов, является наличие влаги в атмосфере. Равновесие плотностей воздуха и водяного пара определяет возможность перераспределения влаги в атмосфере у поверхности Земли, при котором атмосфера играет роль аккумулятора влаги и средства ее транспортировки. При 100 % относительной влажности наступает концентрация пара, образование облаков и выпадение осадков.

При таянии снега и ледников, при атмосферных осадках образуются воды поверхностного стока, площадные, русловые. Разрушительное действие вод поверхностного стока проявляется в образовании оврагов, обвалов, лавин, селей, оползней.

 

2.2.4 Геологическая деятельность рек (речная эрозия)

Зависит от характера движения воды и ее скорости (глубинная и боковая эрозия) Конечным результатом речной эрозии является выработка профиля равновесия реки, который представляет собой кривую изменения высот дна реки на всей протяженности ее русла. Многолетние наблюдения за эрозионными процессами, показали, что ложе реки в основном разрушается за счет трех основных факторов: механического разрушения (абразии), гидравлического выпахивания и растворения. В результате образуются речные аллювиальные террасы.

 

2.2.5 Геологическая деятельность подземных вод

Подземные воды принадлежат к основным экзогенным факторам, которые осуществляют значительную геологическую работу по разрушению пород, переносу продуктов разрушения и образованию новых отложений.

Вода присутствует в горных породах в форме парообразной, гигроскопической, пленочной, капиллярной, гравитационной (превалирует).

Химически связанная вода: конституционная – в ионной форме в кристаллических решетках, кристаллизационная – постоянное количество в кристаллических решетках (гипс CaSO₄ ^.2H₂O), гидратная – в свободном пространстве кристаллической решетки.

Подземные воды образовались преимущественно в результате инфильтрации (преобладает) и конденсации.

Подземные воды делятся на безнапорные и напорные. Отдельно выделяются карстовые воды, образовавшиеся при растворении горных пород, гидратации, окислении и гидролизе и приводящие к образованию соединенных пустот и каналов.

Карстовые явления тесно связаны обычно с карбонатными (известняк, доломит, мел и т.д.) и некарбонатными породами (гипс, ангидрит, каменные и калийные соли) породами.

В зонах многолетней мерзлоты выделяются надмерзлотные воды (связанные с сезонными колебаниями темепературы), межмерзлотные (связанные с надмерзлотными) и подмерзлотные (в пластах-коллекторах под толщей многомерзлотных пород). Деятельность этих вод подобна деятельности собственно подземных вод.

Схема круговорота воды на Земле представлена на рисунке 2.8.

 

 

1,4 – испарение воды; 2,3 – выпадение осадков;

5 – просачивание выпавшей воды (инфильтрация); 6,7 – сток воды; 8 – перенос водяного пара

Рисунок 2.8 – Схема круговорота воды на Земле

 

2.2.6 Геологическая деятельность снега и льда

Разрушительные процессы связаны с метелями, лавинами и снеготаянием.

Большую роль играют ледники, которые образуются из твердых атмосферных осадков в тех районах, где их отлагается больше, чем истаивает и испаряется, а это участки, удобные по характеру рельефа для накопления снега и расположенные выше снеговой границы. Движение ледника происходит под действием силы тяжести благодаря текучести льда. Скорость движения ледников пропорциональна наклону ложа и массе льда. Разрушение ложа ледника вмерзшими в лед обломками горных пород называется экзарацией.

Обломки горных пород, впаянные в тело ледника, называют мореной. В зависимости от характера образования и пространственной ориентировки в теле ледника различают морены поверхностные, внутренние и донные движущиеся. Выделяются в отдельную группу ледоходы, которые на реках разрушают берега.

 

2.2.7 Геологическая деятельность морей и океанов

Наиболее ярко проявляются в разрушении (абразии) береговой полосы, переносе (транспортировке) образовавшихся продуктов разрушения и накоплении морских осадков.

Разрушительная работа морского прибоя проявляется вдоль всей береговой линии материков и островов, но скорость разрушения различна и зависит от высоты и направления удара волн, глубины побережья, механической прочности пород, слагающих берег, наличия в движущейся воде обломочного материала.

Береговая линия знакопеременно перемещается или в сторону суши (при трансгрессии моря) или в сторону моря (при регрессии).

Трансгрессивная и регрессивная серии осадков, непосредственно следующие одно за другой, образуют цикл седиментации (осадконакопления). При многократном повторении циклов седиментации формируются толщи осадочных пород цикличного строения (многокилометровая угленосная толща Донбасса).

 

2.2.8 Геологическая деятельность озер и болот

На дне озер в результате геологических процессов интенсивно накапливаются различного рода осадки – озерные отложения. В холодных климатических зонах накапливаются обычно песчано-глинистый материал, умеренных – к ним добавляются железо, кремнезем, карбонаты, торф, сапропель и т.д., в засушливых – отлагаются карбонаты, хлориды, сульфаты.

Особый интерес представляют химические осадки соленых озер (при солености более 30 %).

Геологическая деятельность болот заключается в накоплении растительных остатков, из которых в дальнейшем образуется торф. Главную роль при этом играют влаголюбивые растения (мхи, водоросли, осока, тростник, камыш, хвощи и т.д.).