Выветривание

процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. По характеру среды, в которой происходит В., различают атмосферное и подводное (см. Гальмиролиз). По роду воздействия В. На горные породы различают. Физическое В., ведущее только к механическому распаду породы на обломки. Химическое В., при котором изменяется химический состав горной породы с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности. Органическое (биологическое) В., сводящееся к механическому раздроблению или химическому изменению породы в результате жизнедеятельности организмов. Своеобразным типом В. Является почвообразование, при котором особенно активную роль играют биологические факторы.

В. Горных пород совершается под влиянием воды (атмосферные осадки и грунтовые воды), углекислоты и кислорода, водяных паров, атмосферного и грунтового воздуха, сезонных и суточных колебаний температуры, жизнедеятельности макро- и микроорганизмов и продуктов их разложения. На скорость и степень В., мощность продуктов В. И на их состав, кроме перечисленных агентов, влияют также рельеф и геологическое строение местности, состав и структура материнских пород. Подавляющая масса физических и химических процессов В. (окисление, сорбция, гидратация, коагуляция) происходит с выделением энергии. Обычно виды В. Действуют одновременно, но в зависимости от климата тот или иной из них преобладает. Физическое В. Происходит главным образом в условиях сухого и жаркого климата и связано с резкими колебаниями температуры горных пород при нагревании солнечными лучами (инсоляция) и последующем ночном охлаждении.

Быстрое изменение объёма поверхностных частей пород ведёт при этом к их растрескиванию. В областях с частыми колебаниями температуры около 0°С механическое разрушение пород происходит под влиянием морозного В. При замерзании воды, проникшей в трещины, объём ее увеличивается и порода разрывается. Химические и органические В. Свойственны главным образом пластам с влажным климатом. Основные факторы химического В. — воздух и особенно вода, содержащая соли, кислоты и щелочи. Водные растворы, циркулирующие в толще пород, помимо простого растворения, способны производить также сложные химические изменения. Физические и химические процессы В. Происходят в тесной взаимосвязи с развитием и жизнедеятельностью животных и растений и действиям продуктов их распада после смерти.

Наиболее благоприятными для образования и сохранения продуктов В. (минералов) вместе являются условия тропического или субтропического климата и незначительное эрозионное расчленение рельефа. При этом толще горных пород, подвергшихся В., свойственна (в направлении сверху вниз) геохимическая зональность, выраженная характерным для каждой зоны комплексом минералов. Последние образуются в результате следующих друг за другом процессов. Распада пород под влиянием физического В., выщелачивания оснований, гидратации, гидролиза и окисления. Эти процессы часто идут до полного разложения первичных минералов, вплоть до образования свободных окислов и гидроокислов. В зависимости от степени кислотности — щёлочности среды, участия биогенных факторов образуются минералы различного химического состава.

От устойчивых в щелочной среде (в нижних горизонтах) до устойчивых в кислой или нейтральной среде (в верхних горизонтах). Разнообразие продуктов В., представленных различными минералами, определяется составом минералов первичных горных пород. Например, на ультраосновных породах (Серпентинитах) верхняя зона представлена породами, в трещинах которых образуются карбонаты (Магнезит, Доломит), керолиты, сепиолит. Далее следуют горизонты. Карбонатизации (кальцит, доломит, Арагонит), в верхней части которого по трещинам могут образоваться никелевые керолиты, Гарниерит, гидролиза, с которым связано образование Нонтронита и накопление никеля (NiO до 2,5%). Окремнения (Кварц, Опал, Халцедон). Зона конечного гидролиза и окисления сложена гидрогётитом (охристым), Гётитом, Магнетитом, окислами и гидроокислами марганца (никель и кобальтсодержащими).

С процессами В. Этого типа пород связаны крупные месторождения никеля, кобальта, магнезита и природно-легированных железных руд. На карбонатитах (См. Карбонатиты), первично состоящих более чем на 90% из Кальцита, Анкерита или Сидерита и небольшого количества минералов-примесей (пироксенов (См. Пироксены), амфиболов (См. Амфиболы), тантало-ниобатов (См. Тантало-ниобаты) и редкоземельных минералов), конечные продукты В. Становятся рыхлыми. В результате окисления карбонатов накапливаются гидроокислы железа, а окислы кальция и магния подвергаются существенному выносу, что приводит к увеличению содержания минералов-примесей, устойчивых в гипергенных условиях. В связи с этим свежие карбонатиты даже при ничтожном содержании ниобия, тантала, редких земель и фосфора при В.

Могут дать промышленные месторождения этих элементов. При В. Угля (физическом) происходят его разрыхление до образования угольной сажи, потеря блеска, изменение мощности пластов. В составе углей при химическом В. Содержание углерода, водорода уменьшается, а кислорода в органической массе увеличивается, кроме того, увеличивается влажность угля, понижается способность его к спеканию, уменьшается теплопроводность. В тех случаях, когда продукты В. Не остаются на месте своего образования, а уносятся с поверхности выветривающихся пород водой или ветром, нередко возникают своеобразные формы рельефа, зависящие как от характера В., так и от свойств горных пород, в которых процесс как бы проявляет и подчеркивает особенности их строения.

Для изверженных пород (гранитов, диабазов и др.) характерны массивные округлённые формы В. Для слоистых осадочных и метаморфических — ступенчатые (карнизы, ниши и т.п.). Неоднородность пород и неодинаковая устойчивость их различных участков против В. Ведёт к образованию останцов в виде изолированных гор, столбов, башен и т.п. Во влажном климате на наклонных поверхностях однородных сравнительно легко растворимых в воде пород, например, известняков, стекающие воды разъедают неправильной формы углубления, разделённые острыми выступами и гребнями, в результате чего образуется неровная поверхность, известная под названием карров (См. Карры). В процессе перерождения остаточных продуктов В. Образуется много растворимых соединений, которые сносятся грунтовой водой в водные бассейны и входят в состав растворённых солей или выпадают в осадок.

Процессы В. Приводят к образованию различных осадочных пород и многих полезных ископаемых. Каолинов, охр, огнеупорных глин, песков, руд железа, алюминия, марганца, никеля, кобальта, россыпей золота, платины и др., зон окисления колчеданных месторождений с их полезными ископаемыми и др. Лит. Гинзбург И. И., Образование древней коры выветривания на территории СССР, её минералы и их свойства, в кн. Труды юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения В. В. Докучаева, М. — Л., 1949. Казанский Ю. П., Выветривание и его роль в осадконакоплении, М., 1969. Выветривание и литогенез, М., 1969. Выветривание. Пегматитовая жила, обнаженная вследствие выветривания облегавших ее сланцев (Туркестанский хребет). Выветривание.Базальтовые столбы в окрестностях Еревана (Армянская ССР).

Выветривание. Гранитная скала «Перья» (правый берег р. Енисей у Красноярска). Выветривание. Вулканические туфы (г. Горис, Армянская ССР). Выветривание гранитогнейса в предгорьях Яблонового хребта (СССР). Выветривание. Останцы известковых гор (Гуанси-Чжуанский автономный район, Южный Китай), Выветривание. Песчаниковые скалы в пустыне Титан (США). Выветривание. Останцы в виде минаретов (хр. Чеслер-Парк, США). Выветривание. Песчаниковые скалы в долине Лавендер-Крик (США)..