вивітрювання

Вив е тріваніе, процес руйнування і зміни гірських порід в умовах земної поверхні під впливом механічної і хімічної дії атмосфери, ґрунтових і поверхневих вод і організмів. За характером середовища, в якій відбувається В., розрізняють атмосферний і підводне (див. гальміроліза ). За родом впливу В. на гірські породи розрізняють: фізичне В., провідне тільки до механічного розпаду породи на уламки; хімічне В., при якому змінюється хімічний склад гірської породи з утворенням мінералів, стійкіших в умовах земної поверхні; органічне (біологічне) В., яке зводиться до механічного роздроблення або хімічної зміни породи в результаті життєдіяльності організмів. Своєрідним типом В. є грунтоутворення, при якому особливо активну роль відіграють біологічні фактори. В. гірських порід відбувається під впливом води (атмосферні опади і грунтові води), вуглекислоти і кисню, водяної пари, атмосферного і грунтового повітря, сезонних і добових коливань температури, життєдіяльності макро- і мікроорганізмів і продуктів їх розкладу. На швидкість і ступінь В., потужність продуктів В. і на їх склад, окрім перерахованих агентів, впливають також рельєф і геологічна будова місцевості, склад і структура материнських порід. Переважна маса фізичних і хімічних процесів В. (окислення, сорбція, гідратація, коагуляція) відбувається з виділенням енергії. Зазвичай види В. діють одночасно, але в залежності від клімату той або інший з них переважає. Фізичне Ст відбувається головним чином в умовах сухого і жаркого клімату і пов'язане з різкими коливаннями температури гірських порід при нагріванні сонячними променями (інсоляція) і подальшому нічному охолодженні; швидка зміна обсягу поверхневих частин порід веде при цьому до їх розтріскування. В областях з частими коливаннями температури близько 0 ° С механічне руйнування порід відбувається під впливом морозного В .; при замерзанні води, що проникла в тріщини, обсяг її збільшується і порода розривається. Хімічні і органічні Ст властиві головним чином пластів з вологим кліматом. Основні фактори хімічного В. - повітря і особливо вода, що містить солі, кислоти і луги. Водні розчини, циркулюючі в товщі порід, окрім простого розчинення, здатні виробляти також складні хімічні зміни.

Фізичні та хімічні процеси В. відбуваються в тісному взаємозв'язку з розвитком і життєдіяльністю тварин і рослин і діям продуктів їх розпаду після смерті. Найбільш сприятливими для освіти і збереження продуктів В. (мінералів) разом є умови тропічного або субтропічного клімату і незначне ерозійне розчленовування рельєфу. При цьому товщі гірських порід, що зазнали В., властива (в напрямку зверху вниз) геохімічна зональність, виражена характерним для кожної зони комплексом мінералів. Останні утворюються в результаті наступних один за одним процесів: розпаду порід під впливом фізичного В., вилуговування підстав, гідратації, гідролізу і окислення. Ці процеси часто йдуть до повного розкладання первинних мінералів, аж до утворення вільних оксидів і гідроксиди. Залежно від ступеня кислотності - лужності середовища, участі біогенних чинників утворюються мінерали різного хімічного складу: від стійких в лужному середовищі (в нижніх горизонтах) до стійких в кислому або нейтральному середовищі (у верхніх горизонтах). Різноманітність продуктів В., представлених різними мінералами, визначається складом мінералів первинних гірських порід. Наприклад, на ультраосновних породах ( серпентинітах ) Верхня зона представлена породами, в тріщинах яких утворюються карбонати ( магнезит , доломіт ), Кероліти, сепіоліт. Далі слідують горизонти: карбонатізаціі (кальцит, доломіт, арагонит ), У верхній частині якого по тріщинах можуть утворитися нікелеві кероліти, гарніеріт , Гідролізу, з яким пов'язано утворення нонтроніти і накопичення нікелю (NiO до 2,5%): окремненія ( кварц , опал , халцедон ). Зона кінцевого гідролізу і окислення складена гідрогётітом (охристим), гетитом , магнетитом , Оксидами і гідроокислами марганцю (нікель і кобальтсодержащимі). З процесами В. цього типу порід пов'язані великі родовища нікелю, кобальту, магнезиту і природно-легованих залізних руд.

на карбонатитах , Первинно складаються більш ніж на 90% з кальциту , анкеріта або сідеріта і невеликої кількості мінералів-домішок ( пироксенов , амфиболов , тантало-ниобатов і рідкоземельних мінералів), кінцеві продукти В. стають пухкими. В результаті окислення карбонатів накопичуються гідроксиди заліза, а оксиди кальцію і магнію піддаються істотному винесенню, що призводить до збільшення вмісту мінералів-домішок, стійких в гіпергенних умовах. У зв'язку з цим свіжі карбонатити навіть при незначному вмісті ніобію, танталу, рідкісних земель і фосфору при В. можуть дати промислові родовища цих елементів. При В. вугілля (фізичному) відбуваються його розпушування до утворення вугільної сажі, втрата блиску, зміна потужності пластів; в складі вугілля при хімічному В. вміст вуглецю, водню зменшується, а кисню в органічній масі збільшується, крім того, збільшується вологість вугілля, знижується здатність його до спікання, зменшується теплопровідність.

У тих випадках, коли продукти Ст не залишаються на місці свого утворення, а несуться з поверхні вивітрюються порід водою або вітром, нерідко виникають своєрідні форми рельєфу, залежні як від характеру В., так і від властивостей гірських порід, в яких процес як би проявляє і підкреслює особливості їх будови. Для вивержених порід (гранітів, діабазів та ін.) Характерні масивні округлені форми В .; для шаруватих осадових і метаморфічних - ступінчасті (карнизи, ніші тощо). Неоднорідність порід і неоднакова стійкість їх різних ділянок проти Ст веде до утворення останцов у вигляді ізольованих гір, стовпів, веж і т.п. У вологому кліматі на похилих поверхнях однорідних порівняно легко розчинних у воді порід, наприклад, вапняків, що стікають води роз'їдають неправильної форми поглиблення, розділені гострими виступами і гребенями, в результаті чого утворюється нерівна поверхня, відома під назвою Каррів . В процесі переродження залишкових продуктів Ст утворюється багато розчинних з'єднань, які зносяться грунтовою водою у водні басейни і входять до складу розчинених солей або випадають в осад. Процеси В. призводять до утворення різних осадових порід і багатьох корисних копалин: каолінів, охр, вогнетривких глин, пісків, руд заліза, алюмінію, марганцю, нікелю, кобальту, розсипів золота, платини і ін., Зон окислення колчеданних родовищ з їх корисними копалинами та ін.

Літ .: Гінзбург І. І., Освіта древньої кори вивітрювання на території СРСР, її мінерали і їх властивості, в кн .: Праці ювілейної сесії, присвяченої 100-річчю від дня народження В. В. Докучаєва, М. - Л., 1949; Казанський Ю. П., Вивітрювання і його роль в осадконакоплении, М., 1969: Вивітрювання і літогенез, М., 1969.

, 1969