Выветривание коренных пород

Под выветриванием понимают разнообразные изменения горных пород и минералов под действием многих факторов природы: атмосферных осадков, ветра, солнечных лучей, животных и растительных организмов и т. д. Различают физическое и химическое выветривание.

Под физическим выветриванием понимается раздробление монолитной горной породы на обломки различной величины, совершающееся главным образом под действием колебаний температуры. Днем в летнее время горная порода сильно нагревается, и ее объем вследствие этого увеличивается. Ночью в связи с охлаждением объем породы уменьшается. Такое многократное изменение объема породы приводит к ее растрескиванию. Этот вид выветривания называется инфляционным. Оно особенно интенсивно протекает в пустынях, где днем очень жарко, а ночью прохладно. Особенно наглядно такое выветривание можно иногда наблюдать в пустыне при выпадении дождя. Дождь выпадает здесь так неожиданно, что раскаленный песок (в котором легко испечь яйцо) от действия на него холодных капель растрескивается и буквально на глазах превращается в пыль, которая уносится ветром. В пустынях происходит и иное выветривание. Подземные воды здесь сильно засолены. Они подымаются вверх по капиллярам и при выходе на дневную поверхность испаряются, а заключенные в них соли остаются в капиллярах. С течением времени кристаллы солей так увеличиваются в объеме, что разрыхляют породу до пылевидного состояния. Такое выветривание называется солевым. В полярных и высокогорных областях температура в летний период ночью опускается ниже нуля. Вода, проникшая днем в трещины и поры породы, ночью замерзает. Многократное замерзание и оттаивание воды приводит к тому, что монолитная порода разрывается на отдельные куски, так как при замерзании объем воды увеличивается на 10%. Выветривание подобного рода называется морозным.

Процессы физического выветривания не влияют на состав горной породы. Последняя только из монолитной превращается в рыхлую. Например, крепкий гранит превращается в дресву такого же состава.

Однако раздробление породы способствует химическому выветриванию, ибо при этом увеличивается поверхность вещества, которая может взаимодействовать с водой и воздухом. Известно, например, что сахарный песок в стакане растворяется значительно быстрее, чем кусок сахара.

В результате химического выветривания горная порода теряет свой первоначальный состав и облик, т. е. превращается в породу другого состава. К агентам химического выветривания относятся кислород, углекислый газ и вода. Сами по себе эти вещества малоактивны или, как говорят, химически инертны, но в водной среде кислород и углекислый газ становятся очень активными. Это можно видеть на следующем примере.

Возьмем две вилки из ржавеющей стали. Одну из них смочим водой, а другую хорошо просушим. Оставим вилки на ночь. Утром мы заметим, что вилка, смоченная водой, покрылась ржавчиной, а сухая осталась без изменений.

Известно, что в условиях сухого климата и полярного (когда вода находится в твердом состоянии) выветривание ослаблено. Во влажном климате процессы выветривания идут очень интенсивно. Причем в теплом и влажном климате широким развитием пользуется органический мир (растения и животные) и в связи с этим здесь интенсивно происходит органическое выветривание, проявляющееся в форме как физического (например, раздвигание корнями деревьев горной породы), так и химического изменения горной породы.

При разрушении горной породы из нее высвобождаются и ценные минералы; чем мельче дробится порода, тем полнее осуществляется это высвобождение, а наиболее полным оно бывает при превращении породы в глину.