Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
Чтобы увидеть все многообразие процессов разрушения горных пород, принимающее участие в морфолитогенезе, рассмотрим блок-схему (рис. 12). Она как части будет включать в себя процессы экзогенного разрушения горных пород (что принято нами называть выветриванием) и процессы эндогенного разруше-
85
Im среды (экзогенный ,эндогенный)
Порода ее вещество и энергия
Продукты разрушения
глинистые минералы, обломки пород, новообразованные минералы, растворы, газы
Рис. 12. Блок-схема экзогенного и эндогенного разрушения пород
ния. Здесь хорошо видно, что причиной конвергенции процессов выветривания является наличие нескольких типов среды, которая может быть и эндогенной и экзогенной. В качестве одного из видов этой среды может служить и земная поверхность.
О факторах и процессах разрушения в общем виде было сказано выше. И прежде чем рассматривать их более подробно, следует обратить внимание на свойства пород, так как многие из факторов разрушающе действуют в том случае, если породы обладают соответствующими свойствами. Так, например, говорилось о том, что температурное выветривание может происходить из-за определенной неоднородности горных пород, и в частности тогда,
86
когда породообразующие минералы по характеристикам теплового расширения действительно отличаются друг от друга. То же самое можно сказать и о трещинообразовании при различных упругих свойствах пород и минералов. Химическое выветривание возрастает по скорости во много раз, если постоянно меняются (поступают, насыщаются и уходят) природные воды- Если они обновляются медленно, то концентрация природных растворов быстро приближается к предельной, далее скорость растворения заметно падает. Поэтому следует думать, что процессы выветривания в каждом конкретном месте должны аависеть не только от ландшафтно-климатических условий, но и от свойств пород.
СВОЙСТВА КОРЕННЫХ 'ПОРОД Ж ИХ ВЛИЯНИЕ НА ХОД ПРОЦЕССОВ ФИЗИЧЕСКОГО ВЫВЕТРИВАНИЯ
Породы, выходящие на дневную поверхность, как правило, физически и химически неоднородны. Эта неоднородность может проявляться на уровнях: неоднородности строения кристаллической решетки; строения породы {сочетания минералов); комплекса пород, образующих единую структурно-тектоническую формацию. Этот ряд можно было бы продолжить, выделив внутри-континентальный и планетарный уровни. Для анализа процессов выветривания важны первые три уровня неоднородаостей. Как мы увидим ниже, неоднородности разного уровня оказывают решающее влияние на образование продуктов выветривания разных гранулометрических фракций.
Для анализа процессов разрушения пород большое значение имеют такие свойства, как скрытая пористость и трещиновато стъ пород, тепловое расширение, теплоемкость, теплопроводность, упругие свойства пород и строение кристаллов- Большинство этих свойств давно изучается геофизиками и инженерами-геологами, так как они определяют сейсмические свойства пород, а также их прочность. Последнее важно для расчетов фундаментов при капитальном строительстве инженерных сооружений. По полученным данным о физико-химических свойствах пород создаются справочники, нередко эти данные приводятся в методических пособиях и руководствах. Используют их для своих целей и геоморфологи, хотя при этом могут возникать и недоразумения. В справочниках эти сведения сгруппированы по генетическому типу пород, который закрепляется названием. Генетическая однородность в данном случае еще не означает физической однородности. Например, биотитовый гранит сохраняет свое название до тех пор, пока не изменится состав и соотношение образующих его минералов- Массив же биотитовых гранитов физически неоднороден. Одни свойства проницаемости и скрытой трещиновато ста
87
Таблица 3
Физические константы некоторых типов горных пород (Справочное руководство гидрогеолога, 1967; Справочник физических констант ... , 1969)
Породы Плотность, Порис- Тепловое Теплопро- Сжима- Предел прочнос- Вязкость
г/см3 тость, % расшире- водность, емость, ти при малых расплавов,
ние, п * 10~ град."-1 10~3 кал/см С'град. Мбар-1 давлениях, бар при t = 1400°
Осадочные:
Глины 2,5 55 - - - 15 -
Алевролиты, - 20 - 11,0 5,87 730 -
песчаники 25
Конгломераты - - - 4,5 - 1060 -
Известняки, доломиты 30 8±4 11,0 2,47 1040 -
Метаморфические:
Фация зеленых сланцев 2,82 4,0 9±1 6,34 - 470 -
Фация амфиболитов 2,99 2,0 - 6,92 2,18 - -
Фация гранулитов 2,93 2,0 - 7,14 - - -
Магматические
Интрузивные:
кислые 2,667 1,0 8±3 7,77 1,72 930 2•1O6
средние 2,716 1,0 7±2 7,11 - 870 -
основные 2,976 - 5,4±1 6,4 1,44 - 400
Эффузивные:
кислые 2,370 2,0 8±3 - - - -
средние 2,474 2,0 7±2 - 2,17 1260 1,6•1O4
основные 2,772 2,0 5,4±1 7,4 1,84 1490 140
будут в его эндоконтактной, другие - в центральной части. Если массив пересекается зоной тектонических нарушений, то при приближении к ней внутри него физическая однородность, в том числе и проницаемость, будет у в е л ичив ать ся.
В табл. 3 приводятся сведения о физической неоднородности основных типов горных пород и породообразующих минералов по данным справочников. Из нее видно, что проницаемость больше всего связана с плотностью и пористостью пород. Плотность возрастает с глубиной и соответственно этому изменяется пористость пород, что сказывается на остальных физико-механических и физических свойствах пород. По тепловым свойствам породы различаются прежде всего из-за различий в пористости, которая уменьшает теплопроводность и теплоемкость, а также определяет водонасыщенность пород, влияющую на их тепловые свойства.
