Четвертичная геология - Чистяков А.А.
ISBN 5-89118-123-1
Скачать (прямая ссылка):
42
Глава 6
Элювиальный ряд (коры выветривания)
В этот ряд входят элювиальный и почвенный генетические типы.
6.1. Элювиальный тип
Продукты выветривания, как отдельный тип четвертичных образований, были впервые выделены геологом Траутшольдом в 1870 году. В 1883 г. С.Н.Никитиным для их обозначения был введен термин элювий (от лат. слова eluvio - вымывать). Элювий представляет собой разнообразные продукты выветривания, оставшиеся на месте своего образования и не испытавшие смещения. Для элювия характерна тесная связь химического и минералогического состава с подстилающими материнскими горными породами. В нем отсутствуют принесенные извне минеральные примеси и посторонние обломки. Присутствующие обломки не окатаны и не сортированы. Слоистость для элювия не характерна. Однако в химически преобразованном элювии может сохраниться реликтовая слоистость, т.е. слоистость исходной породы.
Особенностью элювиальных образований, кроме сохранения реликтовых структур и.текстур, является постепенность переходов новообразованного материала в исходную материнскую породу. Основной природный процесс, под воздействием которого формируется элювий, - это выветривание. В процессе выветривания коренные породы подвергаются физико-биохимическим преобразованиям. При этом и степень преобразования материнских пород и мощность элювия зависят от нескольких факторов: климата, литологии пород, продолжительности воздействия процессов вы ветривания, а также рельефа поверхности. Климат обусловливает прежде всего тип выветривания - физическое или химическое. Физическое выветривание происходит под действием постоянно меняющихся суточных и сезонных температур, а также процессов периодического замерзания -таяния воды. Химическое выветривание протекает в основном при
43
3
4
5 6
Рис, 7. Принципиальная схема строения коры выветривания.
1 - коренные породы; 2 - зона дезинтеграции; 3 -зона выщелачивания; 4 - зона глинистых минералов; 5 - зона оксидов и гидрооксидов; 6 - почва
положительных температурах, действии кислорода и углекислого газа, поставляемых растительностью, а также осадками. На ранней стадии выветривания происходит механическое разрушение пород, которое наиболее активно протекает в условиях континентального, а также жаркого, но сухого (аридного) климата. Порода теряет свою монолитность, разбиваясь системой трещин на блоки, и постепенно превращается в дресву - рыхлую мелкообломочную с мелкоземом массу. В образовавшейся рыхлой толще начинается процесс химического выветривания, который также сопровождается и дальнейшим механическим разрушением нижележащих слоев. Наиболее интенсивно химическое выветривание идет в условиях влажного (гумидно-го) умеренного, тропического и экваториального климата.
При длительном воздействии химического выветривания формируется мощный элювий или кора выветривания с характерной вертикальной зональностью. В корах выветривания так называемого полного профиля обычно выделяются четыре зоны (рис. 7), различные по минералогическому составу и отражающие стадийный ход геохимических процессов, последовательно сменяющих друг друга в процессе разрушения пород снизу вверх, начиная от коренных пород (1), это зоны : дезинтеграции (2), выщелачивания (3), глинистых минералов (4), оксидов и гидрооксидов (5) и почвы (6). Зона дезинтеграции представляет коренные породы, подвергшиеся механическому разрушению до обломков различных размеров. В зоне выщелачивания проис-юдит извлечение щелочных и щелочно-земельных элементов, глав-|ым образом Ca и Na, которые образуют пленки. В зоне глинистых линералов происходят глубокие изменения кристаллической структуры силикатов с образованием каолинита, нонтронита и др. Для зоны оксидов и гидрооксидов характерно обогащение окислами железа или алюминия, что придает коре выветривания красный цвет. В зависимости от состава коренного субстрата эти зоны слагаются различ
44
различными минеральными ассоциациями. В корах неполного профиля одна или две зоны могут отсутствовать.
Вторым фактором, влияющим на ход элювиального процесса, является литология, или вещественный состав материнских пород. При физическом выветривании состав пород практически не влияет на механический состав элювия, поскольку и сланцы, и граниты, и другие породы при механическом разрушении превращаются в дресву. Но, чем интенсивнее химическое выветривание, тем в большей степени состав и строение кор выветривания зависят от различий коренных пород. Так, коры выветривания, развитые на гранитах или базальтах, существенно отличаются друг от друга по минералогическому составу.
Фактор времени непосредственно влияет на степень разрушенности и вещественного преобразования (материнских) коренных пород и мощность элювия. Чем длительнее процесс разрушения пород под воздействием физического или химического выветривания, тем, естественно, более интенсивны и глубоки преобразования материнской породы, тем отчетливее выделяются зоны в корах выветривания. Однако не следует забывать, что процесс формирования коры выветривания полного профиля очень длительный и охватывает десятки миллионов лет, далеко выходя за временные рамки четвертичного периода. Так, во многих горных регионах кора выветривания начала формироваться еще в мезозое на этапе платформенного развития, наступившим после герцинского или киммерийского орогенеза. И лишь в благоприятных условиях, главным образом, тропического или экваториального климата, она продолжает формироваться и в течение четвертичного периода. Однако разделить этот процесс на временные отрезки очень трудно. Заведомо четвертичными являются коры выветривания, развитые на относительно молодых - миоцен-плиоценовых поверхностях выравнивания.
