Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Несколько слов следует сказать о происхождении Луны, история которой так или иначе тесно связана с историей Земли. Проблема происхождения Луны до сих пор остается предметом разногласий; существует несколько гипотез. По одной из них Луна образовалась благодаря конденсации кольца из множества мелких спутников, окружавшего Землю, наподобие колец Сатурна, и других внешних планет. Один из вариантов этой гипотезы предполагает, что само кольцо возникло благодаря столкновению планетезимали размером с Луну с Землей и ее распаду и разогреву. Последнее объясняет бедность пород Луны летучими. Согласно другой гипотезе Луна была захвачена Землей уже в готовом виде. Третья гипотеза, высказанная уже около 100 лет назад Дж. Дар-вином (сыном Ч. Дарвина), допускает образование Луны путем ее отделения от Земли. Произошло это согласно современному варианту гипотезы при начальном очень быстром вращении Земли и образовании железного ядра и менее плотной мантии. Это
Объясняет Меньшую ПЛОТНОСТЬ ЛуНЫ ПО СраВНеНИЮ С ПЛОТНОСТЬЮ"
Земли. Так или иначе, любая гипотеза должна учитывать определенные отличия плотности и химического состава Луны от тех же параметров для Земли.
ЧАСТЬ Il
ПРОЦЕССЫ ВНЕШНЕЙ ДИНАМИКИ (ЭКЗОГЕННЫЕ)
ГЛАВА 5
ВЫВЕТРИВАНИЕ
В приповерхностной части земной коры горные породы находятся в условиях тесного взаимодействия с атмосферой, гидросферой и биосферой и претерпевают разрушение и изменения в своем составе и состоянии. Большинство горных пород, слагающих земную кору, образовалось на некоторой, иногда значительной глубине. Оказываясь в наружной, приповерхностной части земной коры, они попадают в совершенно иные физико-химические условия и под влиянием различных факторов начинают разрушаться, подвергаться выветриванию — наиболее универсальному и важному процессу внешней геодинамики.
Выветриванию способствует различного происхождения тре-щиноватость горных пород. В осадочных горных породах это трещины напластования, отделяющие один слой от другого или возникающие в процессе превращения рыхлых осадков в горные породы. В магматических породах развиты контракционные трещины, образующиеся при сокращении объема в результате остывания магмы. Это трещины отдельности. Так, для базальтов характерна столбчатая отдельность, для гранитов — матрацевидная, или плитчатая, для некоторых диабазов — шаровая. Кроме того, в ряде областей широко развиты тектонические трещины, возникающие в результате движений земной коры. Чем гуще сеть-трещин, тем легче протекают процессы выветривания.
Выветривание — это совокупность сложных процессов физического разрушения, химического и биохимического разложения минералов и горных пород. Эти процессы вызываются рядом факторов: суточными и сезонными колебаниями температуры; механическим воздействием замерзающей воды, разрастающейся корневой системы растений и т. п.; химическим воздействием воды и газов — кислорода и углекислоты; биохимическим воздействием органических кислот и других продуктов, образующихся при жизни растений и животных, а также при их отмирании и разложении. В зависимости от воздействующих факторов в одних случаях происходит физическая дезинтеграция (распад) горных пород и образование обломков различной размерности, без изменения минералогического и химического состава, в других—под влиянием химических и биохимических факторов происходит коренное изменение состава минералов и замещение их новыми.
Термин «выветривание» не отражает всей сложности процесса, но широко распространен в геологической, географической, (почвенной литературе. В качестве синонима употребляется термин «гипергенез» (греч. «гипер» — над, сверху), введенный А. Е. Ферсманом. В едином и сложном процессе выветривания условно выделяются две основные взаимосвязанные формы: 1) физическое 'выветривание; 2) химическое выветривание. Иногда выделяют еще органическое выветривание. Однако роль организмов и их воздействие на горные породы сводятся или к механическому разрушению, или химическому разложению. Следовательно, органическое выветривание включается в условно выделенные две формы единого процесса.
1. ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ
Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием.
Температурное выветривание происходит под воздействием суточных и сезонных колебаний температуры, вызывающих неравномерное нагревание и охлаждение горных пород. При этом минеральные зерна, слагающие горные породы, испытывают то расширение, при повышении температуры, то сжатие, при ее понижении. Таким образом, в горных породах попеременно возникают сжимающие и растягивающие усилия. Расширение и сжатие пород более интенсивно сказываются в самой приповерхностной части пород — от 20 см до первых метров. Наибольшему разрушению в результате температурного выветривания подвержены полиминеральные горные породы, такие, как граниты (рис. 5.1), габбро, гнейсы и др. Различные минералы, из которых состоят такие породы, обладают неодинаковым коэффициентом объемного расширения, поэтому при изменении температуры они испытывают деформации в различной степени. К тому же коэффициент линейного расширения даже у одного и того же минерала меняется в зависимости от направления в кристалле (проявление анизотропии). Так, коэффициент линейного расширения у кристаллов кварца и кальцита в направлении, перпендикулярном тройной оси, почти в 2 раза превышает тот же !коэффициент в направлении, параллельном ей. Вследствие этого при колебаниях температуры создаются местные напряжения и в мономинеральных породах, таких, как известняки, кварцевые песчаники и др.
