Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2014 в 18:53, реферат
Экзогенные процессы, проявляющиеся на границе атмосферы и зем¬ной коры, приводят главным образом к разрушению горных пород и перемещению продуктов разрушения.
Процессы механического разрушения и химического изменения гор¬ных пород и минералов под влиянием колебаний температуры, воздей¬ствием воды, кислорода, углекислого газа, а также животных и расти¬тельных организмов при их жизни и отмирании принято называть выветриванием.
1. Введение – понятие о выветриванием: 3
2. Химическое выветривание : 6
2.1. Окисление 7
2.2. Гидратация 8
2.3. Растворение и гидролиз 9
2.4. Гидролиз 10
2.5. Карбонатизация 12
2.6. Восстановление 13
3. Вывод: 14
4. Список литературы: 15
Кремнезем SiО2 при распаде первичного минерала частично вытесняется углекислотой, переходит в раствор и выносится с места образования, что подтверждается наличием в речных водах в среднем около 11 % Si02. Большая же часть растворенного кремнезема быстро переходит в коллоидное состояние и выпадает на месте в виде аморфного гидроокисла кремния — опала SiО2.H2О. Часть SiО2 остается еще прочно связанной в каолините.
Таким образом, в результате гидролиза кислых и средних магматических и метаморфических пород (гранитов, гранодиоритов, гнейсов и др.), богатых алюмосиликатами, образуются месторождения каолина.
Каолинит на земной поверхности в условиях умеренного климата является довольно устойчивым минералом. Однако при наличии достаточного количества воды и углекислоты в сочетании с высокой температурой (тропический и субтропический климат) каолинит разлагается с образованием гидратов окиси алюминия, составной части алюминиевой руды, — боксита, опала и растворимых карбонатов и бикарбонатов.
Наиболее устойчивыми в поверхностных условиях являются бокситы и опал которые могут скапливаться в значительных количествах. В неизмененном виде сохраняются лишь зерна кварца, весьма устойчивого к химическому выветриванию.
Разложение железисто-магнезиальных силикатов (оливин, авгит, роговая обманка и др.), являющихся главными компонентами основных и ультраосновных магматических и близких по составу метаморфических пород, протекает еще более интенсивно, чем гидролиз алюмосиликатов.
Fe, Mg + mH20 + nСO2 -> промежуточные -> SiO2nH2O + Fe2O3nH2O +
минералы минералы опал
(оливин, (монтмориллонит,
авгит, роговая бейделлит,
обманка и др.) нонтронит)
+ растворимые соли Ca, Mg, частично Fe
Образование и накопление в значительных количествах гироокислов железа, алюминия и кремния возможны в условиях жаркого и влажного климата. В условиях влажного, но умеренного климата образуется главным образом каолинит.
Карбонатизация - совокупность процессов, приводящих к обогащению горных пород различными карбонатами. Карбонатизация происходит под воздействием воды, содержащей углекислоту, и теснейшим образом связана с процессами растворения и гидролиза.
В приведенных выше примерах гидролиза силикатов и алюмосиликатов карбонатизация появляется в образовании карбонатов и бикарбонатов К, Na, Ca, Mg и др. Большинство карбонатов растворяются в воде. В условиях влажного климата истинные растворы карбонатов выносятся с места их образования и в дальнейшем могут выпадать в осадок, то есть переотлагаться. Много карбонатов выносится в грунтовые волы, обусловливая их жесткость.
При недостатке влаги большая часть образующихся карбонатов остается на месте или выпадает из раствора на небольшой глубине в тонко распыленном виде или в форме стяжений (конкреций).
Восстановление является процессом, приводящим к потере веществом части или всего содержащегося в нем химически связанного кислорода. Восстановление — процесс обратный окислению и может происходить только в условиях, где нет свободного кислорода. Такие условия возникают в болотах, где в воду поступает большое количество органических веществ, образующихся при отмирании болотной растительности. Органические вещества легко соединяются с кислородом, то есть являются сильными восстановителями. При этом не только используется весь свободный кислород, растворенный в воде, но и отнимается часть кислорода, химически связанного в минералах, а окись железа переходит в закись (FeO), гидраты которой имеют зеленый цвет. Возникает темная зеленовато-серая глинистая масса, подстилающая обычно торфяники. Кроме того, в восстановительной среде могут образовываться минералы бедные или лишенные кислорода, например, такие как марказит и др.
Огромная роль в процессах выветривания принадлежит органическому миру. Влияние растительных и животных организмов на литосферу заключается в механическом разрушении и химическом разложении горных пород под действием выделяемых кислот, СО2 и О2 и жизнедеятельности организмов.
Оболочка Земли, в которой распространены различные организмы, называется биосферой. Она охватывает части тропосферы, Мирового океана и литосферы. Количество организмов в разных зонах различно. Максимума они достигают в верхней части гидросферы и на границе литосферы и атмосферы, уменьшаясь вверх и вниз довольно быстро.
Вопрос о геологической роли организмов впервые был сформулирован В. И. Вернадским, который подчеркивал огромное энергетическое значение живых организмов. Дальнейшее развитие эти идеи получили в работах Б. Б. Полынова, считавшего, что организмы являются важнейшими агентами в процессах выветривания и что многие продукты выветривания имеют органическое происхождение.
Важная роль при органическом выветривании принадлежит микроорганизмам, повсеместно распространенным и обладающим огромной активностью. С микроорганизмами связаны новые стадии разрушения горных пород. Они подготавливают необходимый субстрат, на котором развивается растительность. При этом намечается последовательность: первыми поселяются бактерии и сине-зеленые водоросли, за ними диатомовые водоросли и грибы, затем литофильные растения — лишайники и мхи. Все они подготавливают почву для появления высших растений и фауны.
Механическое воздействие организмов проявляется в сверлении, росте корней растений, а также образовании подземных ходов и перемешивании разрыхленных выветриванием масс. Корни растений, проникая в трещины горных пород и постепенно расширяя их при своем росте, способны разорвать и раздробить любые породы. Значительную роль в разрушении играют черви, муравьи, термиты, кроты, суслики и другие животные и насекомые. Они создают мелкие, но многочисленные подземные ходы, способствуя проникновению вглубь атмосферного воздуха, что активизирует химическое выветривание пород.
Роль организмов в химическом выветривании определяется тем, что они способны захватывать различные химические элементы из разрушаемой породы и выделять в процессе жизнедеятельности различные химически активные кислоты и кислород. Растения, проникая в трещины и поры горной породы, разрушают их не только механически, но и химически, разъедая кислотами, выделяемыми корневыми системами. Одновременно растение поглощает из горной породы необходимые для своей жизнедеятельности химические элементы, такие как К, Са, Si, Mg, Na, AI, Fe и др. При отмирании растений органическая масса разлагается с образованием органических (гуминовых) кислот и С02. Органические кислоты содействуют разложению силикатов и алюмосиликатов и значительно повышают растворение и гидролиз. Являясь легко подвижными коллоидами, органические кислоты своим присутствием увеличивают подвижность алюминия и трехвалентного железа, соединения которых обычно малоподвижные, при органических кислотах частично переходят в раствор и могут выноситься.
Интенсивность органического выветривания определяется главным образом количеством растительности в различных климатических зонах.
Из выше сказанного следует, что химическое выветривание горных пород имеют важную роль в процессах выветривания. Основная деятельность такого выветривания, это разрушение, а так же образование горных пород, изменение их химического состава и внешнего вида.