МИНЕРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПОЧВЫ

МІНЕРАЛЬНА ЧАСТИНА ҐРУНТУ

1. 1. ВИВІТРЮВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Вивітрювання (гіпергенез) — процес руйнування гірських порід і мінералів під впливом деяких природних факторів (повітря, води, коливання температури, живих організмів). При цьому утворюються інші породи і синтезуються нові мінерали. Вивітрювання — це сукупність складних і різноманітних процесів, кількісних і якісних змін гірських порід. Горизонти гірських порід, де відбувається процес вивітрювання, називають корою вивітрю­вання. Потужність її буває від кількох сантиметрів до 2—10 м.

Вивітрювання — єдиний процес, але для зручності його розу­міння виділяють три його форми: фізичну, хімічну, біологічну.

Фізичне вивітрювання — механічне подрібнення гірських порід і мінералів без зміни їх хімічного складу. Ця форма вивітрюван­ня відбувається під впливом таких фізико-механічних факторів: зменшення тиску після виходу породи на поверхню; бічний тиск на уламок породи, зумовлений адсорбованою водою, льодом, ко­рінням рослин і кристалами солей; коливання температури і різ­ниця коефіцієнтів лінійного розширення мінералів, які входять до складу даної породи; руйнівна діяльність водних потоків, льо­довиків, що рухаються, зсувів, вітру.

Внаслідок фізичного вивітрювання гірська порода набуває но­вих властивостей. Вона пропускає крізь себе повітря, воду і здат­на затримувати певну їх кількість. Значно збільшується загальна поверхня уламків одиниці об'єму даної породи, що сприяє інтен­сифікації хімічних процесів. Хімічний склад породи не змінюється.

Хімічне вивітрювання — процес хімічного руйнування гірських порід і мінералів, який супроводжується утворенням нових мінера­лів. Найважливішими факторами цього процесу є: розчинення у воді мінеральних сполук, їх гідроліз; окислення — відновлення; карбонатизація; коагуляція тощо

Вода — універсальний розчинник на планеті. Розчинення міне­ралів водою прискорюється з підвищенням температури і насичен­ням її вуглекислим газом, який підкислює середовище. За таких умов хімічне вивітрювання відбувається значно швидше. Цим пояснюється наявність різноманітних кір вивітрювання в різних широтах земної кулі. Руйнування гірських порід в субтропічному і тропічному поясах йде в кілька разів швидше, ніж в помірному і полярному.

У процесах хімічного вивітрювання велике значення має гідроліз — хімічна реакція води з мінералами. Наприклад, гідроліз ортоклазу відбувається за такою схемою:

КА1Sі3082О→НА1Si308+КОН.

Отже, водень заміщує калій, а останній з іоном ОН утворює луг, який, в свою чергу, посилює руйнування мінералу.

Гідратація, як правило, відбувається при вивітрюванні осадо­вих порід, які містять ангідрид. У процесі гідратації ангідридів об'єм породи збільшується на 50—60%, а їх розчинність значно зростає.

СаSО4+2Н2О→СаSО4-2Н2О.

Постійна наявність в розчинах вугільної кислоти зумовлює карбонатизацію — утворення карбонатів.

Схему карбонатизації  можна  показати  на  таких  прикладах:

2SіО32СОз=Nа2СО32О+SіО2;

Навіть неповний перелік хімічних реакцій на поверхні улам­ків гірських порід і мінералів показує, що в результаті хімічного вивітрювання змінюється хімічний склад мінералів і руйнується їх кристалічна решітка.

Порода збагачується вторинними мінералами і набуває таких властивостей, як в'язкість, пластичність, вологоємкість, вбирна здатність та інші.

Біологічне вивітрювання — механічне руйнування і зміна хі­мічного складу гірських порід під впливом живих організмів та продуктів їх життєдіяльності. Ця форма вивітрювання відбуваєть­ся під впливом таких факторів: засвоєння рослинами і мікроорга­нізмами елементів мінерального живлення; хімічних сполук, що утворилися при житті і після смерті організмів (кислоти, гумус, мінеральні солі тощо) ; реакцій окислення і відновлення з участю мікроорганізмів.

Процеси біологічного вивітрювання здійснюють представники багатьох груп живих організмів у всій

1 2 3 4 5 6