Будова землі

промивним типом режиму зволоження, відбуваються процеси, що спричиняють хімічні зміни у складі гірських порід і, нерідко, супроводжуються утворенням нових мінералів.

Як вже зазначалось, при механічній дезінтеграції (розколюванні) гірських порід виникають численні мікро- та макротріщини, що сприяє проникненню в них води та газів. Це створює умови для активізації хімічних та біохімічних реакцій, що зумовлюють хімічне вивітрювання, яке на відміну від фізичного призводить до зміни хімічного та мінерального складу порід. Воно спричиняє зміни в гірських породах не тільки під впливом води, або збільшення ступеня вологості, але й в результаті міграції найбільш рухомих хімічних компонентів.

Сама вода з розчиненими в ній солями виступає в ролі хімічної речовини, здатної викликати певні реакції при сполученні з певними мінералами. Це може призводити до розчинення цих мінералів, вилуговування їх, тощо. З цього можна зробити висновок, що головним фактором хімічного вивітрювання є вода, яка у поєднанні з киснем, вуглекислотою, органічними та іншими кислотами, підвищує свою активність щодо хімічного перетворення гірських порід.

Залежно від напрямку проходження реакцій до хімічного вивітрювання належать: окислення, гідратація, розчинення та гідроліз.

Окислення проявляється через перехід закисних низьковалентних сполук в окисні високовалентні з приєднанням кисню. Хімічна активність кисню різко зростає у водному середовищі. При цьому властивість атмосферного кисню розчинятися в холодній воді (при 0 °С) майже вдвічі вища за таку ж у теплих водах (при 25 – 30 °С), що, відповідно, підвищує інтенсивність окислювальних процесів у холодних природних водах.

Процеси окислення відбуваються як на земній поверхні, так і в зоні проникнення атмосферних вод у глибини земної кори

Межа, нижче якої окислювальні процеси відсутні, залежить від речовинного складу та водопроникності гірських порід, глибини залягання підземних вод, характеру рельєфу місцевості та інших умов. Так, наприклад, у гірських областях окислювально- відновна границя знаходиться приблизно на глибині 1000 м, а на заболочених рівнинах вона майже співпадає з земною поверхнею.

Здебільшого вважається, що глибина зони окислення на континентах визначається рівнем ґрунтових вод. Окислюються найшвидше мінерали та гірські породи, які містять залізо, сірку, ванадій, марганець, нікель, кобальт та інші хімічні елементи, що легко взаємодіють з киснем, а також органічні речовини. Початок процесу окислення макроскопічно розпізнається за зміною забарвлення гірських порід. Внаслідок окислення заліза породи набувають жовтого, бурого або червоного кольору; якщо в них присутня мідь, колір набуває синьо-зелених відтінків, а породи що містять вуглець втрачають свій чорний колір та стають світлими.

У процесі окислення вивітрілі породи значно зменшують свій об’єм в порівнянні з первинним, що спричинено виносом з них легкорозчинних летких новоутворених сполук, а це, відповідно, сприяє розвитку пористості.

Окисленню підлягають не тільки гірські породи, але й самі продукти вивітрювання, особливо ті, які знаходяться у верхніх горизонтах зони вивітрювання та містять велику кількість відмерлої органіки. Розклад органічної речовини спричиняє до утворення кисневих сполук простого складу, таких як вода, вуглекислота, сульфати, фосфати, карбонати та інші, які інтенсифікують процес окислення.

Особливого значення набуває процес окислення при видобутку, складуванні та транспортуванні сульфідних руд і вугілля. Встановлено, що інтенсивність хімічного вивітрювання тим вища, чим сильніше подрібнений вихідний матеріал. При цьому, хімічні реакції супроводжуються виділенням великої кількості тепла, що може спричинити самозаймання. В зв’язку з цим, при

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13