Экзогенные геологические процессы Геологическая работа атмосферы

Вид Земли из Космоса

Солнце

Физическая жизнь земной коры Экзогенные геологические процессы

Формирование атмосферы и гидросферы После своего образования около 4600 млн. лет тому назад планета Земля, вероятно, уже не меняла своей формы. Ее химический состав также остался первоначальным, однако, распределение отдельных химических элементов существенно изменилось. Поверхность Земли в отсутствии гидросферы не носила следов эрозии. Первичная атмосфера Земли, возникшая из межзвездного газа, состояла преимущественно из водорода и гелия. Однако гравитация Земли не могла удержать легкие газы, и значительная часть их ускользала в межпланетное пространство, а оттуда под действием солнечного ветра эти газы вытеснялись за пределы солнечной системы.

Современная «кислородная» земная атмосфера имеет вторичное происхождение. Она пополнялась и пополняется за счет газов, выделяющихся при жизнедеятельности организмов на поверхности Земли и вулканической деятельности земных недр. Биогенное происхождение имеет практически весь свободный кислород атмосферы. Видимо, лишь в течение короткого времени Земля оставалась безводной. Ее гидросфера сложилась приблизительно таким же путем, как и атмосфера — сначала в виде водяных паров, которые по мере понижения температуры конденсировались и выпадали в виде осадков.

Стадии образования осадочных пород После формирования на Земле атмосферы и гидросферы первичный рельеф Земли начинает интенсивно разрушаться. Начинается мобилизация вещества для будущих осадков, его перемещение к месту отложения, сам процесс седиментации, или накопления осадка. После накопления осадка наступает вторая важнейшая стадия – образование из осадка породы, - которая называется диагенезом. Процессы разрушения первичных пород, транспортировки продуктов разрушения и формирования новых осадочных пород относятся к экзогенным геологическим процессам. Их движущей силой является энергия Солнца и гравитационная энергия. Образовавшаяся осадочная порода, попадая на все большие глубины с повышающимися температурой и давлением, вынуждена приспосабливаться к ним и сильно меняться, так как ее составные части и строение были сформированы в совсем иных термодинамических условиях экзосферы. Эти изменения называются катагенезом.

Таким образом, формирование осадочных пород проходит следующие надстадии и стадии: I. Седиментогенез. 1. Выветривание. 2. Денудация (разрушение и перенос) вещества. 3. Накопление, или седиментация. II. Литогенез. 4. Диагенез. 5. Катагенез, Большинство пород проходит все эти стадии. Однако в истории многих пород ряд стадий выпадает, либо они еще не вступили в превращения той или иной стадии.

Атмосфера Газы, составляющие атмосферу, играют важную роль в формировании осадочного материала. Углекислота, кислород и азот – один из главных компонентов мощных толщ известняков, доломитов, каменных углей, рассеянного органического вещества. Кроме того, атмосфера является и местом образования осадочного материала. Во время штормов с поверхностей морей и океанов срывается огромное количество пылевидных частиц воды. После ее испарения в воздухе остаются мельчайшие частички солей, представляющих собой осадочный материал. В благоприятных условиях они, достигнув суши, могут отложиться в виде осадков и выпасть на землю вместе с атмосферными.

Атмосфера играет важную роль в процессе переноса осадочного материала Ее транспортирующая способность определяется скоростью движения воздушной массы. Надо иметь в виду, что плотность воздуха несравненно ниже, чем воды, поэтому и транспортирующие возможности при равной скорости воздушной массы во много раз меньше, чем у водной. Расстояние, на которое перемещается осадочный материал с помощью атмосферы, определяется, прежде всего, размером частиц, постоянством скорости и направления воздушного потока.

Выветривание – это изменение любых горных пород в поверхностных условиях под действием физических, химических и биохимических процессов без переноса продуктов выветривания.

Это процесс приспособления минералов и горных пород, сформированных в различных условиях к экзосфере – новой открытой системе. В процессе выветривания (или гипергенезе) формируются коры выветривания.

Выделяют две стадии выветривания: физическое (механическое) и химическое. Тип, мощность и распространенность на площади кор выветривания в значительной степени зависят от климата и длительности экспонирования. Все изменения осадков и пород в условиях открытой системы относятся к выветриванию. Выветриванию подвергаются как породы, так и осадки.

Продуктами выветривания являются как выносимые газовые и жидкие компоненты, так и остающиеся на месте в виде элювия рыхлые и твердые породы, как водные, так и безводные соединения, как окисленные, так и восстановленные.

Физическое выветривание Колебания температуры Работа организмов Морозное выветривание EXIT

. Проявляется Физическое выветривание как на суше, так и на дне океанов. Главным фактором физического выветривания является температурные колебания: суточные, сезонные, а также погодные, которым особенно подвержены полиминеральные породы суши. Вследствие анизотропии кристаллов коэффициенты их линейного расширения при нагревании днем или летом различаются по разным направлениям, что даже при небольшом числе повторений в твердом теле порождает микротрещины, которые со временем расширяются. Монолитная порода становится рыхлой, превращается в каменистый развал сначала блоковый, потом глыбовый, щебенчатый, дресвяный, песчаный и, наконец, алевритовый. В данном случае физическое выветривание происходит внутри породы без участия внешних агентов. Может происходить выветривание и при участии посторонних веществ. И тогда оно называется механическим выветриванием. Механическому выветриванию способствует и рост кристаллов солей в капилярных трещинах и порах пород. Сильно разрушает породы замерзающая в трещинах и порах вода. Корни растений, проникая по микротрещинам расклинивают их и разрывают породу. Роющие животные, а также человек своей хозяйственной деятельностью способствует физическому разрушению пород. Продукты физического выветривания, оставшиеся на месте разрушения, формируют элювиальные отложения.

Химическое выветривание • Окисление Разрушение горных пород • Гидратация при взаимодействии их с химически активными • Карбонатизация элементами атмосферы и гидросферы • Растворение

Геологическая деятельность ветра. В поверхностных условиях осуществляется масштабный перенос продуктов разрушения пород. Перенос частиц осадков в атмосфере осуществляется двумя способами: волочением и во взвешенном состоянии.

Геологическую работу ветра иногда называют эоловым выветриванием. Ветер осуществляет значительную разрушительную работу, особенно велика она в пустынях, горах, на побережье морей.

Выделяют дефляцию (выдувание)раздробление и выдувание рыхлых частиц вследствие действия ветровых потоков; и корразию – разрушение горных пород переносимыми ветром частицами. В результате их действия возникают эоловые формы рельефа в виде пиков, башен, пирамид и других причудливых сооружений.

Перенос волочением, т. е. перекатыванием и подпрыгиванием зерен, осуществляется на открытых от растительности пространствах – на песчаных побережьях и в пустынях на расстояния до десятков и первых сотен километров. У поверхности земли движение воздуха турбулентно в вертикальной плоскости, что приводит к двум взаимно противоположным результатам: а) отрыву зерен от земли и взвешиванию их в воздухе на какое-то малое время и б) торможению горизонтального движения и осаждению зерен через определенный шаг, соразмерный со скоростью ветра и размером зерен, и образованию холмиков, барханчиков, поперечной ряби, поперечных дюн и крупных барханов – волн песка с определенной длиной. Таким образом, формируются холмы из перевеянных песков – дюны и барханы высотой до 50 -80 м, изредка до 100 м и больше.