Выветривание горных пород

Под выветриванием понимается глобальный процесс разрушения и изменения горных пород земной поверхности под воздействием внешних факторов, температуры, поверхностных и грунтовых вод, атмосферы, живых организмов и их органических осадков. Различают физическое, химическое и биологическое выветривания. Главные объекты выветривания — первичные горные породы и их минералы, которые в условиях земной поверхности становятся неустойчивыми и преобразуются во вторичные минералы, такие как каолинит, бейделит, монтмориллонит, а также в простые соли. Эти образования составляют кору выветривания, которая практически всегда, кроме влажных тропиков, содержит как вторичные, так и еще первичные литогенные минералы, неподвергшиеся распаду.

Главным фактором выветривания являются биоклиматические географически-зональные условия. Так, физическое разрушение горных пород проходит главным образом в условиях сухого жаркого климата, а также влажного морозного климата под влиянием замерзающей воды. Интенсивность химического и биологического выветривания в условиях достаточного увлажнения усиливается от бореальных условий к тропическим. В бореальных, суббореальных и субтропических условиях все образующиеся коры выветривания наряду с вновь образованными вторичными глинистыми минералами содержат и первичные минералы в количествах, определяемых как температурными условиями, так и увлажнением. И только постоянно влажные леса тропиков практически лишены первичных минералов, кроме химически инертного кварца (5Ю₂). Основными факторами химического выветривания являются воздух и вода, содержащая соли, кислоты и щелочи. Водные растворы, мигрирующие в толще пород, помимо простого растворения химических соединений способны производить сложные химические изменения. Выветривание в условиях, когда коэффициент увлажнения более 1,0, неизбежно сопровождается элювиальными явлениями, выносом растворимых солей за пределы почвы и коры выветривания.

Физические и химические процессы выветривания происходят в тесной связи с развитием животных, растений, микроорганизмов и действием на минералы продуктов их жизнедеятельности и распада. При этом в толще горных пород проявляется геохимическая и географическая зональность, выраженная характерным для каждой зоны комплексом минералов, которые образуются в результате физического выветривания, выщелачивания оснований, гидратации, гидролиза и окисления. В зависимости от степени кислотности и щелочности среды, участия биологических факторов образуются минералы различного химического состава, от устойчивых к щелочной и нейтральной средам до устойчивых к кислой среде.

Разнообразие кор выветривания определяется также составом исходных горных пород. Безусловно, выветривание гранитов совершенно не адекватно выветриванию известняков и мергелей. Но общепризнан непреложный факт — все мелкоземистые поверхностные образования от глины до песков являются результатом процессов выветривания, протекающих в различные геологические эпохи развития нашей Земли и ее почвенного покрова.