Внешние силы и экзогенный рельеф Земли

Естественно, что экзогенные процессы изучены лучше, чем эндогенные. А потому ученые имеют более четкие представления о роли экзогенных процессов в образовании и развитии рельефа.

Развитие земной поверхности обязательно происходит с перемещением обломочного материала. На равнинах и в горах обломочный материал движется сверху вниз. Начинается этот процесс с подготовки обломочного материала к движению.

К самой важной форме преобразования горных пород на суше относится выветривание пород и формирование элювия. Выветривание — процесс разрушения и преобразования минеральной части горной породы, ее химического и физического состава. Выветривание минералов разделяют на физическое (механическое) и химическое. В последнее включают биохимические процессы.

Физическим выветриванием горных пород и минералов называют процесс разрушения их на обломки разной величины. Днем в ясную погоду солнце сильно нагревает поверхность скал, особенно тех, которые имеют темный цвет. Скалы нагреваются даже в условиях Антарктиды. Здесь отмечены случаи, когда поверхность черных базальтов нагревалась под лучами солнца до +10… +12°С, при температуре воздуха — -5°С. При нагревании горные породы и минералы расширяются, причем каждый из них обладает собственными свойствами (теплоемкостью) для такого расширения. При неравномерном расширении минералы оказывают разное давление друг на друга. В ночное время скалы охлаждаются и объемы пород и минералов сокращаются. Незаметные для глаза колебания объемов пород происходят ежедневно, что, в конце концов, изменяет плотность породы и постепенно разрушает ее. Особенно сильно физическое выветривание развито в областях с глубоким (более 1 м) промерзанием грунта. Замерзающая в узких трещинах породы вода превращается в лед, который, кристаллизуясь, механически раздвигает трещину. Таким образом, основными агентами физического выветривания пород и минералов являются теплоемкость, колебания температуры, увлажнение, замерзание воды, кристаллизация солей в трещинах и на поверхности скал. Последний процесс иногда называют солевым выветриванием. Химическое выветривание представляет собой процесс разложения минералов и горных пород водами, природными кислотами, кислородом, содержащимся в воздухе. Эти превращения вещества иногда приводят к уничтожению одних и возникновению других (вторичных) минералов. Химическое разложение пород происходит при воздействии на них различных растворов и кислот. Они проникают в глубь земли по тонким трещинам во время дождя, изменяя по пути минералы. Похожий процесс наблюдается при проникновении корней растений, которые выделяют агрессивные кислоты, растворяющие окружающую породу. В этом участвуют и живые организмы, находящиеся в почвах. Дожди привносят в толщу пород азотнокислый аммоний, аммиачные соли, магниево-хлоридные соли. На химическое разложение горных пород особенно сильно влияют углекислоты. Насыщенная ею вода резко повышает растворимость всех минералов. Чем ниже температура воды, тем больше в ней углекислоты. Корни растений также выделяют кислоты, растворяющие породы и минералы. В результате на месте произрастания лишайников на поверхности скал иногда образуются небольшие углубления. В умеренном поясе Земли и в поясе влажных тропиков наиболее быстро выветриваются основные породы — габбро, диабазы, базальты, содержащие мало кварца, но много оливина, авгита, которые быстро распадаются. Граниты во влажных тропиках часто превращаются в однородную глинистую массу. На севере же, наоборот, процессы химического выветривания замедляются, хотя и не прекращаются. В арктических пустынях полностью преобладает физическое выветривание. Выветривание горных пород и минералов приводит к появлению вторичных минералов — гидрослюды, каолинита, серицита, галлуазита и др. Толща пород, в которой происходят эти преобразования, называется корой выветривания. Границы ее определяются глубиной проникновения атмосферных осадков и колебаниями температуры пород. В результате физического и химического выветривания горных пород образуется элювий. Элювий — продукт выветривания, состоящий из обломочного материала, образовавшийся на месте разрушения горных пород. Он представляет собой разновидность коры выветривания.

Процессы выветривания и образования элювия подготавливают обломки к перемещению и почвообразованию, чему способствует трещиноватость пород. Трещины, расположенные высоко, характеризуются сезонной увлажненностью, а те, которые низко, насыщены влагой постоянно. Все это создает условия для неравномерного разрушения пород. Маловодная зона может иметь толщину от нескольких сантиметров до 5 — 10 м. Сокращение такой зоны вызывает усиленный водообмен, выветривание коренных пород, разрушение их до очень мелких частиц. Неравномерность распределения обломков в рыхлых отложениях, в свою очередь, вызывает значительные боковые напряжения, что приводит к горизонтальному перемещению обломков. Правда, оно невелико и измеряется долями миллиметров. Различаются и формы залегания элювия. В нем могут присутствовать не слоистый щебенистый суглинок, щебенисто-глыбовый материал, трещины, заполненные песком или глиной, и др. Образование элювия длится тысячи и десятки тысяч лет.