Выветривание - Weathering

Естественная арка производства эрозии дифференцированно выветривание скалы в Джебели Харазе ( Jordan ).

Выветривание - это разрушение горных пород , почв и минералов, а также древесины и искусственных материалов в результате контакта с водой, атмосферными газами и биологическими организмами. Выветривание происходит на месте (на месте, с небольшим движением или без движения), и его не следует путать с эрозией , которая включает перенос горных пород и минералов такими агентами, как вода , лед , снег , ветер , волны и гравитация .

Процессы выветривания делятся на физическое и химическое . Физическое выветривание включает разрушение горных пород и почв под механическим воздействием тепла, воды, льда или других факторов. Химическое выветривание включает химическую реакцию воды, атмосферных газов и химикатов, производимых биологическим путем, с камнями и почвой. Вода является основным фактором физического и химического выветривания, хотя атмосферный кислород и углекислый газ, а также деятельность биологических организмов также важны. Химическое выветривание в результате биологического воздействия также известно как биологическое выветривание.

Материалы, оставшиеся после разрушения породы, соединяются с органическими материалами, образуя почву . Многие формы рельефа и ландшафты Земли являются результатом процессов выветривания в сочетании с эрозией и повторным осаждением. Выветривание является важной частью цикла горных пород , и осадочные породы , образованные из продуктов выветривания более старых пород, покрывают 66% континентов Земли и большую часть ее океанского дна .

Физическое выветривание

Физическое выветривание , также называемое механическим выветриванием или дезагрегацией , представляет собой класс процессов, вызывающих разрушение горных пород без химических изменений. Обычно это гораздо менее важно, чем химическое выветривание, но может быть значительным в субарктических или альпийских условиях. Кроме того, химическое и физическое выветривание часто идут рука об руку. Например, трещины, возникшие в результате физического выветривания, увеличивают площадь поверхности, подверженную химическому воздействию, тем самым увеличивая скорость разрушения.

Морозное выветривание - важнейшая форма физического выветривания. Следующим по важности является вклинивание корней растений, которые иногда проникают в трещины в камнях и отрывают их друг от друга. Засыпание червей или других животных также может помочь разрушить скалу, равно как и «ощипывание» лишайников.

Морозное выветривание

Скала в Абиско , Швеция, треснула вдоль существующих стыков, возможно, из-за морозного выветривания или термического напряжения.

Морозное выветривание - это собирательное название тех форм физического выветривания, которые вызваны образованием льда внутри выходов горных пород. Долгое время считалось, что наиболее важным из них является заклинивание изморози , которое возникает в результате расширения поровой воды при ее замерзании. Однако растущее количество теоретических и экспериментальных работ предполагает, что сегрегация льда , при которой переохлажденная вода мигрирует в линзы льда, образующиеся внутри породы, является более важным механизмом.

При замерзании воды ее объем увеличивается на 9,2%. Это расширение теоретически может создавать давление выше 200 мегапаскалей (29 000 фунтов на квадратный дюйм), хотя более реалистичный верхний предел составляет 14 мегапаскалей (2000 фунтов на квадратный дюйм). Это все еще намного превышает предел прочности гранита на разрыв, который составляет около 4 мегапаскалей (580 фунтов на квадратный дюйм). Это делает заклинивание инея, при котором поровая вода замерзает, а ее объемное расширение разрушает вмещающую породу, кажется вероятным механизмом выветривания при морозе. Однако лед просто выйдет из прямой открытой трещины, прежде чем он сможет создать значительное давление. Таким образом, заклинивание может происходить только в небольших извилистых трещинах. Камень также должен быть почти полностью пропитан водой, иначе лед просто расширится в воздушные пространства в ненасыщенной породе, не создавая большого давления. Эти условия достаточно необычны, поэтому маловероятно, что морозное заклинивание будет доминирующим процессом морозного выветривания. Заклинивание льда наиболее эффективно там, где есть ежедневные циклы таяния и замерзания водонасыщенных пород, поэтому оно вряд ли будет значительным в тропиках, полярных регионах или в засушливом климате.

Сегрегация льда - менее изученный механизм физического выветривания. Это происходит потому, что у ледяных зерен всегда есть поверхностный слой, часто всего в несколько молекул толщиной, который больше похож на жидкую воду, чем на твердый лед, даже при температурах значительно ниже точки замерзания. Этот предварительно расплавленный жидкий слой обладает необычными свойствами, включая сильную тенденцию втягивать воду за счет капиллярного действия из более теплых частей породы. Это приводит к росту ледяных зерен, которые оказывают значительное давление на окружающую породу, до десяти раз большее, чем это вероятно при заклинивании изморози. Этот механизм наиболее эффективен для горных пород, средняя температура которых чуть ниже точки замерзания, от -4 до -15 ° C (от 25 до 5 ° F). Сегрегация льда приводит к росту ледяных игл и ледяных линз внутри трещин в породе и параллельно поверхности породы, которые постепенно раздвигают породу.

Тепловая нагрузка

Выветривание из-за термического напряжения возникает в результате расширения и сжатия породы из-за изменений температуры. Выветривание под действием теплового напряжения наиболее эффективно, когда нагретая часть породы поддерживается окружающей горной породой, так что она может свободно расширяться только в одном направлении.

Выветривание под термическим напряжением бывает двух основных типов: термический удар и термическая усталость . Тепловой удар происходит, когда напряжения настолько велики, что порода сразу трескается, но это случается редко. Более типичной является термическая усталость, при которой напряжения недостаточно велики, чтобы вызвать немедленное разрушение породы, но повторяющиеся циклы напряжения и высвобождения постепенно ослабляют породу.

Выветривание, вызванное термическим стрессом, является важным механизмом в пустынях , где существует большой диапазон суточных температур: жарко днем ​​и холодно ночью. В результате термическое выветривание иногда называют инсоляционным выветриванием , но это заблуждение. Выветривание под термическим стрессом может быть вызвано любым сильным изменением температуры, а не только интенсивным солнечным нагревом. Вероятно, это так же важно в холодном климате, как и в жарком засушливом климате. Лесные пожары также могут быть важной причиной быстрого термического стресса.

Геологи долгое время игнорировали важность выветривания, вызванного термическим напряжением, на основании экспериментов в начале 20 века, которые, казалось, показали, что его эффекты не важны. Эти эксперименты с тех пор подверглись критике как нереалистичные, поскольку образцы породы были небольшими, были отполированы (что снижает образование трещин) и не подкреплялись. Таким образом, эти небольшие образцы могли свободно расширяться во всех направлениях при нагревании в экспериментальных печах, которые не создавали напряжений, характерных для естественных условий. Эксперименты также были более чувствительны к тепловому удару, чем термическая усталость, но термическая усталость, вероятно, является более важным механизмом в природе. Геоморфологи начали заново подчеркивать важность термического стресса, вызванного выветриванием, особенно в холодном климате.

Сброс давления

Сброс давления мог вызвать расслоение гранитных листов, показанных на рисунке.

Сброс давления или разгрузка - это форма физического выветривания, наблюдаемая при эксгумации глубоко заглубленной породы . Интрузивные магматические породы, такие как гранит , образуются глубоко под поверхностью Земли. Они находятся под огромным давлением из-за вышележащего горного материала. Когда эрозия удаляет вышележащий скальный материал, эти интрузивные породы обнажаются, и давление на них снимается. Затем внешние части скал имеют тенденцию расширяться. Расширение создает напряжения, которые вызывают образование трещин, параллельных поверхности породы. Со временем пласты породы отламываются от обнаженных пород вдоль трещин - процесс, известный как расслоение . Отслоение из-за сброса давления также известно как «пленка».

Как и в случае термического выветривания, сброс давления наиболее эффективен в укрепленных породах. Здесь дифференциальное напряжение, направленное на незащищенную поверхность, может достигать 35 мегапаскалей (5100 фунтов на квадратный дюйм), что достаточно легко для разрушения породы. Этот механизм также отвечает за выкрашивание в шахтах и ​​карьерах, а также за образование трещин в выходах горных пород.

Отступление вышележащего ледника также может привести к отслоению из-за сброса давления. Это может быть усилено другими механизмами физического ношения.

Рост кристаллов соли

Кристаллизация соли (также известная как солевое выветривание , солевое расклинивание или галокластика ) вызывает дезинтеграцию горных пород, когда солевые растворы просачиваются в трещины и стыки в горных породах и испаряются, оставляя кристаллы соли . Как и в случае с сегрегацией льда, поверхности зерен соли втягивают дополнительные растворенные соли за счет капиллярного действия, вызывая рост солевых линз, оказывающих высокое давление на окружающую породу. Соли натрия и магния являются наиболее эффективными при солевом выветривании. Солевое выветривание также может иметь место, когда пирит в осадочной породе химически выветривается до сульфата железа (II) и гипса , которые затем кристаллизуются в виде солевых линз.

Кристаллизация соли может происходить везде, где соли концентрируются путем испарения. Таким образом, он наиболее распространен в засушливом климате, где сильное нагревание вызывает сильное испарение, и вдоль побережья. Солевое выветривание, вероятно, играет важную роль в формировании тафони , класса пещеристых структур выветривания горных пород.

Биологическое воздействие на механическое выветривание

Живые организмы могут способствовать механическому выветриванию, а также химическому выветриванию (см. § Биологическое выветривание ниже). Лишайники и мхи растут практически на голых поверхностях скал и создают более влажную химическую микросреду. Прикрепление этих организмов к поверхности породы способствует как физическому, так и химическому разрушению поверхностного микрослоя породы. Было замечено, что лишайники отрывают минеральные зерна от голого сланца своими гифами (корнеобразными структурами прикрепления), процесс, описываемый как выщипывание , и втягивают фрагменты в свое тело, где фрагменты затем подвергаются процессу химического выветривания, похожему на пищеварение. В более крупном масштабе проростки, прорастающие в щели, и корни растений оказывают физическое давление, а также обеспечивают путь для проникновения воды и химических веществ.

Химическое выветривание

Сравнение неответренного (слева) и выветренного (справа) известняка.

Большинство горных пород образуется при повышенной температуре и давлении, а минералы, составляющие горную породу, часто химически нестабильны в относительно прохладных, влажных и окислительных условиях, типичных для поверхности Земли. Химическое выветривание происходит, когда вода, кислород, углекислый газ и другие химические вещества вступают в реакцию с горной породой, изменяя ее состав. Эти реакции превращают некоторые из исходных первичных минералов в породе во вторичные минералы, удаляют другие вещества в виде растворенных веществ и оставляют наиболее стабильные минералы в виде химически неизмененного резистата . Фактически, химическое выветривание изменяет исходный набор минералов в породе на новый набор минералов, который находится в более тесном равновесии с условиями поверхности. Однако истинное равновесие достигается редко, потому что выветривание - это медленный процесс, а выщелачивание уносит растворенные вещества, образующиеся в результате реакций выветривания, прежде чем они смогут накопиться до равновесного уровня. Это особенно верно в тропической среде.

Вода является основным агентом химического выветривания, превращая многие первичные минералы в глинистые минералы или гидратированные оксиды посредством реакций, которые в совокупности называются гидролизом . Кислород также важен, поскольку он окисляет многие минералы, как и углекислый газ, реакции выветривания которого описываются как карбонизация .

Процесс поднятия горных блоков важен для того, чтобы открыть новые пласты горных пород для атмосферы и влаги, что делает возможным важное химическое выветривание; происходит значительный выброс Ca 2+ и других ионов в поверхностные воды.

Растворение

Образцы керна известняка на разных стадиях химического выветривания (из-за тропических дождей и подземных вод ), от очень высоких на небольшой глубине (внизу) до очень низких на больших глубинах (вверху). Слегка выветрившийся известняк показывает коричневатые пятна, в то время как сильно выветрившийся известняк теряет большую часть своего карбонатного минерального содержания, оставляя глину. Подземный известняк карбонатного месторождения Западно-Конголия в Кимпезе , Демократическая Республика Конго .

Растворение (также называемое простым растворением или конгруэнтным растворением ) - это процесс, при котором минерал полностью растворяется без образования нового твердого вещества. Дождевая вода легко растворяет растворимые минералы, такие как галит или гипс , но также может растворять высокостойкие минералы, такие как кварц , при наличии достаточного времени. Вода разрывает связи между атомами в кристалле:

Гидролиз минерала кремнезема

Общая реакция растворения кварца:

SiO
2
+ 2H
2
O → H
4
SiO
4

Растворенный кварц принимает форму кремниевой кислоты .

Особенно важной формой растворения является растворение карбоната, при котором атмосферный углекислый газ усиливает выветривание раствора. Растворение карбоната влияет на породы, содержащие карбонат кальция , такие как известняк и мел . Это происходит, когда дождевая вода соединяется с углекислым газом с образованием угольной кислоты , слабой кислоты , которая растворяет карбонат кальция (известняк) и образует растворимый бикарбонат кальция . Несмотря на более медленную кинетику реакции , этот процесс термодинамически предпочтителен при низкой температуре, потому что более холодная вода содержит больше растворенного углекислого газа (из-за ретроградной растворимости газов). Растворение карбонатов, таким образом, является важным признаком ледникового выветривания.

Растворение карбоната включает следующие этапы:

СО 2 + Н 2 О → Н 2 СО 3
углекислый газ + вода → углекислота
H 2 CO 3 + CaCO 3 → Ca (HCO 3 ) 2
угольная кислота + карбонат кальция → бикарбонат кальция

Растворение карбоната на поверхности хорошо расчлененного известняка приводит к расчлененному известняковому покрытию . Этот процесс наиболее эффективен вдоль суставов, расширяя и углубляя их.

В незагрязненной среде pH дождевой воды из-за растворенного углекислого газа составляет около 5,6. Кислотный дождь возникает, когда в атмосфере присутствуют такие газы, как диоксид серы и оксиды азота. Эти оксиды реагируют в дождевой воде с образованием более сильных кислот и могут снизить pH до 4,5 или даже 3,0. Двуокись серы , SO 2 , образуется в результате извержений вулканов или из ископаемого топлива, может превращаться в серную кислоту в дождевой воде, что может вызвать выветривание раствора на камни, на которые он падает.

Гидролиз и карбонизация

Гидролиз (также называемый неконгруэнтным растворением ) - это форма химического выветривания, при которой только часть минерала растворяется. Остальной минерал превращается в новый твердый материал, такой как глинистый минерал . Например, форстерит ( оливин магния ) гидролизуется до твердого брусита и растворенной кремниевой кислоты:

Mg 2 SiO 4 + 4 H 2 O ⇌ 2 Mg (OH) 2 + H 4 SiO 4
форстерит + вода ⇌ брусит + кремниевая кислота

Большая часть гидролиза при выветривании минералов представляет собой кислотный гидролиз , при котором протоны (ионы водорода), присутствующие в кислой воде, разрушают химические связи в кристаллах минералов. Связи между различными катионами и ионами кислорода в минералах различаются по силе, и в первую очередь атакуются самые слабые. В результате минералы в вулканических породах выдерживаются примерно в том же порядке, в котором они были первоначально сформированы ( серия реакций Боуэна ). Относительная сила сцепления показана в следующей таблице:

Связь Относительная сила
Si – O 2,4
Ti – O 1,8
Al – O 1,65
Fe +3 –O 1.4
Mg – O 0,9
Fe +2 –O 0,85
Mn – O 0,8
Ca – O 0,7
Na – O 0,35
K – O 0,25

Эта таблица является лишь приблизительным руководством по порядку выветривания. Некоторые минералы, такие как иллит , необычайно стабильны, в то время как кремнезем необычно нестабилен, учитывая прочность кремний-кислородной связи.

Двуокись углерода, которая растворяется в воде с образованием угольной кислоты, является наиболее важным источником протонов, но органические кислоты также являются важными природными источниками кислотности. Кислотный гидролиз растворенного углекислого газа иногда называют карбонизацией и может привести к выветриванию первичных минералов до вторичных карбонатных минералов. Например, выветривание форстерита может производить магнезит вместо брусита по реакции:

Mg 2 SiO 4 + 2 CO 2 + 2 H 2 O ⇌ 2 MgCO 3 + H 4 SiO 4
форстерит + диоксид углерода + вода ⇌ магнезит + кремниевая кислота в растворе

Углекислота расходуется при силикатном выветривании, что приводит к образованию более щелочных растворов из-за бикарбоната . Это важная реакция для контроля количества CO 2 в атмосфере, которая может повлиять на климат.

Алюмосиликаты, содержащие хорошо растворимые катионы, такие как ионы натрия или калия, будут выделять катионы в виде растворенных бикарбонатов во время кислотного гидролиза:

2 KAlSi 3 O 8 + 2 H 2 CO 3 + 9 H 2 O ⇌ Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 4 H 4 SiO 4 + 2 K + + 2 HCO 3 -
ортоклаз (алюмосиликатный полевой шпат) + угольная кислота + вода ⇌ каолинит (глинистый минерал) + кремниевая кислота в растворе + ионы калия и бикарбоната в растворе

Окисление

Пирит куб растворится от вмещающей породы, оставляя золотые частицы позади.
Кубики оксидированного пирита .

В условиях выветривания происходит химическое окисление различных металлов. Наиболее часто наблюдается окисление Fe 2+ ( железа ) кислородом и водой с образованием оксидов и гидроксидов Fe 3+ , таких как гетит , лимонит и гематит . Это придает пораженным камням красновато-коричневую окраску на поверхности, которая легко крошится и ослабляет камень. Многие другие металлические руды и минералы окисляются и гидратируются с образованием окрашенных отложений, как и сера во время выветривания сульфидных минералов, таких как халькопириты или CuFeS 2, окисляясь до гидроксида меди и оксидов железа .

Гидратация

Гидратация минералов - это форма химического выветривания, которая включает жесткое прикрепление молекул воды или ионов H + и OH- к атомам и молекулам минерала. Существенного роспуска не происходит. Например, оксиды железа превращаются в гидроксиды железа, а гидратация ангидрита образует гипс .

Массовая гидратация минералов имеет второстепенное значение по сравнению с растворением, гидролизом и окислением, но гидратация поверхности кристаллов является решающим первым шагом в гидролизе. Свежая поверхность минерального кристалла обнажает ионы, электрический заряд которых притягивает молекулы воды. Некоторые из этих молекул распадаются на H +, который связывается с открытыми анионами (обычно с кислородом), и на OH-, который связывается с открытыми катионами. Это еще больше разрушает поверхность, делая ее восприимчивой к различным реакциям гидролиза. Дополнительные протоны заменяют катионы на поверхности, высвобождая катионы в виде растворенных веществ. По мере удаления катионов связи кремний-кислород и кремний-алюминий становятся более восприимчивыми к гидролизу, освобождая кремниевую кислоту и гидроксиды алюминия для выщелачивания или образования глинистых минералов. Лабораторные эксперименты показывают, что выветривание кристаллов полевого шпата начинается с дислокаций или других дефектов на поверхности кристалла, а толщина выветривающего слоя составляет всего несколько атомов. Распространение внутри минерального зерна не является значительным.

Свежеразрушенная порода показывает различное химическое выветривание (вероятно, в основном окисление), прогрессирующее внутрь. Этот кусок песчаника был найден в ледниковом дрейфе недалеко от Анжелики, Нью-Йорк .

Биологическое выветривание

Минеральное выветривание также может быть инициировано или ускорено почвенными микроорганизмами. Почвенные организмы составляют около 10 мг / см 3 типичных почв, и лабораторные эксперименты показали, что альбит и мусковит выветриваются в два раза быстрее в живой, чем в стерильной почве. Лишайники на горных породах - одни из самых эффективных биологических агентов химического выветривания. Например, экспериментальное исследование роговообманкового гранита в Нью-Джерси, США, продемонстрировало увеличение скорости выветривания в 3–4 раза под поверхностями, покрытыми лишайником, по сравнению с недавно обнаженными поверхностями обнаженных пород.

Биологическое выветривание базальтов по лишайников , Ла - Пальма .

Наиболее распространенные формы биологического выветривания возникают в результате выделения растениями хелатирующих соединений (таких как определенные органические кислоты и сидерофоры ), а также углекислого газа и органических кислот. Корни могут повышать уровень углекислого газа до 30% всех почвенных газов, чему способствует адсорбция CO.
2
на глинистых минералах и очень медленная скорость диффузии CO
2
из почвы. CO
2
а органические кислоты помогают расщеплять алюминий- и железосодержащие соединения в почвах под ними. У корней есть отрицательный электрический заряд, уравновешенный протонами в почве рядом с корнями, и они могут быть обменены на важные питательные катионы, такие как калий. Разлагающиеся остатки мертвых растений в почве могут образовывать органические кислоты, которые при растворении в воде вызывают химическое выветривание. Хелатирующие соединения, в основном низкомолекулярные органические кислоты, способны удалять ионы металлов с голых поверхностей горных пород, при этом особенно чувствительны алюминий и кремний. Способность разрушать голые породы позволяет лишайникам быть одними из первых колонизаторов суши. Накопление хелатных соединений может легко повлиять на окружающие породы и почвы и может привести к подсолению почв.

Симбиотические микоризные грибы, связанные с корневой системой деревьев, могут выделять неорганические питательные вещества из минералов, таких как апатит или биотит, и передавать эти питательные вещества деревьям, тем самым способствуя питанию деревьев. Также недавно было доказано, что бактериальные сообщества могут влиять на стабильность минералов, что приводит к высвобождению неорганических питательных веществ. Сообщается, что широкий спектр бактериальных штаммов или сообществ из различных родов способен колонизировать минеральные поверхности или выветривать минералы, и для некоторых из них был продемонстрирован эффект стимуляции роста растений. Продемонстрированные или предполагаемые механизмы, используемые бактериями для выветривания минералов, включают несколько реакций окисления-восстановления и растворения, а также образование агентов выветривания, таких как протоны, органические кислоты и хелатирующие молекулы.

Выветривание на дне океана

Выветривание базальтовой океанической коры во многом отличается от атмосферного выветривания. Выветривание происходит относительно медленно, базальт становится менее плотным, со скоростью около 15% за 100 миллионов лет. Базальт становится гидратированным и обогащается общим и трехвалентным железом, магнием и натрием за счет кремнезема, титана, алюминия, двухвалентного железа и кальция.

Выветривание здания

Бетон поврежден кислотным дождем .

Здания из любого камня, кирпича или бетона подвержены тем же атмосферным воздействиям, что и любая обнаженная скальная поверхность. Также статуи , памятники и декоративная каменная кладка могут быть сильно повреждены естественными процессами выветривания. Это ускоряется в районах, сильно пострадавших от кислотных дождей .

Ускоренное атмосферное воздействие на здание может представлять угрозу для окружающей среды и безопасности людей. Стратегии проектирования могут смягчить влияние воздействия окружающей среды, например, использование завесы от дождя с регулируемым давлением, гарантируя, что система HVAC может эффективно контролировать накопление влаги, и выбор бетонных смесей с пониженным содержанием воды для минимизации воздействия циклов замораживания-оттаивания.

Свойства хорошо выветриваемых почв

Гранитная порода, которая представляет собой наиболее многочисленную кристаллическую породу, обнажающуюся на поверхности Земли, начинает выветривание с разрушением роговой обманки . Затем биотит превращается в вермикулит и, наконец , разрушаются олигоклаз и микроклин . Все они превращаются в смесь глинистых минералов и оксидов железа. В результате почва обеднена кальцием, натрием и двухвалентным железом по сравнению с коренной породой, содержание магния снижено на 40%, а кремния - на 15%. При этом почва обогащена алюминием и калием не менее чем на 50%; титаном, численность которого увеличивается втрое; и трехвалентным железом, содержание которого увеличивается на порядок по сравнению с коренной породой.

Базальтовая порода легче выветривается, чем гранитная, из-за ее образования при более высоких температурах и более сухих условиях. Мелкий размер зерна и присутствие вулканического стекла также ускоряют выветривание. В тропических условиях он быстро превращается в глинистые минералы, гидроксиды алюминия и оксиды железа, обогащенные титаном. Поскольку большая часть базальтов относительно бедна калием, базальт выветривается непосредственно до бедного калием монтмориллонита , а затем до каолинита . Там, где выщелачивание происходит непрерывно и интенсивно, как в тропических лесах, конечным продуктом выветривания является боксит , основная руда алюминия. Там, где выпадают интенсивные, но сезонные осадки, как, например, в сезон дождей, конечным продуктом выветривания является латерит, богатый железом и титаном . Превращение каолинита в бокситы происходит только при интенсивном выщелачивании, так как обычная речная вода находится в равновесии с каолинитом.

Для образования почвы требуется от 100 до 1000 лет, очень короткий интервал в геологическом времени. В результате в некоторых формациях обнаруживаются многочисленные слои палеопочв (ископаемых почв). Например, формация Уилвуд в Вайоминге содержит более 1000 слоев палеопочвы в разрезе 770 метров (2530 футов), что составляет 3,5 миллиона лет геологического времени. Палеопочвы были обнаружены в образованиях возрастом до архея (возрастом более 2,5 миллиарда лет). Однако палеопочвы трудно распознать в геологической летописи. Признаки того, что осадочный слой представляет собой палеопочву, включают постепенную нижнюю границу и резкую верхнюю границу, присутствие большого количества глины, плохую сортировку с небольшим количеством осадочных структур, обломочные образования в вышележащих слоях и трещины высыхания, содержащие материал из более высоких слоев.

Степень выветривания почвы может быть выражена как химический индекс изменения , определяемый как 100 Al.
2
О
3
/ (Al
2
О
3
+ CaO + Na
2
O + K
2
О)
. Это значение варьируется от 47 для неответренной породы верхней коры до 100 для полностью выветрившегося материала.

Выветривание негеологических материалов

Дерево может подвергаться физическому и химическому выветриванию в результате гидролиза и других процессов, связанных с минералами, но, кроме того, дерево очень восприимчиво к выветриванию, вызванному ультрафиолетовым излучением солнечного света. Это вызывает фотохимические реакции, разрушающие поверхность древесины. Фотохимические реакции также важны при выветривании краски и пластмасс.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

Прочие ссылки