Что является основной причиной возникновения химического выветривания география 6 класс кратко
Обновлено: 05.07.2024
Выве́тривание — совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию почвы. Происходит за счет действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (лёд, водопад и ветер)(механическое), химическое и биологическое.
Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объеме на 1/10 своего объема, что способствует еще большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землятресения, извержения вулканов так же содействуют физическому выветриванию горных пород. Механичекое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.
Содержание
Химическое выветривание
Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнешее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород — гидролиз, приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решетки на ионы водорода диссооциированных молекул воды:
Образующееся основание (KOH) создает в растворе щелочную среду, при которой происходит дальнейшее разрушение кристаллической решетки ортоклаза. При наличии CO2 KOH переходит в форму карбоната:
Взаимодействие воды с минералами горных порода приводит так же и к гидратации — присоединению частиц воды к частицам минералов. Например:
В зоне химического выветривания также широко распространена реакция окисления, которой подвергаются многие минералы сдержащие способные к окислению минералы. Ярким примером оксилительных реакций при химическом выветривании является возаимодействие молекулярного кислорода с сульфидами в водной среде. Так, при окислении нитрита наряду с сульфатами и гидратами окисей железа образуется серная кислота, участвущая в создании новых минералов:
Биологическое выветривание
Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.)
См. также
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое "Химическое выветривание" в других словарях:
химическое выветривание — Разрушение горных пород вследствие их растворения химическим воздействием воды и выноса веществ в водном растворе. Syn.: коррозия; выщелачивание … Словарь по географии
Химическое выветривание — процесс изменения химического состава горных пород под действием различных поверхностных агентов (воды, кислорода воздуха, организмов) с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности. См. Выветривание … Большая советская энциклопедия
ХИМИЧЕСКОЕ ВЫВЕТРИВАНИЕ — процесс разрушения горных пород под влиянием химического действия грунтовых вод, атмосферных агентов и пр.; сопровождается растворением, выщелачиванием и изменением химического состава пород. Например, полевые шпаты при химическом выветривании… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
ВЫВЕТРИВАНИЕ — ВЫВЕТРИВАНИЕ, в геологии и физической географии разрушение и химическое изменение горных пород и минералов на поверхности Земли в результате физических, химических и органических процессов. Влияет на образование почвы и играет основную роль в… … Научно-технический энциклопедический словарь
Выветривание — разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы,… … Википедия
ВЫВЕТРИВАНИЕ — основа почвообразовательного процесса, заключающаяся в превращении твердых горных пород в рыхлые образования. Разрушению породы, лежащей в основании почвенного горизонта или же на недавно обнажившейся поверхности, способствуют физические… … Экологический словарь
ВЫВЕТРИВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЕ — см. Выветривание. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
выветривание химическое — Происходит под воздействием воды, кислорода и углекислоты воздуха. Вода при этом приводит к растворению, гидратации и гидролизу минералов, кислород способствует окислению, а углекислота повышает химическую активность вод и ускоряет разрушение… … Справочник технического переводчика
Выветривание — процесс изменения и разрушения минералов и г. п. на поверхности Земли под воздействием физ., хим. и орг. агентов. Различают физ. (механическое) и хим. В. Некоторые выделяют также орг. В. Физическое В. происходит под воздействием изменения… … Геологическая энциклопедия
выветривание биохимическое (органическое) — Механическое разрушение и химическое разложение пород и минералов в результате жизнедеятельности животных и растительных организмов. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика… … Справочник технического переводчика
Горными породами называют тела, состоящие из нескольких минералов. По происхождению выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Минералы — это тела, имеющие однородный состав.
Вопрос 2. Чем отличаются горные породы и минералы?
Горные породы — состоят из минералов более или менее постоянного состава. Минералы, как правило, – однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней структурой и определенным составом, который может быть выражен соответствующей химической формулой.
Вопрос 3. Какие бывают виды горных пород и минералов?
По происхождению горные породы делятся на три группы: Магматические, Осадочные, Метаморфические.
Вопрос 4. Всегда ли горные породы и минералы разрушаются только под воздействием природных сил?
Нет, их так же разрушает человек, когда добывает полезные ископаемые.
Вопрос 5. Что такое выветривание?
Выветривание — процесс разрушения горных пород и минералов под влиянием физических, химических и биологических факторов. Соответственно различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
Вопрос 6. Какие существуют виды выветривания?
Различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
Вопрос 7. Что является главными причинами физического выветривания?
Физическое выветривание связано с действием движущейся воды, ветра, а также температурного расширения и сжатия горных пород. В результате физического выветривания образуются обломочные горные породы.
Вопрос 8. Что такое биогенное выветривание?
Биогенное выветривание — разрушение горных пород и минералов, связанное с деятельностью растений и животных.
Вопрос 9. Что такое техногенное выветривание?
Хозяйственная деятельность человека приводит в техногенному (или антропогенному) разрушению горных пород.
Вопрос 10. Почему силы выветривания называют внешними силами?
Силы выветривания называют внешними, чтобы отличать их от внутренних сил, связанных с процессами, происходящими в недрах земного шара.
Вопрос 11. Что является основной причиной возникновения химического выветривания?
Химическое выветривание — растворение горных пород и минералов. Этот вид выветривания связан с тем, что вода способна растворять многие вещества и горные породы. К таким породам относится известняк, гипс и многие соли.
Вопрос 12. Как в процессе физического выветривания образуются обломочные горные породы?
В результате физического выветривания при температурном расширении и сжатии горных пород они разрушаются и образуются обломочные горные породы.
Вопрос 13. Приведите примеры техногенных процессов, формирующих рельеф Земли.
Примером может быть разработка песчаных, каменных и прочих карьеров, угольных шахт.
Вопрос 14. Приведите примеры взаимосвязи техногенных и природных процессов разрушения горных пород.
В результате добычи песка изменяется водный баланс территории, стенки карьеров начинают размываться ручьями, в результате возникают обвалы породы и затопление нижних горизонтов карьера.
Под влиянием внешних факторов первично образовавшиеся камни разрушаются, обретая новые свойства и характеристики. Есть несколько форм агрессивных обстоятельств. Один из типов воздействия на горные породы — химическое выветривание. Примеры и виды преобразившихся минеральных агломератов сведены в таблицу и предлагаются для обозрения.
Определение процесса выветривания камней
Механические, физические разрушения, химические изменения горных пород на земной поверхности, в недрах, на дне водоёмов под воздействием соответствующих факторов называются выветриванием. Это сочетание сложных процессов преобразования минералов, входящих в состав камня, под влиянием атмо-, гидро- и биосферы. Причины, вызывающие изменения, определяются географией региона, его геологическим строением, климатическими условиями, структурой первичной горной породы. Основные факторы влияния на процессы выветривания:
- колебания температуры — сезонные, суточные, включая циклы замораживания;
- химическое, механическое воздействие воды, атмосферных, грунтовых газов: О2, СО2, влажных испарений;
- активность органических образований: макро- и микроорганизмов, флоры и фауны.
Выветривание называют гальмиролизом, если процесс происходит на дне реки, озера, и атмосферным — на суше. Продукты, оставшиеся в горной породе, именуют элювием.
Преобразование минералов разрушением длится веками, распространяется на глубину до 500 м — этот слой называется корой выветривания. Зона современного превращения камня в мягкий грунт — до 2−10 метров.
Элювий представляет собой рыхлые глинистые, обломочные породы разного минерального состава. Схема выветривания является двустадийной: начинается разрушением первичного камня физическими силами, продолжается химическими реакциями, которые происходят на втором этапе преобразований.
Виды ветровых воздействий на минералы
В зависимости от преобладающих факторов, влияющих на разрушение горных пород и процессы преобразования твёрдых камней в рыхлые вещества, существует 4 группы выветривания. Чаще всего в трансформации минералов участвует сразу несколько факторов. Чтобы определить, какой тип разрушения произошёл, нужно знать признаки каждого из видов выветривания:
- Физическое — под воздействием сил трения, льда, воды, ветра, температурного режима среды. Механическое измельчение камня способствует переходу процесса разрушения к следующей стадии — преобразованиям внутри минералов посредством реакций между химическими элементами. Инициируют физическое выветривание большие перепады температур, льдообразование, биологические факторы — корневая система растений, деятельность животных. Из-за различий горных пород в прочности скорость разрушений изменчива, что приводит к образованию причудливых скальных форм: колонн, столбов, ворот.
- Химическое выветривание — комплекс процессов, в результате которых разрушение проникает в структуру минералов, изменяя их состав, превращает в новые соединения. Растворение горных пород, окисление элементов, входящих в агломераты — направления разрушительных химических реакций.
- Биологическое или органическое выветривание выражается в действиях, совершаемых живыми образованиями — от растений, бактерий до человека. Ходьба по каменным поверхностям, дробление скал корнями деревьев, грибы, пробивающие асфальт — это всё примеры биогенных механических разрушений. Биохимические процессы выветривания вызывают мхи-лишайники: они вытягивают некоторые элементы из минералов, что приводит к распаду последних. Выделяемые организмами агрессивные вещества — ещё один источник дезинтеграции камней.
- Радиационное (ионизирующее) разрушение пород происходит от солнечного излучения. Продуктом такого выветривания является, например, лунный грунт — реголит.
Взаимодействие организмов с распавшимися каменными частицами — это начало почвообразования. Изменения скоплений выветрелых минералов происходят постоянно, рыхлый грунт переносится водой, ледниками, ветром, накапливается в некоторых местах в больших количествах. Так зарождаются месторождения полезных ископаемых осадочного происхождения.
Химическое разрушение от внешней среды
Этот тип выветривания чаще встречается в тропиках и субтропиках. Обводнённые трещиноватые карбонатные породы — идеальная среда для протекания процессов химического выветривания. Можно перечислить основные типы реакций, происходящих между элементами минералов и активными веществами внешней среды, они следующие:
- Окисление — анионы кислорода соединяются с катионами минеральных агломератов.
- Растворение — способность химических элементов камня распадаться в воде чистой или с включениями иных веществ. Влага из атмосферы преобразуется в угольную кислоту, когда смешивается с СО2.
- Гидролиз, гидратация — реакции с Н2О. Взаимодействие молекул воды и компонентов породы приводит к получению новых минералов. В первом случае — нескольких простых веществ, во втором — одного более сложного продукта.
- Выщелачивание — активный реагент зависит от окружающей среды, в которой находится камень. Для воды — угольная кислота, для почвы — гумидная, атмосферы — серная (в виде кислотного дождя). Химические вещества растворяют часть минеральных образований в агломератах.
Выветривание — процесс длительный, измеряется миллионами лет. Сокращению сроков разрушения способствуют антропогенные сбросы агрессивных реагентов в грунт, водоёмы, атмосферу.
Примеры новообразований посредством химии
В результате химического выветривания из твёрдых пород магматического происхождения (гранитов, базальтов, гнейсов) получаются податливые глины. К числу продуктов окисления, гидролиза, миграции разрушенных частиц вещества относятся также карбонаты, фосфориты, цеолиты, гидроксиды железа, марганца. Некоторые примеры превращений твёрдых камней в рыхлые отложения сведены в таблицу преобразований при химическом выветривании.
Исходный минерал | Воздействие реагентов | Продукт хим. реакции |
Пирит — железный, серный колчедан. Твёрдость 6−6,5 по шкале Мооса, цвет — светло-латунный. | Окисление кислородом | Лимонит — бурый железняк. Минерал охряно-жёлтого оттенка до чёрного, тв. 1,5−5,5. Способен впитывать воду. |
Гематит — красная железная руда. Окрашенность до тёмно-вишнёвого тона, тв. — 5,5−6,5. | Гидратация | Лимонит. Описание выше. |
Ангидрит — сульфат кальция. Цвет от синеватого до белого, по Моосу — 3−3,5: ногтем не царапается. | То же | Гипс — может быть серым, красноватым, розовым, синим, желтоватым, бесцветным. Твёрдость — 1,5−2. |
Полевые шпаты — силикатные минералы, основа половины горных пород земной коры. Кристаллы бесцветные, розовые или любой окраски, тв. 6 единиц. | Гидролиз | Каолин, каолинит — белая глина, может впитывать воду. Высокая огнеупорность. Ценное полезное ископаемое. Применяется во многих отраслях народного хозяйства. |
Химическое выветривание в известняках, доломитах, кальцитах происходит быстрее, чем в кварцевых песчаниках, а повышение температуры ускоряет процесс разрушения. Благодаря химическому типу выветривания, в недрах находится много месторождений полезных ископаемых. Часть из них разрабатывается, другие пребывают в государственном резерве, третьи пока ещё не разведаны.
Горными породами называют тела, состоящие из нескольких минералов. По происхождению выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Минералы — это тела, имеющие однородный состав.
Вопрос 2. Чем отличаются горные породы и минералы?
Горные породы — состоят из минералов более или менее постоянного состава. Минералы, как правило, – однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней структурой и определенным составом, который может быть выражен соответствующей химической формулой.
Вопрос 3. Какие бывают виды горных пород и минералов?
По происхождению горные породы делятся на три группы: Магматические, Осадочные, Метаморфические.
Вопрос 4. Всегда ли горные породы и минералы разрушаются только под воздействием природных сил?
Нет, их так же разрушает человек, когда добывает полезные ископаемые.
Вопрос 5. Что такое выветривание?
Выветривание — процесс разрушения горных пород и минералов под влиянием физических, химических и биологических факторов. Соответственно различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
Вопрос 6. Какие существуют виды выветривания?
Различают физическое, химическое и биогенное выветривание.
Вопрос 7. Что является главными причинами физического выветривания?
Физическое выветривание связано с действием движущейся воды, ветра, а также температурного расширения и сжатия горных пород. В результате физического выветривания образуются обломочные горные породы.
Вопрос 8. Что такое биогенное выветривание?
Биогенное выветривание — разрушение горных пород и минералов, связанное с деятельностью растений и животных.
Вопрос 9. Что такое техногенное выветривание?
Хозяйственная деятельность человека приводит в техногенному (или антропогенному) разрушению горных пород.
Вопрос 10. Почему силы выветривания называют внешними силами?
Силы выветривания называют внешними, чтобы отличать их от внутренних сил, связанных с процессами, происходящими в недрах земного шара.
Вопрос 11. Что является основной причиной возникновения химического выветривания?
Химическое выветривание — растворение горных пород и минералов. Этот вид выветривания связан с тем, что вода способна растворять многие вещества и горные породы. К таким породам относится известняк, гипс и многие соли.
Вопрос 12. Как в процессе физического выветривания образуются обломочные горные породы?
В результате физического выветривания при температурном расширении и сжатии горных пород они разрушаются и образуются обломочные горные породы.
Вопрос 13. Приведите примеры техногенных процессов, формирующих рельеф Земли.
Примером может быть разработка песчаных, каменных и прочих карьеров, угольных шахт.
Вопрос 14. Приведите примеры взаимосвязи техногенных и природных процессов разрушения горных пород.
В результате добычи песка изменяется водный баланс территории, стенки карьеров начинают размываться ручьями, в результате возникают обвалы породы и затопление нижних горизонтов карьера.
Выветривание минералов представляет собой сложный и длительный по времени процесс, в ходе которого разрушается их поверхность. На выветривание влияет множество факторов, и, в зависимости от этого, различают три его типа: механическое, органическое и химическое выветривание горных пород.
Виды выветривания
По сути, выветривание – это разрушение или полное изменение структуры минералов под влиянием углекислого газа, кислорода, воды, температурных колебаний, представителей флоры и фауны.
Исходя из того, какой из этих факторов оказывает большее влияние на тот или иной участок горной породы, различают три типа выветривания:
Все эти типы связаны друг с другом самым тесным образом, и зачастую действуют одновременно, а на преобладание какого-то конкретного вида выветривания влияют лишь природные условия.
Как правило, данные процессы происходят на суше, гораздо реже – на дне водоемов.
В областях, где преобладают аридные, полярные или высокогорные почвы, характеризующиеся скудным запасом воды, преобладает физическое выветривание. В то время как в субтропиках и трупиках – химический его тип.
Рис. 1. Аридные почвы
Особенности химического выветривания
Химическое выветривание – это разрушение минералов и принципиальное изменение их состава, что приводит к образованию совершенно новых соединений.
Данный процесс наиболее активно идет в карбонатных породах, для которых характерна раздробленность и повышенная водопроницаемость. Особенно большое влияние на протекание разрушительного процесса оказывает вода.
Рис. 2. Карбонатные горные породы
Скорость химического выветривания многократно увеличивается, если в водном растворе есть органические кислоты, углекислота и кислород. Эти вещества обладают высокой активностью, которую способны передавать и воде.
Выделяют 4 основные реакции химического выветривания:
- Окисление– присоединение молекул кислорода, за счет чего происходит образование новых соединений. К примерам химического выветривания горных пород под воздействием кислорода можно отнести переход сидерита и пирита в гематит.
- Гидратация– присоединение воды, то есть прикрепление молекул воды к поверхности кристаллической решетки минерала. Типичный пример гидратации – переход ангидрида в гипс.
- Растворение– растворение молекул одного вещества в другом веществе без качественного изменения его состава. Почти все минералы, так или иначе, растворяются, но больше всего этому процессу подвержены осадочные горные породы.
- Гидролиз– сложный, поэтапный химический процесс, при котором под воздействием воды и растворенных в ней ионов происходит полное изменение структуры минералов. Каолинит – пример горной породы, которая появляется за счет выветривания под влиянием гидролиза.
Что мы узнали?
Мы узнали, что химическое выветривание минералов является сложным процессом, в котором участвуют такие вещества как вода, углекислый газ и кислород. Он наблюдается преимущественно в жарком климате – тропиках или субтропиках, и ему подвергаются, в основном, карбонатные горные породы.
Читайте также: