Рычагов Г.И. Общая геоморфология

Химическое выветривание и его роль в формировании рельефа

Химическое выветривание – результат взаимодействия горных пород внешней части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы. Наибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, вода и органические кислоты. С воздействием этих веществ на горные породы и связано в основном химическое выветривание, сущность которого заключается в коренном изменении минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, отличающихся от первоначальных.

Изменение исходных минералов и горных пород, их разрушение и разрыхление (наблюдаемое, правда, не всегда) происходят в результате:

  • растворения (связанного с водой, в которой всегда есть большая группа ионов, в том числе «агрессивного» иона Н+),
  • окисления (взаимодействия с кислородом):
    FeS2 [пирит] + nO2 + mH2O → Fe2O3 · n2Н2O [лимонит],
  • гидратации (процесс присоединения воды к минералам):
    CaSO4 [ангидрит] + 2Н2O → CaSO4 • 2Н2O [гипс],
  • гидролиза (сложный процесс, особенно затрагивающий минералы из группы силикатов):
    K[AlSi3O8] [ортоклаз] + nСO2 + mH2O →
    → Al4(OH)8[Si4O10] [каолинит] + SiO2 · nН2O [опал] + К2СO3 [поташ] →
    → составная часть боксита Аl2O3 · nН2O + растворимые соли карбонатов;
    при выветривании железо- магнезиальных силикатов образуется еще и лимонит – Fe2O3 · nН2O.

Как видно из вышесказанного, в результате химического выветривания минералы, образовавшиеся внутри Земли в условиях недостатка воды и кислорода (сульфиды, оксиды, силикаты), попадая в область гипергенеза, превращаются в сульфаты, карбонаты, гидрооксиды, то есть в минералы, устойчивые в этих новых условиях.

Химическое выветривание наблюдается повсеместно. Однако наиболее интенсивно оно протекает в областях с влажным климатом и хорошо развитым растительным покровом. Интенсивность процесса резко возрастает с повышением температуры, так как при этом усиливается диссоциация воды на ионы Н+ и ОН-. Поэтому химическое выветривание достигает максимальной интенсивности в зоне влажных тропических лесов, где кроме высокой температуры этому процессу способствуют еще органические кислоты, образующиеся при разложении богатого растительного опада.

Химическое выветривание резко замедляется в полярных областях, где среднегодовая температура ниже 0°С. Оно ослаблено в аридных тропических и субтропических областях из-за малого количества осадков.

Выветривание (физическое и химическое) ведет к образованию своеобразного генетического типа отложений – элювия (от лат. eluo – вымываю). Формируется элювий на горизонтальных поверхностях или на пологих склонах, где слабо протекают процессы денудации.