سنگ هایی که به سطح زمین می آیند دائماً با جو، بیوسفر، هیدروسفر در تماس هستند. تحت تأثیر عوامل محیطی منفی، سنگ ها شروع به تبدیل شدن و ریزش می کنند. این فرآیند می تواند صدها یا هزاران سال طول بکشد. در نتیجه، یک پوسته هوازدگی روی سطح زمین تشکیل می‌شود.
تعریف و انواع اصلی
بنابراین پوسته هوازدگی لایه‌ای از سنگهای رسوبی ثانویه و در بیشتر موارد سست است که در لایه‌های بالایی لیتوسفر قرار دارد و در نتیجه تخریب رشته‌کوه‌ها تحت تأثیر عوامل خارجی تشکیل شده است. تنها سه نوع اصلی از eluvium وجود دارد که در نتیجه فرآیندها ایجاد می شود:
- فیزیکی؛
- شیمیایی؛
- بیولوژیکی.
البته، چنین تقسیم بندی تا حدودی خودسرانه است. در اکثریت قریب به اتفاق موارد، پوسته هوازدگی تحت تأثیر هر سه این عوامل به صورت ترکیبی تشکیل می شود. در این صورت فقط می توان از غلبه شرایط تشکیل لایه رسوبی صحبت کرد.
کمی از تاریخ
برای اولین بار، اصطلاح "پوسته هوازدگی" توسط دانشمند سوئیسی A. Game در سال 1879 به کار رفت. پس از آن مطالعه سیستماتیک چنین لایه های زمین شناسی در روسیه آغاز شد. برای مثال، در پایان قرن نوزدهم، دانشمندان برجسته روسی، N. A. Bogoslovsky، K. D. Glinka، P. A. Zemyatchensky، سهم بزرگی در چنین تحقیقاتی داشتند. در ابتدا، زمین شناسان پوسته هوازدگی را از خاک تشخیص نمی دادند. دانشمند داخلی V. V. Dokuchaev به وضوح این مفاهیم را تقسیم کرد.
به عنوان شاخه ای مستقل از زمین شناسی، علم هوازدگی پوسته ها تنها در آغاز قرن بیستم شکل گرفت. بنیانگذاران جهت جدید در همان زمان نیز دانشمندان روسی بودند - I. I. Ginzburg ، B. B. Polynov. البته، برخی از محققان و علاقه مندان خارجی نیز در توسعه این بخش از زمین شناسی سهم قابل توجهی داشتند - O. Tamm سوئدی، W. Keller آمریکایی، G. Garrassovets آلمانی و بسیاری دیگر.
نیروهای فیزیکی هوازدگی
در این مورد، پوسته هوازدگی لایه ای است که از سنگ مادر تشکیل شده، بدون تغییر قابل توجهی در ترکیب معدنی خرد شده و متلاشی شده است. چنین پوسته هایی در قطب شمال و قطب جنوب، در کوه ها، بیابان ها و نیمه بیابان ها بسیار رایج هستند. هوازدگی فیزیکی عمدتاً در نتیجه: رخ می دهد
- چرخه های متعدد ذوب و انجماد آب؛
- تغییر دما؛
- عملکرد سیستم ریشه گیاهان؛
- حفر چاله برای حیوانات؛
- کریستالیزاسیون نمکهای موجود در آب مویرگی.
قطعات بزرگ در پوسته هوازدگی این گونه معمولاً نزدیککوهپایه ها یا در فرورفتگی ها. در عین حال، کوچک‌ها توسط آب و باد، گاهی تا صدها کیلومتر با خود می‌برند.
دانشمندان پنج نوع اصلی هوازدگی فیزیکی را تشخیص می دهند:
- برفی؛
- یخ زده؛
- تابش (در بیابان)؛
- یخ;
- بیولوژیکی.
تخریب فرآیندهای شیمیایی
صخره هایی که در سطح زمین ظاهر می شوند، البته نه تنها تحت تأثیر عوامل فیزیکی قابل تغییر هستند. این اتفاق می افتد که هوازدگی نیز به دلیل فرآیندهای شیمیایی پیچیده ای که در توده مادر اتفاق می افتد رخ می دهد. بنابراین، سنگ ها نیز اغلب تخریب می شوند. عوامل اصلی در تشکیل شیمیایی پوسته هوازدگی عبارتند از:
- اسیدهای آلی قوی؛
- آب;
- سولفید هیدروژن؛
- اسید کربنیک؛
- اکسیژن؛
- آمونیاک؛
- فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیسم ها.
در ضخامت سنگ مادر، فرآیندهای شسته شدن، اکسیداسیون، انحلال، هیدرولیز و غیره ممکن است رخ دهد که منجر به نقض ساختار آن شود.
هوازدگی بیولوژیکی
این نوع تخریب ترکیبی از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی است. به عنوان مثال، ریشه درختان و درختچه ها می توانند برای دریافت آب و مواد مغذی در سنگ مادر رشد کنند. با توسعه آنها، آرایه را بیشتر و بیشتر تقسیم می کنند. حیوانات وقتی نقب می زنند همین کار را می کنند. البته یک گوفر یا مثلاً یک درخت بلوط نمی تواند یک سنگ کامل را از بین ببرد. اما در نتیجهبرای فعالیت حیاتی آنها، حفره متعاقباً آب می گیرد. در نتیجه، پوسته هوازدگی تشکیل می شود. تخریب سنگ مادر در این مورد می تواند هم تحت تأثیر عوامل فیزیکی و هم تحت تأثیر واکنش های شیمیایی رخ دهد.
ساختمان
پوست هوازدگی آرایه ای است که مستقیماً در زیر خاک قرار دارد. تفاوت اصلی آن با دومی در این است که فرآیندهای تشکیل هوموس را طی نمی کند. ساختار پوسته هوازدگی در بیشتر موارد خیلی پیچیده نیست. با فرآیندهای دگرگونی به اندازه کافی طولانی، افق های کاملاً مشخص در آن متمایز می شود. به عنوان مثال، لایه های در eluvium از پایین به بالا را می توان به صورت زیر مرتب کرد:
- سنگ خرد شده یا آووار - کمی تغییر یافته، کمی ترک خورده، گرانیت؛
- hydromicaceous - معمولاً خاکستری رنگ است که به راحتی با دست شکسته می شود؛
- کائولن - توده خاک رس معدنی با مناطق مجزا از مواد شن شل.
این ساختار پوسته هوازدگی معمولاً در مناطق گرانیتی مشاهده می شود.
مراحل توسعه
مناسب ترین شرایط برای تشکیل الوویوم، تسکین هموار و آب و هوای گرم است. چهار مرحله در توسعه پوسته هوازدگی وجود دارد:
- با غلبه هوازدگی فیزیکی؛
- حذف عناصر به راحتی محلول - گوگرد، کلر، آهک؛
- تشکیل کائولین با حذف کلسیم، پتاسیم و منیزیم؛
- تشکیل لاتریت ها.
پوسته هوازدگی لاتریتروی سنگ های غنی شده با تیتانیوم، آهن و آلومینیوم، در شرایط گرمسیری به خوبی رشد می کند.
انواع بر اساس مکان و شرایط تحصیل
پوسته های هوازدگی البته نه تنها در نحوه تشکیل آنها متفاوت هستند. همچنین، چنین آرایه هایی بر اساس ترکیب طبقه بندی می شوند. در این راستا، انواع زیر پوسته هوازدگی متمایز می شود:
- صخره ای - عمدتاً در کوه ها تشکیل شده است؛
- آواری - همچنین اغلب در مناطق کوهستانی تشکیل می شود که توسط زباله های گرد نشده نشان داده می شود؛
- کربنات زمین کوچک - تشکیل شده روی سنگهای آذرین یا لومهای لس مانند (ارمنستان، کریمه، مغولستان)؛
- سیالیت ریزدانه - پوسته با مجموعه ای از مواد سیالیتی (دشت شمال روسیه)؛
- رسی - عمدتاً در آب و هوای خشک تشکیل می شود؛
- آهن رسی - تشکیل شده در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری؛
- فریتیک؛
- بوکسیت - حاوی مقدار زیادی هیدروکسید آلومینیوم.
گونه های مورفوژنتیک
در این رابطه، انواع پوسته هوازدگی زیر متمایز می شوند:
- مستقیم;
- خطی.
اولین نوع تشکیلات، مناطق بسیار وسیعی به وسعت چند صد و هزار کیلومتر مربع را پوشش می دهد. در این مورد، پوسته های هوازدگی خطی در امتداد مناطق ضعیف تکتونیکی ایجاد می شوند. بنابراین، آنها فقط مناطق کوچک محلی را مطابق با اعتصاب مناطق مختلف تشکیل می دهند.
تشریح نقش برجسته می تواند تا حد زیادی مانع تشکیل پوسته شود.هوازدگی بالا آمدن مکان ها اغلب از سرعت تشکیل eluvium بیشتر است. در نتیجه، پوسته هوازدگی تا زمانی که به طور کامل تشکیل شود دچار برهنه شدن می شود. در این حالت، توده های عظیمی از مواد پراکنده درشت به مخازن رواناب نهایی منتقل می شوند. به عنوان مثال، ر. اوب سالانه 394 کیلومتر اقیانوس را پر می کند3 انواع مختلف سنگ.
قدرت چه می تواند باشد
تشکیل پوسته هوازدگی روی زمین برای هزاران سال در جریان بوده است. البته در نقاط مختلف کره زمین، چنین فرآیندهایی فواصل زمانی یکسانی را طی نمی کردند. سنگ هایی که در مرحله شکل گیری سیاره به وجود آمدند، مدت طولانی تری از بین رفتند، آنهایی که در دوره های بعدی تشکیل شدند - زمان کوتاه تری. بنابراین، تمام پوسته های هوازدگی روی زمین را می توان به طور مشروط به مدرن و باستانی تقسیم کرد.
نوع اول ایلوویوم معمولاً قدرت زیادی ندارد. چنین پوسته های هوازدگی هنوز به طور کامل تشکیل نشده اند و اغلب حتی افق روشنی ندارند. eluvium باستانی معمولاً توده های بسیار ضخیم با لایه بندی مشخص را تشکیل می دهد.
در نقاط مختلف سیاره، بسته به مدت زمان تشکیل، پوسته هوازدگی می تواند ضخامتی از چند متر تا چند صد متر داشته باشد. در بیشتر موارد، ضخامت لایه زیرین خاک eluvial 30-40 متر است. پوسته هوازدگی در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری ضخیم ترین است. نازک ترین آبراهه ها معمولاً در بیابان ها و استپ ها مشاهده می شوند.
پوسته های هوازدگی باستانی به نوبه خود به زیر تقسیم می شوند:
- پرکامبرین؛
- پالیوزوییک فوقانی؛
- تریاس-ژوراسیک؛
- کرتاسه-پالئوژن؛
- Pleothin-Quaternary.
چنین پوسته‌هایی، قبلاً پس از تشکیل، اغلب در معرض فرآیندهای سفیدکننده مکرر قرار می‌گرفتند: شاموتیزاسیون، کائولینیزاسیون، پیریتی شدن، گلی شدن، کربناته‌شدن، شور شدن و غیره. در حال حاضر، چنین لایه‌هایی روی زمین، عمدتاً در جاهایی که جوان‌تر هستند، به خوبی حفظ شده‌اند. آنهایی که بالای آنها صخره هایی قرار دارند که آنها را از نابودی باز می دارد.
هوازدگی زیر آب
محصولات تخریب سنگها، البته، نه تنها در سطح زمین، می توانند انباشته شده و توده های زمین شناسی کامل را تشکیل دهند. پوسته هوازدگی نیز در کف دریاها و اقیانوس ها وجود دارد. در این حالت، تخریب سنگ (هالمیرولیز) عمدتاً تحت تأثیر:رخ می دهد.
- آب دریای معدنی؛
- نوسانات دمای آب؛
- فشار؛
- تغییر در رژیم گاز و غیره.
بارش در کف دریاها و مخازن معمولا سریعتر از خشکی تجمع می یابد. گاهی در حین هالمیرولیز، پوسته های سخت زیر آب با ترکیبات مختلف تشکیل می شود: آهکی، آهن- منگنز، دولومیت و غیره. ضخامت این لایه ها معمولاً از 1 متر تجاوز نمی کند.
چه مواد معدنی می تواند رخ دهد
مطالعه پوسته هوازدگی نه تنها ارزش نظری (بازیابی محیط دیرینه جغرافیایی زمان تشکیل)، بلکه ارزش عملی نیز دارد. واقعیت این است که چنین تشکل‌های زمین‌شناسی اغلب سرشار از مواد معدنی ارزشمند هستند:
- آهنسنگ معدن;
- بوکسیت؛
- منگنز؛
- سنگ معدن نیکل;
- کبالت و غیره
در پوسته های هوازدگی باستانی، در برخی موارد، انواع مختلفی از فلزات می توانند در مناطق جداگانه در مقادیری بیشتر از حتی در سنگ مادر تجمع کنند. به عنوان مثال، این تعداد ذخایری است که اکنون به صورت صنعتی در اورال توسعه یافته اند.
همچنین از نظر استفاده اقتصادی انسان می تواند سازندهای مختلف رسی پوسته های هوازده بسیار ارزشمند باشد. چنین ماده ای به عنوان یک ماده خام سرامیکی یا نسوز استفاده می شود، با سفید کننده و سایر خواص ارزشمند متمایز می شود. البته غنی‌ترین مواد معدنی، پوسته‌های باستانی هستند.
رسوبات آبرفتی
پوسته های هوازدگی سازندهایی هستند که در زمان ما از نظر استخراج فلزات و خاک رس اهمیت اقتصادی زیادی دارند. علاوه بر این، در چنین اقشاری اغلب ذخایر پراکنده طلا، پلاتین، نقره، الماس و غیره در یک منطقه بزرگ وجود دارد. در چنین مناطقی استخراج سنگ های قیمتی و فلزات گرانبها از جمله به روش صنعتی انجام می شود. چنین رسوباتی را می توان در پوسته های هوازدگی باستانی و مدرن یافت. طلا، الماس یا پلاتین در این مورد به سادگی توسط جریان آب از ضخامت سنگ اصلی در حال فروپاشی انجام می شود و به عنوان مثال در مناطق کم عمق یا خم رودخانه تجمع می یابد.
ایلوویوم چیست
معمولا پارس می کنندزمین شناسان هوازدگی Eluvium می نامند. اما نوع دیگری از توده‌ها وجود دارد که توسط تکه‌هایی از سنگ مادر در این منطقه خاص، بلکه از بیرون آورده شده‌اند. چنین پوسته های هوازدگی نفوذ نامیده می شوند. ترکیب آنها ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال، کربنات، سولفات، نمک و ایلوویوم های سیلیسی متمایز می شوند. البته، انواع مختلفی از رسوبات در پوسته های هوازدگی از این نوع نیز اغلب تشکیل می شوند.
