Si riferisce alla forma fisica degli agenti atmosferici. agenti atmosferici

L'invecchiamento delle rocce è il processo della loro distruzione vicino alla superficie per un lungo periodo di tempo. Gli agenti atmosferici si verificano come risultato di vari fattori ed è consuetudine distinguere tre tipi di agenti atmosferici: agenti atmosferici fisici o meccanici, chimici e biologici.

Gli agenti atmosferici fisici delle rocce

L'erosione fisica è la distruzione delle rocce sotto l'influenza delle differenze di temperatura. Come succede? La roccia si incrina quando le sue particelle, alternativamente raffreddandosi e riscaldandosi, perdono forti legami tra loro.

Acqua e ghiaccio entrano nelle fessure e, col tempo, aumentano. L'acqua, così come il vento, il materiale distrutto viene portato via dalla fessura e la roccia viene distrutta. Se la roccia è stratificata e uno strato è più flessibile dell'altro, allora, ovviamente, è questo strato che viene distrutto prima di tutto.

Agenti atmosferici chimici delle rocce

Anche le rocce vengono distrutte a causa della loro dissoluzione e lisciviazione. L'acqua che entra nelle sue fessure dissolve la roccia, il processo è lento, ma continuo. Inoltre, più ampia e profonda è la fessura, maggiore è la superficie della roccia che subisce la dissoluzione.

La dissoluzione chimica è più suscettibile alle rocce carbonatiche: calcare, dolomite, marmo, gesso, salgemma

Degrado biologico delle rocce

L'erosione biologica è la distruzione delle rocce da parte delle piante e dei più piccoli organismi viventi: i batteri. Le rocce vengono distrutte non solo dall'apparato radicale delle grandi piante, ma anche, ad esempio, dai licheni che crescono sulla superficie delle rocce.

Quando muoiono, le particelle vegetali entrano nell'acqua e la rendono chimicamente più aggressiva verso la superficie della roccia. La roccia inizia a dissolversi e ad rompersi più intensamente. Possiamo dire che gli agenti atmosferici biologici contribuiscono a fattori chimici e fisici.

Gli strati superiori delle rocce esposte agli agenti atmosferici di ogni tipo sono chiamati crosta da agenti atmosferici.

5. A seconda dell'origine si distinguono i minerali primari e secondari.

I minerali primari sono quelli formati per la prima volta nella crosta terrestre o sulla sua superficie nel processo di cristallizzazione del magma. I principali minerali più comuni includono quarzo, feldspato, mica, che costituiscono il granito o lo zolfo nei crateri vulcanici.

I minerali secondari si sono formati in condizioni normali dai prodotti di distruzione dei minerali primari a causa degli agenti atmosferici, delle precipitazioni e della cristallizzazione dei sali da soluzioni acquose o come risultato dell'attività vitale degli organismi viventi. Questi sono sale da cucina, gesso, sylvin, minerale di ferro marrone e altri.

6. Composizione granulometrica (meccanica) dei suoli e suo significato

Composizione granulometrica (composizione meccanica, tessitura del suolo) - il contenuto relativo nel suolo, roccia o miscela artificiale di particelle di varie dimensioni, indipendentemente dalla loro composizione chimica o mineralogica. La composizione granulometrica è un parametro fisico importante da cui dipendono molti aspetti dell'esistenza e del funzionamento del suolo, compresa la fertilità.

Gli elementi meccanici sono particelle solide incollate insieme per formare aggregati del suolo. La fase solida è sempre una miscela di particelle di diverse dimensioni, queste particelle sono caratterizzate da forza di legame chimico. Tra i componenti costitutivi, granuli o particelle non vengono distrutti dall'azione meccanica e chimica. Tutti gli elementi in una particella elementare di suolo sono in interazione chimica in micro e macro aggregati. Le particelle elementari del suolo si uniscono alla materia organica e ai colloidi più fini.

Scala Kaczynski

Valori limite, mm Nome frazione

fino a 0.000001 Soluzioni vere

0.000001-0.0001 Colloidi

0.0001-0.0005 Limo fine

0,0005-0,001 Limo grosso

0,001-0,005 Polvere fine

0,005-0,01 Polvere media

0,01-0,05 Polvere grossolana

0,05-0,25 Sabbia fine

0,25-0,5 Sabbia media

0,5-1 Sabbia grossa

1-3 Ghiaia

più di 3 Parte pietrosa del suolo

La composizione granulometrica determina molte proprietà fisiche e il regime acqua-aria dei suoli, nonché proprietà chimiche, fisico-chimiche e biologiche.

Un diametro delle particelle più piccolo significa una superficie specifica maggiore, e questo, a sua volta, significa valori maggiori di capacità di scambio cationico, capacità di ritenzione idrica, migliore aggregazione, ma minore forza. I terreni pesanti possono avere problemi con il contenuto d'aria, i terreni leggeri con il regime idrico.

Frazioni diverse sono solitamente rappresentate da minerali diversi. Pertanto, il quarzo predomina in quelli grandi e la caolinite e la montmorillonite in quelli piccoli. Le frazioni differiscono per la capacità di formare composti organominerali con l'humus.

7.. Fattori di formazione del suolo (clima, topografia, rocce che formano il suolo, vegetazione e organismi viventi, tempo, attività umana), loro ruolo nella formazione del suolo. Il clima si forma sotto l'influenza di fattori cosmici e geosferici. Ha un effetto multiforme sulla biosfera, sui processi di formazione del suolo, sulle proprietà del suolo e sulla copertura del suolo. L'influenza del clima sulla formazione del suolo si manifesta sia direttamente, determinando i regimi acqua-aria, termici, biologici, geochimici dei suoli, sia indirettamente attraverso altre componenti della biosfera: l'atmosfera, l'idrosfera, le rocce formatrici del suolo, i rilievi, la flora, fauna e attività economica umana. Il clima è associato alla zonalità latitudinale della biosfera e alla zonalità verticale in montagna. Per caratterizzare l'apporto di umidità, il coefficiente di inumidimento di Vysotsky-Ivanov è il più utilizzato, calcolato come il rapporto tra la precipitazione media annua e l'evaporazione. Il rilievo è un insieme di forme della superficie terrestre di diverse scale. Il rilievo svolge un ruolo importante nel funzionamento della biosfera e nella formazione del suolo. I mega e i macrorilievi sono coinvolti nella formazione di masse d'aria e nella ridistribuzione del calore e dell'umidità sulla superficie terrestre, determinando le condizioni climatiche e meteorologiche e, attraverso di esse, i macroecosistemi con una caratteristica copertura del suolo. Meso e microforme di rilievo ridistribuiscono il calore e l'umidità all'interno di pendii, prospetti e depressioni. Determinano le caratteristiche del microclima e la profondità di occorrenza con le caratteristiche della copertura del suolo. Determina la dimensione e la forma dell'EPA, formando combinazioni di terreno. Il profilo di qualsiasi terreno termina con una roccia madre. I terreni ereditano dalla roccia madre la loro composizione granulometrica, mineralogica e chimica e una serie di proprietà fisiche. Di norma, su rocce arricchite di sostanze nutritive e basi si formano suoli fertili e su rocce povere si formano suoli a bassa fertilità. I terreni che hanno ereditato, dal punto di vista agronomico, proprietà negative, come la pietrosità, l'elevata densità, la presenza di sali idrosolubili, ecc., richiedono costi particolari per il loro sviluppo e miglioramento. Le rocce che formano il suolo possono cambiare radicalmente la velocità e la direzione dei processi di formazione del suolo, il che porta alla formazione di tipi di suolo azonali, ad esempio terreni fradici e calcarei nella zona della taiga-foresta tra quelli podzolici. La profondità delle acque sotterranee è determinata dal rilievo e dal grado di permeabilità delle rocce che formano il suolo. Sotto l'influenza del suolo e delle acque sotterranee, possono verificarsi ristagni d'acqua, gleying, rimozione e introduzione di prodotti solubili della formazione del suolo, aumento e abbassamento dei sali con fluttuazioni del livello delle acque sotterranee e della frangia capillare, ecc.. Durante l'esistenza della vita sulla Terra, la materia vivente ha convertito un'enorme quantità di energia solare in lavoro chimico e meccanico di agenti atmosferici. Parte dell'energia è stata trasformata in potenziale e per molto tempo sotto forma di enormi riserve di org. e org.-miner. sostanze (petrolio, carbone, torba, humus, ecc.) sono immagazzinate nella crosta terrestre. La materia vivente ha cambiato significativamente la chimica. composizione dell'atmosfera, litosfera e idrosfera. Grazie alla materia vivente si è formato il suolo e la sua principale proprietà è la fertilità. La formazione del suolo si basa sul ciclo biologico delle sostanze, la cui essenza sta nel fatto che gli elementi chimici della litosfera, l'acqua e gli elementi atmosferici vengono assorbiti dagli organismi viventi, si raggruppano e ritornano al suolo, ma in una nuova qualità e altre quantità. L'età assoluta è il tempo trascorso dall'inizio della formazione del suolo ad oggi. L'età relativa caratterizza la maturità: il grado di sviluppo di un particolare suolo, la corrispondenza del suo profilo ai fattori di formazione del suolo. Nel processo di formazione del suolo, ogni suolo attraversa una serie di fasi successive. Nella prima fase, la formazione iniziale del suolo è sostituita dalla fase di sviluppo (si forma un profilo del suolo maturo), mentre si raggiunge lo stadio di quasi equilibrio o stato di “culmine”. Nell'ultimo stadio per molto tempo, cede il passo allo stadio dell'evoluzione (paragonabile allo stadio dello sviluppo e porta a un nuovo quasi-equilibrio). 66. Qual è l'essenza del processo di formazione del suolo? Il processo di formazione del suolo è un insieme di fenomeni di trasformazione e movimento di sostanze ed energia che si verificano nello strato di suolo. La totalità dei processi può essere suddivisa in tre gruppi: 1. Processi di scambio di materia ed energia tra il suolo e altri corpi naturali (immissione nel suolo e rimozione da esso). 2. I processi di trasformazione delle sostanze e dell'energia che avvengono nello strato di suolo. 3. Processi di movimento e accumulo di sostanze ed energia nello strato di suolo. Una caratteristica è la ciclicità. Il ciclo annuale più pronunciato. La tendenza della reversibilità e la direzione opposta. Un certo insieme di microprocessi forma suoli particolari (o elementari). processi. Più di 60 EPP naturali raggruppati in 7 gruppi. 1. ESP biogenico-accumulativo (formazione di lettiera, formazione di humus, formazione di torba, formazione di detriti); 2. ESP ad accumulo di idrogeno (salinizzazione, carbonizzazione, mineralizzazione); 3. EPP metamorfico (siallizzazione (claying), montmorillonitization, ferralitization-caolinization-fersiallitization-bauxitization-ferratization, gleying, structurization, slitization); 4. EPP eluviale (lisciviazione, podzolizzazione, glassatura, pseudo-podzolizzazione-pseudo-gleying- candeggio-ferrolisi-- processo eluviale-gley-- processo Al-Fe-humus, malta, crosta); 5. ESP illuviale-accumulativo (argilla-illuviale--alluminio-illuviale-ferro-humus-illuviale-illuviale-humus-illuviale-carbonato); 6. Pedoturbazione EPP (automulching, crioturbazione, sollevamento, bioturbazione, pedoturbazione portata dal vento); 7. ESP distruttivo (erosione, deflazione (erosione eolica), sepoltura); 8. ESP agrogenico e tecnogeno (sviluppo, accumulo di humus agrogeno, pacciamatura, coltivazione, agroturbazione); 9. EPP migliorativo (sabbiatura, strutturazione agrogena, bonifica); 10. ESP distruttivo agro- e tecnogenico (erosione accelerata, erosione irrigua, deflazione, trascinamento, salinizzazione secondaria, gleying secondario. Deumificazione, aratura, destrutturazione, sovracompattazione, inquinamento tecnogeno, inquinamento agrogeno, affaticamento del suolo).

8. Un ruolo importante nella nutrizione delle piante e nella conversione dei fertilizzanti applicati al terreno è svolto dalla sua capacità di assorbimento. La capacità di assorbimento si riferisce alla capacità del terreno di assorbire varie sostanze dalla soluzione che lo attraversa e di trattenerle. Le basi delle idee moderne sulla capacità di assorbimento del suolo sono state poste dalle opere dell'accademico K. K. Gedroits. Ha distinto cinque tipi di assorbimento nel suolo.

meccanico, fisico, fisico-chimico, chimico e biologico. 1. La capacità di assorbimento meccanico è la proprietà del suolo di assorbire particelle solide che arrivano con acqua o aria, la cui dimensione supera la dimensione dei pori del suolo. 2. Fisico (adsorbimento molecolare) è la proprietà del suolo di modificare la concentrazione di molecole di varie sostanze sulla superficie delle particelle solide a causa dell'interazione fisica delle molecole. In questo caso, la dimensione della superficie e l'energia superficiale cambiano. Si verifica un adsorbimento fisico positivo org. composti e minatore negativo. e qualche org. connessioni. 3. Il chimico (chemisorbimento) è dovuto alla formazione di composti poco solubili che precipitano dal suolo. soluzione. 4. Biologico dovuto all'assorbimento di nutrienti e ossigeno dall'aria del suolo da parte delle radici delle piante e dei microrganismi. È caratterizzato da un'elevata selettività di assorbimento. 5. Fisico-chimico è dovuto alla presenza nella composizione dei suoli di PPC, rappresentato dai colloidi del suolo. PPK ha la capacità di assorbire e scambiare cationi e anioni situati sulla superficie del palo. particelle, per una quantità equivalente di ioni del suolo. soluzione. Questa capacità determina il fisico-chimico. proprietà del suolo come acidità, alcalinità, capacità tampone.

Gli agenti atmosferici sono un insieme di processi di distruzione fisica, chimica, biologica, decomposizione di rocce sedimentarie ignee, metamorfiche, antiche sulla superficie della crosta terrestre o in prossimità di essa, che costituiscono il materiale di partenza per la formazione di sedimenti, rocce sedimentarie e formazioni residue che compongono croste da agenti atmosferici.

Gli agenti atmosferici riflettono l'interazione di due principali principi opposti: la differenziazione delle rocce originali e l'integrazione dei componenti ottenuti, che costituiscono la base di un complesso di fenomeni di litogenesi nella zona di basse pressioni, temperature, con abbondanza di acqua e ossigeno , nelle condizioni della parte superficiale della litosfera.

Durante gli agenti atmosferici si verifica la disintegrazione della roccia, la sua divisione nelle sue parti componenti sotto l'influenza di vari fattori e forze. Ma alterazione degli agenti atmosferici non è solo frantumazione (clastogenesi), frazionamento, differenziazione delle rocce iniziali, preparazione del materiale per la successiva sedimentazione e formazione rocciosa, il suo trasferimento in uno stato e forme in grado di muoversi in vario modo, seguito da concentrazione in bacini di sedimentazione di vario tipo . Questo è anche un modo per creare nuovi corpi geologici, come croste da agenti atmosferici terrestri e subacquei, suoli, un modo per formare rocce e minerali. Allo stesso tempo, gli agenti atmosferici, come modo per creare nuovi corpi geologici, includono trasformazioni, processi caratteristici della formazione di rocce tipicamente sedimentarie.

prodotti agli agenti atmosferici

Secondo le concezioni tradizionali vengono chiamati i prodotti atmosferici residui rimasti in essere eluvio. Con questo termine si designano accumuli clastici sciolti di diversa composizione meccanica da blocchi ad argille, prodotti solidi - metasomatiti, formazioni di insolazione (conchiglie, corazze, calcretes, croste, orizzonti). L'ultimo gruppo di neoplasie generate dagli agenti atmosferici, una combinazione di decomposizione, lisciviazione (eluviazione - lavaggio) e sintesi, secondo V. T. Frolov è chiamato chemioeluvium. Questo gruppo comprende anche i residui di agenti atmosferici solidi che costituiscono i cappelli delle strutture saline, i cappelli di ferro delle zone di ossidazione dei depositi di solfuro. Una caratteristica comune di tali corpi geologici formati a seguito degli agenti atmosferici è il passaggio a rocce invariate e la conservazione, in un modo o nell'altro, delle caratteristiche strutturali del substrato roccioso (eluvium strutturale secondo L. B. Rukhin).

La formazione dei prodotti degli agenti atmosferici avviene sullo sfondo dell'evoluzione storico-naturale della crosta terrestre, delle sue strutture, morfologie, clima e regime tettonico. L'elemento diretto degli agenti atmosferici è la rimozione dei suoi prodotti dal luogo di decomposizione delle rocce con la formazione di accumuli ridepositati di vario tipo in termini di modalità di trasferimento, meccanismo di deposizione e condizioni di sedimentazione. Viene chiamata la rimozione dei prodotti atmosferici dal luogo della loro formazione sotto l'influenza di forze gravitazionali, vento, flussi d'acqua, ghiacciai in movimento erosione. Il contenuto di questo concetto è inteso in modo diverso dalle diverse scuole di litologi.

A volte, al posto del termine "erosione", viene utilizzato il termine "denudazione", che significa agenti atmosferici e demolizione. Denudazione combina un insieme di processi che causano l'abbassamento e il livellamento della superficie terrestre a seguito di agenti atmosferici, erosione, rimozione e trasporto di materiale, nonché l'effetto distruttivo congiunto di questi processi. La rimozione dei prodotti di disgregazione delle rocce, compresi quelli solubili (eluviazione), è il suo elemento importante, altrimenti, a causa dell'accumulo di materiale distrutto, l'ulteriore processo di alterazione degli agenti atmosferici si interromperà. I processi geologici esogeni contribuiscono alla mobilitazione dei prodotti atmosferici con successiva deposizione. A questo proposito, gli agenti atmosferici sono uno dei principali fattori di formazione del paesaggio, la cui azione porta al livellamento (peneplanizzazione) della superficie terrestre. I suoli sono una formazione geologica indipendente generata dal processo di alterazione - lo strato roccioso fertile superiore, che si forma con una partecipazione significativa del bios nei processi di alterazione, contenente un orizzonte di arricchimento con prodotti di decomposizione, principalmente biomassa vegetale.

Gli agenti atmosferici hanno due aspetti. Da un lato, questa è la frammentazione delle rocce madri, o agenti atmosferici fisici. Ma il processo di distruzione della roccia può consistere nella decomposizione chimica con la partecipazione di reazioni di scambio, dissoluzione, lisciviazione, ossidazione, idratazione, che costituiscono il contenuto degli agenti atmosferici. chimico. Di solito questi due tipi principali di agenti atmosferici sono combinati in proporzioni diverse, con gli agenti atmosferici fisici che preparano le rocce agli agenti atmosferici chimici.

Tipi di agenti atmosferici

agenti atmosferici fisici

L'erosione fisica è la frantumazione delle rocce madri, la loro disintegrazione senza un cambiamento significativo nella composizione dei grani minerali. Tale alterazione è tipica delle regioni artiche, antartiche, montuose, aree di zone aride: deserti, semi-deserti con scarso contenuto di umidità nel suolo, precipitazioni annuali molto basse con forte riscaldamento solare, con fluttuazioni significative delle temperature giornaliere e stagionali.

Gli agenti atmosferici fisici si verificano principalmente sotto l'influenza di sbalzi di temperatura, congelamento e scongelamento dell'acqua, l'azione di perforare (scavare) animali, animali, il sistema radicale delle piante e la cristallizzazione dei sali contenuti nell'acqua capillare. Non ci sono cambiamenti significativi nella composizione dei frammenti.

Riso. 1. Le teste di legno di Mansi si sono formate a causa degli agenti atmosferici fisici. © Aleksandr Chazov

Tra i fattori atmosferici, prima di tutto, si notano i cambiamenti di temperatura: giornalieri, stagionali.

Le rocce sono un aggregato di grani di diversa composizione, che reagiscono in modo diverso alle variazioni di temperatura. Hanno diversi coefficienti di dilatazione volumetrica e lineare, cioè quando riscaldati di 1⁰С, aumentano il loro volume o lunghezza di una quantità diversa. Ad esempio, per i cristalli di calcite in direzioni parallele all'asse di simmetria del terzo ordine e perpendicolari allo stesso asse, i coefficienti differiscono significativamente, pari rispettivamente a 25,6·10 -6 e 5,5·10 -6. Non meno significative sono le differenze di questi coefficienti per i diversi individui minerali. Quindi per il quarzo è 3,1 10 -4, per l'ortoclasio - 1,7 10 -3. Quando le rocce di granito vengono riscaldate a 50⁰С, la dimensione di ciascun granello di quarzo aumenta del 15%. Poiché la temperatura varia leggermente nel tempo, le differenze nei coefficienti di dilatazione volumetrica e lineare portano ad un indebolimento dei legami tra i grani. La roccia è incrinata e divisa in frammenti.

Durante gli agenti atmosferici fisici, agiscono anche le forze di cristallizzazione. Quando l'acqua si congela, trasformandosi in ghiaccio, aumenta il suo volume del 9%. In questo caso, la roccia, per così dire, si è incuneata lungo le crepe e crolla. Si nota anche l'influenza delle sollecitazioni tettoniche. Sotto la loro influenza, gli strati rocciosi vengono piegati, schiacciati con la formazione di rotture, fratture, ad es. c'è una violazione dell'integrità della razza. azione delle onde d'impatto, abrasione, e il vento corrosione sono fattori importanti degli agenti atmosferici fisici. Le onde del mare e le correnti portano alla distruzione meccanica del substrato roccioso. L'onda d'urto, trasportando pietre, granelli di sabbia, agisce sugli scogli della riva provocandone il collasso e la dissoluzione. L'abrasione subacquea agisce sul fondo di laghi, mari, oceani, a profondità fino a diverse decine di metri in laghi, mari e fino a 100 metri o più negli oceani. Il fenomeno dell'abrasione e della corrosione - distruzione meccanica, molatura, abrasione della superficie della roccia durante l'attrito e la collisione con particelle solide di rocce, si verificano non solo a causa del trasferimento di particelle mediante il movimento dell'acqua, ma anche durante il trasferimento del vento, ghiaccio, quando si muove sotto l'influenza della gravità. L'attività erosiva del ghiaccio si manifesta nell'Artico, nell'Antartico, alle alte latitudini e negli altopiani. Ghiacciare, scivolare, abradere e frantumare le rocce.

Una parte integrante degli agenti atmosferici fisici, dell'erosione e della denudazione è l'azione dei fattori gravitazionali che determinano la differenziazione iniziale del materiale clastico. Frammenti più grandi si accumulano sui pendii, ai piedi, nelle depressioni del rilievo. Quelli più piccoli sono portati via dall'acqua, dal vento, a volte a centinaia di chilometri dal massiccio distruttivo.

A seconda del fattore principale che determina i processi di distruzione delle rocce, si distinguono diversi tipi di agenti atmosferici fisici: gelido, nevoso, insolazione (nei deserti), biologico, ghiaccio. Durante gli agenti atmosferici meccanici, opera un complesso di processi, che è anche caratteristico della decomposizione chimica, ma con una netta predominanza della distruzione fisica delle rocce. I prodotti non spostati, sotto forma di frammenti di diverse dimensioni, rimangono nel sito di distruzione con una transizione graduale in una roccia invariata, formando eluvio fisico. V. T. Frolov chiama tale eluvium rovine rocciose o ruderi di pietra. Lo spessore dello strato di eluvio fisico è diverso e può raggiungere i 30-40 m.

Al numero residuo le formazioni includono il rimanere sul posto clastico grossolano prodotti della frantumazione meccanica delle rocce - perluvio dopo aver lavato o soffiato via le particelle fini, la terra fine. La formazione del perluvio avviene con la partecipazione di correnti, disordini, attività eolica e acque sotterranee. In questo caso si possono formare accumuli di concrezioni, resti faunistici e minerali pesanti. V. T. Frolov li considera orizzonti di condensazione secondo il meccanismo di accumulo dei componenti, simile all'aumento della concentrazione di elementi durante l'evaporazione.

agenti atmosferici chimici

Si tratta di complessi processi di decomposizione chimica delle rocce, compreso un gruppo significativo di reazioni chimiche, processi biogenici e biochimici.

I principali fattori di questo tipo di agenti atmosferici sono acqua, anidride carbonica, acidi organici forti (solforico, nitrico), ossigeno, acido solfidrico, metano, ammoniaca e attività biologica. I processi principali sono dissoluzione, lisciviazione, ossidazione, idratazione, carbonatizzazione secondaria, idrolisi, ecc. I cationi metallici, gli alcali e altri elementi, gli ossidi, gli idrossidi vengono rimossi dalla zona di alterazione degli agenti atmosferici sotto forma di soluzioni vere e colloidali, sotto forma di sospensioni delle particelle più fini.

Il fattore biogenico è l'agente più importante che influenza la totalità dei processi di alterazione degli agenti atmosferici che si verificano in un ambiente di interazione tra le componenti atmosferiche, idrosferiche e litosferiche. La biomassa ha un effetto catalitico, influisce sui fenomeni di degradazione e sintesi come fonte di energia e materia, crea un ambiente favorevole per l'attività del microbio batterico.

Un ruolo importante nei processi di decomposizione chimica è svolto dalla struttura dell'acqua, che ne determina le proprietà di elettrolita debole, dissociandosi in ioni H + e OH -. È stato stabilito che ad una temperatura di 20⁰С il prodotto ionico dell'acqua è: КВ = 1·10 -14 , dove КВ è il prodotto ionico dell'acqua in g/ione per litro. Il grado di dissociazione dell'acqua aumenta con l'aumentare della temperatura, il che contribuisce all'attivazione dei processi di decomposizione delle rocce. Poiché l'acqua è un elettrolita, dissolve quasi tutti i minerali conosciuti.

Significativa importanza nei processi di alterazione chimica è giocata dal valore di acidità-alcalinità pH, che mostra la concentrazione di ioni idrogeno. Il valore del pH è il reciproco del logaritmo della concentrazione degli ioni idrogeno, varia entro 1-14 e fissa la reazione del mezzo: da acido, pH = 1-6, a pH neutro = 7 a pH alcalino = 8-14 . I valori minimi di pH sono tipici per i mezzi fortemente acidi, i massimi per quelli altamente alcalini.

La solubilità di componenti come SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe(OH) 3 , Al(OH) 3 , ecc., che si formano, in particolare, durante gli agenti atmosferici chimici, dipende in modo significativo dal valore del pH. L'ossido di ferro idrato è solubile e quindi può essere trasportato da soluzioni acquose solo in un ambiente acido a pH = 1-4. La neutralizzazione delle soluzioni provoca la sua precipitazione. L'ossido di alluminio idrato Al(OH) 3 è solubile sia in ambiente acido che alcalino, precipitando a pH = 6-8. La silice SiO 2 è solubile in un ambiente fortemente alcalino, essendo inattiva nell'intervallo di pH da 3 a 8.

La solubilità determina la possibilità di trasferire molti componenti e le condizioni per la loro precipitazione.

Per le reazioni che si verificano durante gli agenti atmosferici e determinano la rimozione dei composti dal luogo di decomposizione, è importante un indicatore come il potenziale ionico e la sua relazione con la solubilità. Il potenziale ionico è determinato dal rapporto tra la carica di un catione e il suo raggio ionico. In base a ciò, tutti gli ioni (secondo V. M. Goldshmit) sono divisi in 3 gruppi:

• solubile- Na + , Ca 2+ , Mg 2+ . Il loro potenziale ionico è tre. Non subiscono idratazione, ma i dipoli d'acqua vengono attratti dalla superficie di questi cationi, formando strati di solvato. Questo gruppo include anche cationi potassio e cesio;
• cationi idrolizzati- alluminio trivalente e ferro, manganese tetravalente. Il loro potenziale ionico è maggiore di 3. sono idratati secondo lo schema Al 3+ + 3H 2 O = Al(OH) 3 + 3H + ;
• ossianioni 2-, 3-, ecc., aventi un potenziale ionico di 9,5 o più e derivanti dalla dissociazione delle basi nell'acqua. Di solito migrano sotto forma di uno ione bicarbonato - e uno ione idrofosfato -.

Oltre all'indice di acidità-alcalinità, un parametro importante delle condizioni fisico-chimiche del mezzo di dissoluzione e migrazione è il potenziale redox Eh. Si ritiene che il potenziale redox (ORP) uguale a zero corrisponda alla reazione di dissociazione dell'idrogeno: H 2 = 2H + + 2e. il valore RCF al quale esiste il ferro ferroso corrisponde a 0,44 volt. Per rame bivalente 0,35 pollici. pertanto la reazione del solfato di rame con il ferro nativo è accompagnata dalla formazione di rame nativo con la contemporanea trasformazione di un atomo di ferro in un catione: CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.

I prodotti di distruzione della materia organica, principalmente i residui vegetali, svolgono un ruolo speciale nei processi chimici. Di conseguenza, si formano acidi umici. Creano una reazione acida dell'ambiente e partecipano alla decomposizione chimica dei silicati. Con i cationi di un certo numero di metalli, gli acidi umici formano anioni complessi - umati, che contribuiscono alla rimozione di questi elementi dai prodotti atmosferici sotto forma di soluzioni colloidali. Inoltre, la presenza di materia organica crea un ambiente riducente e la solubilità di molti composti ferrosi è superiore a quella dei composti di ossido. I microrganismi determinano anche il corso di reazioni come la riduzione del solfato, la produzione di idrogeno, la conversione dell'ossido di ferro in uno stato insolubile, ecc.

Di grande importanza per gli agenti atmosferici chimici e la rimozione dei suoi prodotti dal luogo di decomposizione delle rocce madri appartiene all'anidride carbonica, che forma complessi ben solubili con alcuni metalli. I carbonati metallici, quando interagiscono con la CO 2, vengono convertiti in bicarbonati, il che aumenta notevolmente la loro solubilità.

agenti atmosferici sott'acqua

I processi di alterazione degli agenti atmosferici si verificano non solo sulla terraferma, ma anche sul fondo dei mari e degli oceani. Qui, sotto l'influenza dell'acqua di mare mineralizzata, le sue temperature, la pressione e le condizioni del gas, le rocce e i minerali si decompongono e si creano neoplasie eluviali, prodotti chimici, metasomatici e biologici. Questo insieme di processi chimici e biochimici, che portano a un cambiamento nella composizione dei corpi minerali che si trovano nel mare sia in sospensione che sul fondo, ha un nome speciale: almirolisi. Non solo i componenti minerali che entrano nel fondale marino da terra sono soggetti ad almirolisi, ma anche i prodotti di eruzioni vulcaniche.

I principali fattori di decomposizione sottomarina sono acqua, bios, regime del gas, salinità, pressione, temperatura e lo strato d'acqua inferiore contiene particelle sospese e microrganismi. La temperatura media della zona di decomposizione sottomarina è inferiore alla temperatura media delle aree continentali di agenti atmosferici chimici. La pressione aumenta all'aumentare della profondità del sedimento di fondo da 20 atmosfere a una profondità di 200 m a 1000 atmosfere a una profondità di 10170 m, il che comporta un aumento della solubilità di solidi e gas, nonché l'attivazione di vari prodotti chimici processi, influisce sulla loro velocità, direzione ed efficienza. In modo più evidente, le variazioni di pressione si manifestano in reazioni che coinvolgono gas, in particolare ossigeno e anidride carbonica, la cui quantità aumenta a causa di una diminuzione della temperatura e della pressione a grandi profondità, contribuendo a un corso più vigoroso dei processi di ossidazione e carbonatizzazione. L'efficienza dell'almirolisi dipende anche dalla velocità di accumulo dei sedimenti e dall'attività vitale degli organismi, principalmente batteri.

Il rapido accumulo di sedimenti non contribuisce allo sviluppo degli agenti atmosferici sottomarini, poiché il materiale appena depositato è privato del contatto a lungo termine con l'acqua di fondo a causa della sua sovrapposizione con un nuovo strato di particelle sedimentarie. L'acqua di mare non ha il tempo di esercitare un notevole effetto chimico sul sedimento. È noto che nei bacini, marini, oceanici, si osserva una diminuzione del tasso di sedimentazione con la distanza dalla costa. Pertanto, i fenomeni di almirolisi si manifestano al massimo nelle parti più profonde del bacino. La letteratura (Frolov, 1984, 1995) indica la formazione durante l'almirolisi conchiglie subacquee diversa composizione: calcare, dolomite, ferro-manganese, fosfato, pirite. Il loro spessore rispetto a formazioni terrestri simili è leggermente inferiore e di solito non supera 1 m. le condizioni di formazione sembrano essere simili a quelle della crosta atmosferica terrestre.

Non sono escluse la migrazione verticale della sostanza disciolta e la cementazione delle particelle. Come risultato di idrolisi, idratazione, ossidazione, riduzione, migrazione, precipitazione durante l'almirolisi, vengono sintetizzati nuovi minerali: si formano argilla, zeoliti, carbonati, idrossidi di ferro e manganese, glauconite, camosite, fosforiti, rocce, ad esempio fosfato. Per quanto riguarda la microflora batterica e il suo ruolo negli agenti atmosferici sottomarini, è noto che i batteri partecipano ai processi di almirolisi come catalizzatori che accelerano i processi chimici, ma non cambiano la loro direzione generale e producono i propri prodotti.

Pertanto, le condizioni fisiche e chimiche dell'ambiente determinano il verificarsi e il decorso degli agenti atmosferici sottomarini, che raggiungono il suo massimo sviluppo in condizioni di velocità di sedimentazione bassa e nulla nelle aree di mare profondo e sulle dorsali sottomarine.

Un particolare tipo di alterazione è l'elaborazione idrotermale e fumarolica di vulcani e formazioni sedimentarie nelle aree di vulcanismo. La saturazione con ione solfato, l'irrigazione di sedimenti piroclastici, di cenere, l'alta temperatura e l'ambiente acido, che assicura la mobilità dell'allumina, provoca la formazione di un eluvio variegato e di colore bianco (crosta fumarolica-solfatara secondo A. S. Kalugin).

crosta di agenti atmosferici

Il complesso di rocce che si sono formate nella parte superiore della crosta terrestre sotto l'influenza di vari fattori atmosferici è chiamato crosta da agenti atmosferici. La crosta atmosferica (CV) si forma principalmente nella zona di aerazione e infiltrazione. In base alla natura e al grado di cambiamento delle rocce originarie, si distinguono diversi tipi geochimici di croste da agenti atmosferici, che sono considerati di seguito.

Crosta lateritica

L'erosione lateritica è accompagnata dalla formazione di ossidi semplici in seguito alla completa idrolisi dei silicati. Questo tipo di alterazione è caratteristico di un clima umido (tropicale, subtropicale) con profonda decomposizione chimica della roccia originaria. Il profilo della crosta lateritica sui graniti (descrizione dal basso verso l'alto) comprende le seguenti zone:

• granito resistente alle intemperie;
• granito modificato, spessore 3 m;
• orizzonte strutturale argilloso, spessore 3 m;
• orizzonte di masse dense, spesso simili a scorie, di colore rosso mattone, da marrone scuro a quasi nero. È un prodotto della completa idrolisi dei silicati e della rimozione di tutti i cationi mobili, arricchimento con ossidi e idrossidi di ferro e alluminio. Questa zona è tipomorfa per questo tipo di corteccia; la sua formazione costituente è chiamata laterite;
• terreno moderno grigio brunastro arricchito in caolinite con molto humus. Alla base dello strato di terreno sono presenti concrezioni siliceo-ferruginose.

Nei paesi dell'Africa tropicale e circa. Madagascar, la potenza di tale HF è di 100-150 m.

La zona laterite può contenere orizzonti chiamati corazze. Lo spessore della corazza è di circa 4 M. Corrispondono alle zone di cementazione della crosta lateritica, ma non sempre sono osservate. Col tempo si trasformano in corazze, perdendo ferro, ma allo stesso tempo arricchendosi di alluminio bauxiti, minerale per alluminio.

Crosta argillosa

In condizioni di clima temperato umido, lungo i graniti si forma una crosta di agenti atmosferici di profilo argilloso. Il profilo della crosta sviluppatasi dopo i graniti comprende le seguenti zone:

• granito resistente alle intemperie;
• granito frantumato parzialmente alterato;
• orizzonte di argille eluviali di caolinite o montmorillonite-caolinite.

Secondo le rocce base, ultrabasiche e vulcaniche, la composizione dell'orizzonte argilloso della crosta cambia in montmorillonite-nontronite-ocra.

Nel clima temperato umido (zona taiga-podzolica), si forma una crosta di agenti atmosferici relativamente sottile (0,5-1,2 m), che viene identificata con la copertura del suolo (Strakhov, 1963). È caratterizzato da uno strato di humus di piccolo spessore (1-3 cm) arricchito di sostanza organica, che qui costituisce la parte superiore del profilo di invecchiamento. Sotto c'è un orizzonte composto principalmente da silice finemente dispersa con uno spessore di 15-20 cm, a volte di più (eluviale secondo N. M. Strakhov, 1963). Alla base giace uno strato con concrezioni ferruginose, sorto per l'afflusso di ferro dagli orizzonti sovrastanti. Si tratta di suoli podzolici, suddivisi in tipologie da soddy a podzols, caratterizzati dal massimo sviluppo dell'orizzonte eluviale.

L'influenza significativa del clima sulla scala di formazione della crosta e sulla composizione minerale del profilo geochimico di CV, insieme alla temperatura, è determinata dalle differenze nella quantità di umidità e biomassa coinvolte negli agenti atmosferici.

Crosta da agenti atmosferici clastica

Nelle aree a clima arido con deficit di umidità, così come nelle aree polari e di alta montagna, non si osserva una decomposizione evidente del materiale delle rocce madri, poiché l'acqua non è solo un mezzo, ma anche un componente attivo di sostanze chimiche reazioni durante gli agenti atmosferici. Predomina la distruzione meccanica delle rocce - clastogenesi e si formano CV detritici.

Le differenze nel profilo geochimico delle croste da agenti atmosferici sono in gran parte legate al fattore climatico, alla zona climatica e dipendono dalla composizione della roccia originaria. Oltre al clima, la formazione del profilo della crosta atmosferica e la sua conservazione dipendono dall'intensità e dalla natura dei movimenti tettonici. Le condizioni ottimali per lo sviluppo delle croste da agenti atmosferici esistono all'interno di frammenti stabili e lenti della crosta terrestre con attività tettonica indebolita, con morfologie levigate (rilievo peneplanizzato). Queste condizioni sono soddisfatte da piattaforme, lastroni con paesaggi di pianura, colline. Nelle zone montuose delle aree tettonicamente attive si manifesta l'erosione chimica, ma a causa dell'erosione, i CM possono essere preservati solo localmente, all'interno delle zone di faglia, cedimento.

Crosta ad alterazione areale e lineare

Le differenze nelle caratteristiche geologiche e strutturali della formazione iniziale soggetta ad agenti atmosferici (substrato) determinano la formazione di CV di due tipi morfogenetici - un vero e lineare(Sapozhnikov, Vitovskaya, 1981). I CV areali formano una copertura continua su un'area fino a centinaia e migliaia di chilometri quadrati, con uno spessore da alcuni a 100 M. I CV lineari, che si sviluppano lungo zone tettonicamente indebolite, sono sviluppati più localmente, in conformità con lo sciopero di la zona, penetrando fino a 1000 m di profondità.

L'innalzamento del territorio delle singole sezioni comporta lo smembramento del rilievo, che rende difficile la formazione del CV. Il sollevamento può superare il tasso di formazione della crosta e il CV subirà la denudazione prima che abbia il tempo di formarsi. Enormi masse di materiale grossolanamente disperso vengono quindi trasportate nei serbatoi di deflusso finali. Ad esempio, r. L'Ob trasporta annualmente 394 km 3 di materiale sedimentario nell'oceano. Il fiume Mekong, che ha le sue sorgenti nell'Himalaya, sfocia nel Mar Cinese Meridionale e trasporta 1 miliardo di tonnellate. Viene chiamata la massa totale dei prodotti atmosferici trasportati da tutti i fiumi nei mari e negli oceani sotto forma di sospensioni, detriti. deflusso solido ed è di 18,5 miliardi di tonnellate/anno.

La quantità di deflusso solido dipende dalla velocità del flusso d'acqua. Per i fiumi di montagna, la velocità del flusso può essere di 700 cm/s, nei fiumi di pianura da pochi centimetri a 100 cm/s.

L'invecchiamento dei minerali è un processo complesso e dispendioso in termini di tempo durante il quale la loro superficie viene distrutta. Gli agenti atmosferici sono influenzati da molti fattori e, a seconda di ciò, se ne distinguono tre tipi: agenti atmosferici meccanici, organici e chimici delle rocce.

Tipi di agenti atmosferici

In effetti, gli agenti atmosferici sono la distruzione o il completo cambiamento nella struttura dei minerali sotto l'influenza di anidride carbonica, ossigeno, acqua, sbalzi di temperatura, rappresentanti di flora e fauna.

In base a quale di questi fattori ha una maggiore influenza su una particolare sezione della roccia, si distinguono tre tipi di agenti atmosferici:

• fisico (meccanico);
• chimico ;
• biologico (organico).

Tutti questi tipi sono strettamente correlati tra loro e spesso agiscono simultaneamente e solo le condizioni naturali influenzano la predominanza di un particolare tipo di agenti atmosferici.

Di norma, questi processi si verificano sulla terraferma, molto meno spesso, sul fondo dei corpi idrici.

Nelle aree dominate da suoli aridi, polari o alpini caratterizzati da uno scarso apporto idrico, predominano gli agenti atmosferici fisici. Mentre nei subtropicali e nei cadaveri - il suo tipo chimico.

Riso. 1. Terreni aridi

Caratteristiche degli agenti atmosferici chimici

Gli agenti atmosferici chimici sono la distruzione dei minerali e un cambiamento fondamentale nella loro composizione, che porta alla formazione di composti completamente nuovi.

Questo processo è più attivo nelle rocce carbonatiche, che sono caratterizzate da frammentazione e maggiore permeabilità all'acqua. L'acqua ha un'influenza particolarmente grande sul corso del processo distruttivo.

Riso. 2. Rocce carbonatiche

Il tasso di agenti atmosferici chimici aumenta molte volte se la soluzione acquosa contiene acidi organici, anidride carbonica e ossigeno. Queste sostanze hanno un'elevata attività, che sono in grado di trasferire all'acqua.

Ci sono 4 principali reazioni chimiche agli agenti atmosferici:

• Ossidazione - l'aggiunta di molecole di ossigeno, grazie alle quali si verifica la formazione di nuovi composti. Esempi di agenti atmosferici chimici delle rocce sotto l'influenza dell'ossigeno includono la transizione di siderite e pirite in ematite.
• Idratazione - attaccamento dell'acqua, cioè l'attaccamento di molecole d'acqua alla superficie del reticolo cristallino del minerale. Un tipico esempio di idratazione è il passaggio dell'anidride al gesso.

Riso. 3. gesso

• Dissoluzione - dissoluzione di molecole di una sostanza in un'altra sostanza senza un cambiamento qualitativo nella sua composizione. Quasi tutti i minerali si dissolvono in un modo o nell'altro, ma le rocce sedimentarie sono le più suscettibili a questo processo.
• Idrolisi - un complesso processo chimico graduale in cui, sotto l'influenza dell'acqua e degli ioni in essa disciolti, si verifica un completo cambiamento nella struttura dei minerali. La caolinite è un esempio di roccia che appare a causa degli agenti atmosferici sotto l'influenza dell'idrolisi.

Il processo di alterazione degli agenti atmosferici è diviso in tre tipi di agenti atmosferici: fisico, chimico e biologico. L'allocazione di ogni alterazione si basa su eventuali fattori atmosferici determinanti. Nonostante ciò, tutti e tre i tipi di agenti atmosferici agiscono sempre insieme e contemporaneamente.

1. agenti atmosferici fisici Si esprime principalmente nella frantumazione meccanica di corpi minerali (rocce, materiali da costruzione, ecc.) senza una variazione significativa della loro composizione minerale. Le fluttuazioni di temperatura svolgono un ruolo importante in questa distruzione "schiacciante". Quindi, ad esempio, nei deserti, le fluttuazioni di temperatura giornaliere sono molto significative, di giorno fino a +80 ° C e di notte solo +20 ° C. La distruzione delle rocce e delle strutture edilizie aumenta quando l'acqua penetra nelle microfessure. Durante il congelamento, l'acqua aumenta di volume del 9-11%, si sviluppa una grande pressione laterale e la roccia viene distrutta. Questo fenomeno è comunemente indicato come "gelo atmosferico". Molte rocce, in particolare quelle argillose, si rompono in pezzi quando bagnate e si asciugano alternativamente. Gli agenti atmosferici fisici prevalgono nelle regioni desertiche e nelle regioni con clima freddo (artico, regioni di alta montagna, ecc.).

2. agenti atmosferici chimici espresso nella distruzione di rocce, materiali da costruzione e strutture edilizie fino al completo degrado, cioè a livello di anioni e cationi, con la contemporanea formazione di nuove formazioni minerali. I principali fattori di questo agenti atmosferici sono acqua, ossigeno, anidride carbonica, acidi organici, ecc. A questi fattori sono associati processi chimici complessi: dissoluzione, ossidazione, idratazione, carbonizzazione, idrolisi.

L'intensità degli agenti atmosferici chimici dipende dall'area interessata dall'acqua, dalla sua temperatura e dalla durata dei processi. I carbonati, i solfati, ecc. sono i più suscettibili a questi agenti atmosferici Gli agenti atmosferici chimici hanno il maggiore potere distruttivo in un clima caldo e umido.

3.agenti atmosferici biologici a volte chiamato organico. Si manifesta sotto forma di effetti meccanici e chimici di organismi viventi e vegetali sulla superficie terrestre.

La distruzione meccanica è prodotta dalle piante dal sistema radicale. Le radici degli alberi possono distruggere anche rocce forti e lastre di cemento. Oltre alla forza meccanica di distruzione, le radici delle piante hanno la capacità di distruggere rocce e materiali da costruzione con acidi organici, che rilasciano sia durante la loro crescita che dopo la morte durante i processi di decomposizione. Vari scavi violano significativamente l'integrità delle rocce.

Gli agenti atmosferici biologici si manifestano quasi ovunque, soprattutto nelle zone con clima umido, che favorisce la crescita e lo sviluppo delle piante.

In una certa misura, le attività antropiche, in particolare la costruzione di edifici e strutture, dovrebbero essere attribuite al tipo biologico degli agenti atmosferici. Anche se va notato che questa attività distrugge la superficie della crosta terrestre da tutti i tipi di processi di alterazione degli agenti atmosferici.

Si riferisce a forze esogene (esterne) che influiscono. Gli agenti atmosferici sono di diversi tipi:

Una varietà di agenti atmosferici fisici è il gelo, che è anche caratteristico delle zone climatiche subartiche. Qui, l'acqua si congela non solo nelle fessure, ma anche nei capillari, strappando la roccia a uno stato sciolto.

agenti atmosferici chimici. Questa è la distruzione delle rocce quando interagiscono con elementi chimicamente attivi (ossigeno, anidride carbonica, acidi organici). Questo tipo di alterazione è particolarmente evidente nelle rocce contenenti ferro: sono ricoperte da una crosta marrone. Le principali regioni del globo in cui avviene un processo simile sono le latitudini tropicali. Qui, le rocce vengono distrutte dall'acqua piovana con elementi chimicamente attivi disciolti in essa.

Questo tipo di agenti atmosferici è caratterizzato dall'accumulo nei laghi e da: bauxiti, fosforiti, cobalto, ferro sedimentario.

agenti atmosferici organici. Procede sotto l'azione degli organismi viventi, che frantumano rocce con radici vegetali e acido durante la decomposizione di resti vegetali e animali. Gli animali, facendo mosse e buchi, lo allentano. Alcuni molluschi marini si perforano da soli nelle solide rocce costiere. Muschi e licheni secernono acidi che dissolvono le rocce. Il principale risultato degli agenti atmosferici organici è la formazione di suoli.

L'ammasso roccioso, che ha subito la distruzione, forma una crosta di agenti atmosferici, uno strato sciolto che si crea nella zona di infiltrazione dell'acqua. Nella stagione calda, dove le condizioni sono più favorevoli per la sua formazione, la crosta atmosferica raggiunge i 100–200 mo più, sebbene il suo spessore sia solitamente di 30–60 M. Non solo lo spessore della crosta atmosferica è diverso, ma anche la sua composizione.

Le forze invisibili e poco appariscenti degli agenti atmosferici, lavorando giorno dopo giorno, distruggono le rocce, vicino alle quali si accumulano frammenti grandi e piccoli dai massi alla sabbia. Rotolano, scivolano, scivolano lungo il pendio, formando un ghiaione. Di solito hanno la forma di un cono appoggiato a un pendio. A poco a poco, l'astragalo cresce in larghezza e altezza, si unisce a quelli vicini, formando una scia di talus. Le montagne sembrano "affondare" in cumuli di detriti. I ghiaioni si formano più spesso in primavera, quando la neve si scioglie o in un clima gelido tranquillo.