Элювиальные отложения

Элювиальные отложения это остаточные или несмещенные продукты разрушения, образующиеся в результате протекания химических и физических процессов выветривания.

В результате физических и химических процессов выветривания возникают две группы продуктов: растворимые, подвижные, которые уносятся водами на какое-то расстояние, или гравитационные, смещенные накопления у подножий склонов и остаточные , оставшиеся на месте первоначального залегания пород, подвергшихся выветриванию.

Остаточные или несмещенные продукты выветривания называются элювиальными отложениями или элювием.Элювий обладает рядом характерных признаков, отличающих его от других континентальных образований земной коры:

1)Залегает на место разрушения( распада) исходной материнской породы;

2)Имеет неровную нижнюю границу, так как заполняет все углубления -карманы и трещины в материнской породе ( смотри рисунок-1).

3) Лишен признаков слоистости и обладает иногда вертикальной полосчатостью.

4) К нему часто приурочены металлические и неметаллические полезные ископаемые ( глины, руды Al; Fе; Mn и другие).

5) Элювиальные отложения неоднородны как по составу, так и по крупности слагающих частиц, однако по профилю в них можно различить четыре основных зоны выветривания.

Читай также геологическая работа ветра

Эти зоны отчетливо, но не всегда прослеживаются в элювиальных корах выветривания( кроме элювиальных или автоморфных кор выветривания существуют гидроморфные-переотложенные, в которых зональность может быть иной или совсем отсутствовать). Мощность и состав кор выветривания меняются в зависимости от климатических данных, состава пород, рельефа и других факторов, то есть отражают определенный тип гипергенеза.

Рисунок-1. Схема строения элювиальной толщи(а) и конус осыпания (б)

Схема строения элювиальной толщи

Зональность ( профиль) особенно отчетливо выявляется в субтропических областях и проявляется в закономерной смене горизонтов, сложенных определенными устойчивыми первичными и гипергенными ( вторичными) минералами.Смена горизонтов ( зон) элювия в корах выветривания прослеживается постепенно сверху вниз от продуктов, сильно измененных до неизменной исходной породы ( последовательность верхних зон может меняться, они могут быть выражены плохо или отсутствовать совсем и так далее).

Первая зона сверху обычно характерна высокой степенью дробления частиц. Первичные минералы тонкораздроблены и являются пирмесью к вторичным ( каолиниту, гидроксидам Al, Fe, Si и другим минералам зоны охр и латеритов). Водопроницаемость породы ничтожна.Под действием приложенной нагрузки порода сильно сжимается. Наличие глинистых частиц сообщает элювию верхней зоны свойства плстичности, связности и набухания при увлажнении.

В инженерной практике эта зона получила название зоны полного дробления, ей соответствует гумидный тип гипергенеза с латеритной  корой  и алитной стадией выветривания( Аl-преобладающий элемент элювия). Л.И. Корженко считает целесообразным выделить здесь самый верхний слой тонкого дробления мощностью 20-30 см, состоящий из тонких пылеватых и глинистых частиц.

Вторая зона сверху состоит из различных обломков, относящихся по своим размерам к щебню и дресве.Более крупные куски материнской породы встречаются редко, они непрочны и легко рассыпаются при механическом воздействии. Водопроницаемость пород этой зоны значительно выше, как и ее сопротивляемость сжатию. Свойство пластичности почти отсутствует.

Эту зону называют щебенистой. И.В. Попов считает возможным называть ее также мелкообломочной. Однако здесь частицы в основном значительно крупнее 2 мм, что противоречит пониманию мелких обломков как частиц, меньших 2 мм.

Рисунок-2. Эоловые останцы неоднородных по составу пород, подвергшихся работе ветра

эоловые останцы неоднородных по составу пород, подвергшихся работе ветра
Третья зона сверху состоит из материнских пород, разбитых трещинами выветривания на отдельные глыбы.Промежутки между глыбами заполнены песчано-глинистым материалом. Водопроницаемость пород этой зоны чрезвычайно высокая. Силы сцепления между отдельными глыбами полностью отсутствуют, и действуют только силы внутреннего трения. Отмечено, что размеры отдельных глыб и обломков сверху вниз увеличиваются: в самой верхней части не превышают 10-15 см, а в нижней части доходят до нескольких метров.Эту зону называют глыбовой.

Четвертая сверху самая нижняя монолитная зона, не имеет следов механической раздробленности. Отмечается только некоторое ослабление сопротивления породы механическим воздействиям, обусловленное нарушением контактов на плоскостях скрытой трещиноватости и появлением в них глинистой примазки. В среднем мощность щебенистой зоны составляет 1-3 м. Мощность глыбовой зоны значительно больше и доходит до нескольких десятков метров.

Мощность монолитной зоны не определена. Вскрытые мощности составили до 3 м и более, но на всю мощность вскрытие не производилось. При использовании элювиальных толщ в качестве оснований сооружений следует иметь в виду, что рытье котлованов и неизбежное появление бытовых и производственных вод будут интенсифицировать химические процессы  и распространять их действие в глубину толщи, поэтому у выстроенных зданий и сооружений могут появиться большие и неравномерные осадки.

При оценке элювиальных отложений следует обращать внимание на степень выветрелости крупных обломков. По предложению В.Б.Швеца элювиальные крупнообломочные грунты  следует разделять по следующим признакам: с рухляковыми обломками( разламываются, но не растираются руками) и с глинистыми обломками ( растираются руками и размягчаются в воде).Для установления количественной характеристики степени выветрелости элювиального грунта В.Б. Швец предлагает выражение:

Кв=(Kt-Ko)/Ko;

Для определения этих величин устанавливают гранулометрический состав элювиального грунта природного сложения, затем берут пробу на истирание во вращающемся барабане и определяют гранулометрический состав пробы после испытания на истирание. Отношение суммарной массы фракций размерами менее 2 мм к суммарной массе фракций крупнее 2 мм дает величину Кв.

Ко-характеризует это отношение в грунтах природного сложения, а Кt-в грунтах после испытания на истираемость. Значения Кв могут изменяться в пределах от 0 до 1.

Дефляция и корразия ветра

Геологическая деятельность ветра на континентах складывается из разрушения горных пород, переноса и отложения ( аккумуляции) продуктов разрушения.Это единый сложный процесс и лишь в одном случае может преобладать разрушение пород ( зоны пустынь и полупустынь с господствующими ветрами, занимающие 20% поверхности континентов), а в другом -аккумуляция ( по окраинам пустынь у препятствий, где ветер стихает).

Все процессы, континентальные отложения, формы рельефа, обусловленные ветром, называются эоловыми (Эол-бог ветров в древнегреческой мифологии).Разрушительная деятельность ветра складывается из дефляции-выдувании и развевания тонких частиц породы и корразии-механической обработки поверхности обнаженных пород при помощи переносимых им твердых частиц ( например зерен кварца).

Корразия и дефляция взаимосвязаны, в результате их проявления возникают причудливые формы рельефа-останцы в виде башен, столбов, каменных грибов, качающихся камней, силуэтов животных, человека и других форм.
В полиминеральных породах под сверлящим и бурлящим действием ветра более мягкие и хрупкие компоненты пород разрушаются, а прочные подвергаются обтачиванию и шлифовке.

В разрушенных местах возникают углубления-ячейки, создающие ячеистый рельеф.У таких пород, например,- гнейс, образуются желобки. Однородные массивы обтачиваются относительно равномерно. В слоистых осадочных породах, отпрепарированных ветром, отчетливо видны отдельные слои ( смотри рисунок-2).

Рисунок-2. Обнажение песчаников, отпрепарированных ветром(дефляция и корразия) по трещинам выветривания.

Обнажение песчаников, отпрепарированных ветром(дефляция и корразия) по трещинам выветривания.
Cкорость дефляции составляет около 17 см в столетие и в отдельных местах ( например, в Египте) доходит до 60 см в столетие.Корразии подвержены также стены зданий, стекла в окнах и другие поверхности.

Зная время постройки здания или сооружения, можно по глубине образовавшихся ячеек судить о скорости процесса обтачивания.Перенос ветром возможен в основном для пылеватых и песчаных частиц ( размером не более 1 мм).Только во время ураганов могут переноситься более крупные частицы.

Частицы, переносимые ветром, либо перекатываются по поверхности земли, либо перемещаются во взвешенном состоянии. Песок и более крупные обломки пород при перемещении истираются друг о друга, обтачиваются ( шлифуются);  все острые углы обломков сглаживаются.

Ветер-важный переносчик солей.За один год с поверхности Океана в атмосферу штормовыми ветрами выносится 27 млрд.тонн солей, из них только хлор составляет 15 млрд.тонн. Ветер переносит частицы пыли и песка во взвешенном состоянии на огромные расстояния.

Так, пыль пустынь Африки уносится самумами( ураганы Сахары)на расстоянии более 2500 км и местами осаждается над Атлантическим океаном , а иногда достигает Русской равнины, Германии, Польши, Дании, где выпадает иногда с дождем или снегом.

Частицы породы, поднимаемые ветром, сортируются: крупные частицы ( размером 3-4 см) подбрасываются ветром на высоту до 2-3 м, крупнопесчаные частицы поднимаются на высоту 8-10 м. Наиболее мелкие песчинки взлетают на несколько десятков метров, а пыль-до тысячи метров и более.

Чем мельче частицы породы,тем выше они поднимаются и тем дальше уносятся от места разрушения массивной породы. Как бы далеко ни уносил ветер частицы пород, наступит момент, когда он стихнет и влекомые им частицы начнут осаждаться -аккумулироваться, образуя эоловые отложения. Среди эоловых отложений выделяют пески и тонкие пылеватые отложения -лёссы.

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.