Химическое выветривание
Химическое выветривание - разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, водой, органическими кислотами.). Окисление (соединение минералов с кислородом) особенно заметно для пород, содержащих железо, - они покрываются бурой коркой. Минералы в породах могут изменяться, поглощая воду (процесс гидратации), растворяясь в воде, разлагаясь на отдельные элементы под влиянием воды и углекислого газа (гидролиз).
Наиболее активно химическое выветривание в районах с теплым влажным климатом и густой растительностью.
Биогенное выветривание
Клинья, раздвигают трещины, разбивая скалы. Даже городские жители, вероятно, не раз наблюдали, как подымается и трескается асфальт под напором хрупких с виду растений.
Животные, делая ходы и норы в почве, разрыхляют ее. Некоторые морские моллюски даже просверливают себе норы в прочных прибрежных скалах.
В запасе у некоторых растений и животных есть и химические средства. Мхи и лишайники, например, выделяют гуминовые кислоты, растворяющие горные породы. Подняв с какого-нибудь валуна куртину мха, мы обнаружим под ней небольшое углубление, заполненное рыхлым материалом - продуктом разрушения валуна гуминовыми кислотами, выделяемыми мхами. Самыми первыми на голых скалах поселяются микроорганизмы, готовящие почву для поселения других, высокоорганизованных растений.
"Пустынный загар"
В некоторых случаях выветривание не разрыхляет, а цементирует рыхлые породы. В жарком, сухом климате породы скрепляются углекислой известью, гипсом или поваренной солью. В тропиках - окислами железа и алюминия, образуя мощные покрытия - коры, бронирующие нижележащие рыхлые отложения от размыва. С древними корами выветривания связаны месторождения ценных полезных ископаемых (цветных металлов, никеля, кобальта, железа, бокситов).
В засушливых областях поверхность валунов нередко покрыта черными и бурыми блестящими корками толщиной 1-2 мм, состоящими из окислов железа и марганца. Окислы вместе с водой, содержащейся в породе, при нагревании ее солнечными лучами поднимаются к поверхности, где и остаются после испарения воды.
Круговорот элементов в почве
Геологический круговорот элементов
Атмосферные осадки, проникающие в обломочную породу, обусловливают растворение и передвижение растворимых продуктов выветривания. Быстрее всего и «а большее расстояние переносятся наиболее подвижные соединения. Соединения хлора и серы, отнесенные к наиболее подвижным, вымываются в форме солей с эквивалентным количеством оснований из следующего ряда. Неподвижность Si02 кварца относительная. Некоторая часть элементов, преимущественно наиболее подвижных, выносится в речную сеть и поступает в моря и океаны. Кроме того, реки несут взмученные частицы, полученные в результате размывания русел и смывания их с поверхности.
Весь этот материал откладывается на дне океанов (морей) частью непосредственно, частью после его переработки морскими организмами. В течение тысячелетий на дне океанов образуется мощная толща осадочных пород. По мере погребения новыми осадками ранее отложенные претерпевают глубокие изменения под влиянием возрастающего давления и температуры. В зависимости от степени изменения они переходят в различные метаморфические породы, и затем кристаллические сланцы. В последующем под влиянием тектонических процессов и морских регрессий отложенные на дне океанов (морей) породы могут выходить на дневную поверхность, подвергаться новому континентальному выветриванию. Тогда наступает новый цикл большого геологического круговорота.
Таким образом, большой геологический круговорот элементов слагается из процессов:
Биологический круговорот элементов
Материнские горные породы, как правило, не содержат органическое вещество и азот. Элементы зольного питания более или менее равномерно рассеяны в их толще. С поселением растительности и началом почвообразования развивается процесс обогащения верхних горизонтов формируемой почвы органическим веществом, азотом и элементами зольного питания. Это обогащение осуществляется в процессе малого биологического круговорота элементов, который развивается на фоне большого геологического круговорота.
Биологический круговорот элементов состоит: