6.2. Кора выветривания

Продукты выветривания в одних случаях могут быстро удаляться с поверхности породы по мере их образования, в других - накапливаться на поверхности, в-третьих - уже накопившиеся продукты выветривания могут быть удалены на последующей стадии развития территории. Совокупность остаточных (несмещенных) продуктов выветривания называют корой выветривания.

Существует целый ряд классификаций коры выветривания. Большинство авторов выделяют следующие типы кор:

- обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы;

- гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы - гидрослюды, образующиеся за счет изменений полевых шпатов и слюд;

- монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов; главный глинистый минерал - монтмориллонит;

- каолинитовая кора;

- красноземная;

- латеритная.

Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород.

Каждый из выделенных выше типов кор выветривания имеет зональный характер. Обломочные коры преобладают в полярных и высокогорных областях, а также в каменистых пустынях низких широт. Гидрослюдистые коры характерны для холодных и умеренных областей с вечной мерзлотой. Монтмориллонитовая кора образуется в степных и полупустынных областях, каолинитовая и краcноземная наиболее характерны для субтропиков и, наконец, латеритная кора формируется при наиболее активном химическом выветривании в условиях жаркого и влажного экваториальном климата.

В некоторых случаях в процессе выветривания происходит не разрыхление, а цементация рыхлых пород. Так, в условиях жаркого и сухого климата наблюдается цементация рыхлых поверхностных образований углекислой известью, гипсом или поваренной солью. В областях с несколько большим количеством осадков пpeобладает известковый цемент, с увеличением аридности климата углекислая известь заменяется гипсом. Мощность известково-гипсовых кор достигает 2 м.

Еще более мощные коры образуются в условиях тропического климата с четко выраженными сухим и влажным сезонами года. Здесь коры образуются за счет цементации окислами железа, реже - алюминия. Подобные коры выполняют роль бронирующего пласта, предохраняя нижележащие рыхлые образования от эрозии и дефляции. В ряде случаев наличие мощных железистых кор способствует формированию инверсионных форм рельефа.

6.3. Климат, как фактор рельефообразования. Реликтовый рельеф

Климат - один из важнейших факторов рельефообразования.

Взаимоотношения между климатом и рельефом весьма разнообразны. Климат обусловливает характер и интенсивность процессов выветривания, он же определяет в значительной мере характер денудации, так как от него зависит степень интенсивности действующих экзогенных сил.

В разных климатических условиях не остается постоянным и такое свойство горных пород, как их устойчивость по отношению к воздействию внешних сил. Поэтому в разных климатических условиях возникают разные, часто весьма специфичные формы рельефа. Различия в формах наблюдаются даже в том случае, когда внешние силы воздействуют на однородные геологические структуры, сложенные литологически сходными горными породами.

Климат влияет на процессы рельефообразования как непосредственно, так и опосредствованно, через другие компоненты природной среды: гидросферу, почвенно-растительный покров и др.

Так, возникновение прибрежных пустынь Намиб (Юго-Западная Африка) и Атакамы (Южная Америка) обусловлено проходящими здесь холодными морскими течениями, существование которых у западных берегов Африки и Южной Америки является следствием общей циркуляции атмосферы. Здесь, таким образом, климат влияет на рельеф через гидросферу.

Существенное влияние на процессы рельефообразования оказывает растительный покров, являющийся функцией климата. Так, поверхностный сток в условиях сомкнутого растительного покрова при наличии хорошо развитой дернины или лесной подстилки резко ослабевает или гасится совсем даже на крутых склонах. Поверхности с разреженным растительным покровом или лишенные его становятся легко уязвимыми для эрозионных процессов, а в случае сухости рыхлых продуктов выветривания и для деятельности ветра.

Связь между климатом и рельефом является причиной подчинения экзогенного рельефа в определенной степени климатической зональности.

В начале 20 века немецкий ученый А. Пенк предпринял попытку классифицировать климаты по их рельефообразующей роли и выделил три основных типа климатов:

1) нивальный (лат. nivalis — снежный);

2) гумидный (богатый осадками, выпадающими в жидком виде);

3) аридный (сухой и жаркий).

В настоящее время используют классификация климатов по И.С. Щукину - по их роли в рельефообразовании. Различают нивальный, полярный, гумидный и аридный типы климатов.

Нивальный климат. Во все сезоны года характерны осадки в твердом виде и в количестве большем, чем их может растаять и испариться в течение короткого и холодного лета. Накопление снега приводит к образованию снежников и ледников. Основными рельефообразующими факторами в условиях нивального климата являются снег и лед в виде движущихся ледников.

В местах, не покрытых снегом или льдом, интенсивно развиваются процессы физического (главным образом морозного) выветривания, происходит нивация - (лат. nivis снег) снежная эрозия, вызывающая образование ниш - в верховьях долин под долго не тающими снежными наносами.

Существенное влияние на рельефообразование оказывает вечная мерзлота. Полярный климат, или климат областей распространения многолетнемерзлых грунтов.

Одним из важнейших факторов денудации в областях распространения многолетней мерзлоты является солифлюкция (лат. solum - почва, грунты; fluxus- течь) - медленное течение протаивающих переувлажненных почв и дисперсных грунтов по поверхности мерзлого основания. При низких температурах в условиях полярного климата даже летом преобладает физическое, преимущественно морозное выветривание.

Гумидный климат. В областях с гумидным климатом количество выпадающих в течение года осадков больше, чем может испариться и просочиться в почву. Избыток атмосферной воды стекает или в виде мелких струек по всей поверхности склонов, вызывая плоскостную денудацию, или в виде постоянных или временных линейных водотоков (ручьев, рек), в результате деятельности которых образуются разнообразные эрозионные формы рельефа долины, балки, овраги и др.

Эрозионные формы являются доминирующими в условиях гумидного климата. Благодаря большому количеству тепла и влаги в областях с гумидным климатом интенсивно протекают процессы химического выветривания. При наличии растворимых горных пород развиваются карстовые процессы.

Аридный климат. Характеризуется малым количеством осадков, большой сухостью воздуха, интенсивной испаряемостью, превышающей во много раз годовую сумму осадков, малой облачностью. Растительный покров в этих условиях оказывается сильно разреженным или отсутствует совсем, интенсивно идет физическое, преимущественно температурное выветривание.

Эрозионная деятельность в аридном климате ослаблена, и главным рельефообразующим агентом становится ветер.

Изучение пространственного размещения генетических типов рельефа экзогенного происхождения и сопоставление их с современными климатическими условиями соответствующих регионов показывает, что охарактеризованная выше взаимосвязь между климатом и рельефом в ряде мест нарушается. Так, в северной половине Европы широко распространены формы рельефа, созданные деятельностью ледника, хотя в настоящее время никаких ледников здесь нет, и располагается этот регион в зоне гумидного климата умеренных широт.

Объясняется это «несоответствие» тем, что в недавнем прошлом (в эпохи оледенений) значительная часть Севера Европы была покрыта льдом и, следовательно, располагалась в зоне нивального климата. Здесь и сформировался сохранившийся до наших дней, но оказавшийся в несвойственных ему теперь климатических условиях рельеф ледникового происхождения. Такой рельеф получил название реликтового (лат. relictus - оставленный). Изучение этого рельефа представляет большой научный интерес.

Реликтовые формы рельефа наряду с осадочными годными породами и заключенными в них остатками растительных и животных организмов дают возможность судить о палеоклиматах отдельных регионов и о положении климатических зон в те или иные этапы истории развития Земли. Сохранность реликтовых форм обусловлена тем, что рельеф меняет свой облик в связи с изменением климата значительно медленнее, чем это свойственно почвенному покрову и особенно растительному и животному миру. Следовательно, облик экзогенного рельефа ряда регионов земной поверхности определяется не только особенностями современного климата, но и климата прошлых геологических эпох.