Оглавление
Введение………………………………………………………………………………………….3
1. Экзогенные процессы…………………………………………………………………………5
1.1 Выветривание………………………………………………………………………………6
2. Проявления процесса выветривания в городе Салавате…………………………………...8
Заключение……………………………………………………………………………………...11
Список литературы……………………………………………………………………………..10
Введение
В геологическом объединение я, занимаюсь, третий год и изучила такие разделы геологии как минералогия, палеонтология, полевая геология и с методы поиска полезных ископаемых, а геологические процессы начала познавать в этом учебном году. Впервые с геологическим процессом выветривания я познакомилась в пятом классе в маршруте на гору Зиргантау, где увидела красивые формы, которые образовались в результате разрушения осадочных горных пород (рис. 1). Уже тогда меня удивили и восхитили странные формы. Геологическая экспедиция в этом году проходила в Абзелиловском районе на озере Банном. Один маршрут был проложен в горное ущелье хребта Крыктау и объектом исследования, стали формы выветривания магматических горных пород в виде останцов «Чертов палец» и «Баба» (рис. 2). С геологическими процессами мы знакомились в маршрутах, которые проходили вдали от города. Меня заинтересовало можно ли наблюдать и увидеть процессы разрушения в городе - это стало темой моего исследования.
Цель работы: изучить и описать экзогенные процессы в городе Салавате.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- изучение и анализ литературы по теме;
- поиск и фотографирования объектов исследования;
- определение и описание экзогенного процесса;
- анализ полученных результатов.
Объект исследования город Салават.
Предмет исследования экзогенные процессы.
Актуальность работы заключается в том, что экзогенные процессы в городе могут привести к разрушению дорог и зданий, а наблюдение и изучение позволит предотвратить и избежать эти разрушения.
Методика работы. Исследования проводились в два этапа. Первый этап полевой – поиск, изучение и фотографирование объектов исследования. Второй этап – это камеральные работы, которые включали определение процесса и анализ полученных результатов.
В своей работе использовала фотоаппарат на телефоне. Выражаю свою благодарность руководителю геологического объединения Лейдеровой Л.А. за оказанную помощь в работе и Мусиной М.Г. за предоставленные фотографии объектов.
Рис. 1. Формы выветривание на горе Зиргантау. Фото Мусиной М.Г. 2004 г.
Рис. 2. Формы выветривание на хребте Крыктау. Фото Мусиной М.Г. 2015 г.
Экзогенные процессы
Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия каменной оболочки с внешними сферами: атмосферой, гидросферой и биосферой. Экзогенные процессы подразделяются на три большие группы: процессы выветривания, процессы денудации и процессы аккумуляции, или осадконакопления.
Выветривание представляет собой процесс изменения (разрушения) горных пород и минералов вследствие приспособления их к условиям земной поверхности. Оно состоит в изменении физических свойств минералов и горных пород, главным образом сводящегося к их механическому разрушению, разрыхлению и изменению химических свойств под воздействием воды, кислорода и углекислого газа атмосферы и жизнедеятельности организмов.
Денудация и аккумуляция (или осадконакопление) тесно взаимосвязаны. Под денудацией понимается совокупность процесса сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным образом в пределах суши и сводится к перемещению раздробленного или химически растворенного материала с возвышенностей в депрессии рельефа – долины, котловины, озерные и морские бассейны. Главными ее агентами являются сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиеся льды ледников. Денудация (от латинского слова «денудо» – обнажаю) приводит к разрушению целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с землей и превращая в равнины.
Аккумуляция – это сумма всех процессов накопления осадков, возникающих в понижениях рельефа Земли за счет принесенных денудацией продуктов выветривания. Она является первой стадией образования новых осадочных горных пород.
Выветривание лишь подготавливает материал для денудации, но само по себе еще не приводит к серьезным изменениям лика Земли. Денудация же, является, наиболее активны фактором преобразования Земли, мобилизующим, приводящим в движение огромные массы вещества. Аккумуляция – это дальнейшее звено в цепи экзогенных процессов, сводящееся к тому, что продукты выветривания как бы вновь обретают покой, теряют свою подвижность, входя в состав осадочных пород. Однако аккумуляция не является конечным звеном в цепи преобразования материи, но лишь этапом в круговороте ее в условиях Земли.
Денудация суши длится многие миллионы лет, поэтому общая величина срезания континентов с течением времени становится весьма ощутимой. В истории Земли известны многочисленные примеры срезания под корень высоких горных массивов и превращения горного рельефа в равнинный. В процессах денудации наблюдается последовательная смена трех стадий – разрушения, переноса и отложения разрушенного материала, завершающихся воссозданием новых пород осадочного происхождения. Лишь в процессе выветривания отсутствует среднее звено – перенос, и вследствие разрушения исходных пород сразу возникают новые, на них не похожие, но как бы замещающие их на том месте. [1]
В моей работе исследовались объекты, которые подверглись процессу выветривания и поэтому более подробно рассмотрим данный процесс.
Выветривание
Процесс выветривания зависит от климата, рельефа местности, где выступают коренные породы, наличия разрывных нарушений, состава организмов, участвующих в процессе выветривания, а также от минерального состава самих горных пород, их структурно-текстурных особенностей. Преобладающим фактором среди физико-географических процессов является климат, от которого зависит движущая сила процессов выветривания.
Различают физическое, химическое и биологическое выветривание. Обычно все три вида выветривания действуют одновременно, однако в зависимости от климатических и других условий тот или иной вид может преобладать.
Физическое выветривание. В основе физического выветривания лежит явление разрушения горных пород под действием температуры и механического воздействия. Породы разрушаются от резкой смены температуры. Горная порода не выдерживает перепадов температуры и разрушается. Быстрее будут разрушаться породы имеющие темную окраску, т.к. они больше нагреваются солнечными лучами. Породы разного минерального состава и структуры будут разрушаться с разной интенсивностью. Так, от действия температуры в первую очередь разрушаются породы, состоящие из разных минералов, чем из одного минерала. Также быстрее разрушится порода, сложенная минералами разного размера, в отличие от породы сложенной минералами одинакового размера.
Другим видом физического выветривания является механическое разрушение пород. Примером может служить вода, попавшая в трещины и замерзшая под действием минусовой температуры. Известно, что при замерзании вода увеличивается в объеме и расширяет трещины.
Разрушаются породы и при кристаллизации в трещинах солей, содержащихся в поднимающейся к поверхности и испаряющейся воде.
Механическому разрушению горных пород нередко способствует органическая жизнь (биогенное выветривание). Мхи и лишайники поселяются на скалах и постепенно своими корешками разрушают гладкую поверхность камня.
Физическое выветривание наиболее интенсивно происходит в областях с резкими суточными колебаниями температуры, сухим воздухом и редкой растительностью – главным образом в пустынях и на крутых склонах гор.
Химическое выветривание – это разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, сернистыми соединениями, водой и органическими кислотами). Особую роль при химическом выветривании имеет вода – она является катализатором различных реакций и растворителем. Под действием этих реакций некоторые породы растворяются и преобразуются в новые породы. Наиболее характерные из процессов химического выветривания: окисление сульфидов, разложение силикатов и окислов, а также гидратация.
Биологическое выветривание проявляется повсеместно связано с жизнедеятельностью растительных и животных организмов. Разрушение горных пород начинается с появления на их поверхности микроорганизмов (бактерий, грибов и др.), а также низших и высших растений (мхи, лишайники и др.). Распадаясь, органическая масса образует органические кислоты (щавелевую и др.) и различные соединения, которые медленно и постепенно разрушают горные породы. Горные породы разрушаются и более высокоорганизованными организмами – землероями, червями и др. Горные породы могут разрушаться и под действием корней деревьев, которые проникают в трещины, увеличивают свой объем и разламывают породу. [1]
Проявления процесса выветривания в городе Салавате
В городе Салавате было обнаружено несколько объектов подвергшихся процессу выветривания. Так как в городе поверхность земли заасфальтирована, то все процессы проявляются при разрушение асфальтового покрытия или тротуарной плитки.
Первый объект находится на улице Строителей (рис. 3). Это дерево высотой 22 м. Корни дерева, увеличиваясь в объеме, разламывают поверхность асфальтового покрытия, и тем самым разрушают его. Данный процесс относится к биологическому выветриванию.
Второй объект мох и трава на асфальте (рис. 4). Семена растительности попадают в небольшие трещины асфальта и своими корнями механически разрушают поверхность, таким образом, происходит физическое выветривание и по количеству растительности на асфальте можно судить о давности и качестве асфальтового покрытия.
Третий объект находится на улице Первомайская – это асфальт тротуара (рис.5). Под действием талой и дождевой воды, которая капает с крыш домов, подвергается разрушению, но при минусовых температурах вода замерзает в трещинах асфальта, что приводила к расширению трещин и к увеличению поверхности разрушения. Такой процесс относится к физическому выветриванию и аккумуляции разрушенного материала в понижениях тротуара.
Четвертый объект – это выложенная на улицах города тротуарная плитка (рис. 6). В настоящее время везде, где мы видим красивые улицы с тротуарной плиткой в городе, наблюдаем одно явление ее вспучивание. Хотя при укладке использовали уровень, то сейчас поверхность не ровная, о чем говорят большие лужи. В чем же дело? Это физическое выветривание. Видимо талая и дождевая вода, попадая через трещины в песок, а он является подложкой для плитки, при минусовых температурах замерзала, и увеличиваясь в объеме расширяла трещины и выталкивала плитку, что подобно вспучиванию. Здесь наблюдаем ошибку строителей, которые не учли общий уклон поверхности и не сделали водоотводы для воды.
Пятый объект облицовочный камень на фундаменте домов. На улице Ленина города Салават фундамент домов облицован различными горными породами. Среди них встречается гранит, на котором часто видим пятна ржавчины (рис. 7). Так себя проявляет химическое выветривание. В состав гранита кроме основных минералов могут входить различные сульфиды, которые под действием атмосферных осадков окисляются и образуют характерную окраску на поверхности. [3]
Рис. 3. Биогенное выветривание корнями дерева. Фото Аминевой С.Н. 2015 г.
Рис. 4. Физическое механическое выветривание под действием растительности.
Фото Аминевой С.Н. 2015 г.
Рис. 5. Физическое выветривание под действием атмосферных осадков и колебания температур. Фото Аминевой С.Н. 2015 г.
Рис. 6. Физическое выветривание под действием атмосферных осадков и колебания температур. Фото Аминевой С.Н. 2015 г.
Рис. 7. Химическое выветривание. Фото Аминевой С.Н. 2015 г.
Заключение
Цель моих исследований было изучение и описание экзогенных процессов в городе Салавате. Для этого была изучена литература по экзогенным процессам, совершены маршруты в городе по разным улицам и исследована поверхность асфальтового покрытия. В результате обнаружено пять объектов, которые разрушаются в результате процесса выветривания, а именно физического, химического и биогенного. Выявлены агенты данных процессов. Это атмосферные осадки, колебание температур и корни растительности.
Выполняя свои исследования, я начинала понимать важность всех происходящих процессов на земле. Как необходимо все правильно предусмотреть и рассчитать при строительстве дорог и сооружений, что бы ни случилась катастрофа, и трагедия. И такие хоть и небольшие мои наблюдения смогли найти причину вспучивания тротуарной плитки. Это ошибка строителей, которые не учли общий уклон поверхности и не сделали водоотводы для воды. Таким образом, открыла для себя новое направление в геологии - геоэкология.
Моя проделанная работа - это результат исследователя, который хочет понять и найти ответы, на процессы, происходящие на земной поверхности не только в природе, но и в городе увидеть и объяснить, как все происходит. Возможно, если бы я не занималась геологией, то и не замечала бы таких вещей, но именно наука геология научила меня видеть шире, больше и глубже во всем, что нас окружает.
Список литературы
1. Интернет ресурсы сайты: https://www.studfiles.ru/, www.librero.ru
2. Марина Аксенова, Виктор Володин, Анастасия Ростоцкая, Елена Ананьева Энциклопедия для детей. Том 4. Геология. М., «Издательский центр «Аванта+», 2000.
3. Шуман В. Мир камня в двух томах. Том 1. Горные породы и минералы. М. «Мир», 1986, с. 73-86.
4. Якушова А.Ф., Добровольский В.В. Геология. М. «Просвещение», 1979, с. 135-189.