Основные особенности механогенеза.

а) Понятие механoгенеза.

Характерное явление механогенеза – раздробление горных пород и минералов, ведущее к увеличению их дисперсности, растворимости, развитию сорбции и других поверхностных явлений.

При диспергировании резко увеличивается суммарная поверхность частиц, а, следовательно, и их поверхностная энергия. Так, при раз­дроблении песчинки кубической формы, объёмом 1 мм³, с суммарной поверхностью 6 мм² до коллоидных размеров число частиц возрастает до 10¹², а их суммарная поверхность – до 6∙10⁴ мм², т. е. в 60000 раз. Подобные процессы происходят за счёт солнечной энергии, поэ­тому их наряду с фотосинтезом считают могучим аккуму­лятором солнечной энергии.

При диспергировании повышается растворимость минералов. Например, при уменьшении кристаллов гипса от 0,5 до 0,1 мк их раст­воримость увеличивается с 4 до 12%, сульфата бария – до 80%. Диспергирование сопровождается также разложением многих минера­лов: при истирании сульфиды частично разлагаются на металл и серу, гидратные минералы выделяют воду и т. д., т.е. становятся возмож­ными термодинамически невыгодные реакции. Роль таких механохимических явлений изучена в земной коре ещё слабо.

При механогенезе тяжёлые минералы ведут себя как частицы бо­лее крупного размера. Поэтому важным фактором механогенеза служит плотность минералов, которая колеблется значительно: от 7,8-19,8 г/см³ у самородных металлов, до 1,60-3,18 г/см³ у хлоридов и фторидов.

Механическое перемещение минералов зависит также от их твёрдости и податливости к выветриванию. Циркон, алмаз, монацит и другие твёрдые минералы, трудно поддающиеся истиранию при вод­ном переносе, хорошо сохраняются в осадках. Наоборот, молибденит и другие минералы низкой твёрдости легко истираются.

б) Механическая денудация.

Её показателем служит годовой расход взвешенных частиц в данном створе реки в т/км² площади бассейна. Различают механичес­кую и химическую денудацию. Химическая денудация – это годовой расход растворённых веществ. Механическая денудация зависит от климата, геологического строения и рельефа: она минимальна на гумидных лесных равнинах, где преобладает химическая денудация.

В горах с широким распространением рыхлых отложений механи­ческая денудация увеличивается в сотни раз, превышая 1000 т/км².

Отношение среднегодовой минерализации воды к среднегодовой мутности даёт представление о соотношении химической и механичес­кой денудации. В современную геологическую эпоху в целом механи­ческая денудация преобладает над химической. Если измерять дену­дацию ежегодным снижением поверхности, то для бывшего СССР в сред­нем оно равно 27 мкм, из которых только 7 мкм приходится на хими­ческую денудацию. Суммарное снижение поверхности суши за счёт хи­мической и механической денудации 90 мкм/год.

В истории отдельных элементов механическая миграция играет различную роль: она значительна для Si, Ti, Zr, Hf и мала для Ni, Co, Mg, Cl, Na и т. д.

Таблица 7. Механическая денудация (P_M, т/км²) в различных ландшафтах

	Геологическое строение и рельеф
Типы ландшафтов	Равнины (низменности и возвышенности)	Горные районы
Сложенные легко размываемыми рыхлыми отложениями	Сложенные скальными породами
Влажные тропики и субтропики	Амазонка – 60 Ориноко – 47 Конго (Заир) – 18	Иравади – 850	Риони – 633
Лесные ландшафты без мерзлоты (широколиственные леса и тайга)	Северная Двина – 14 Западная Двина – 6 Нева – 3,9 Днепр – 5	Терек – 600 Рона – 320 По – 240
Мерзлотная тайга и тундра	Колыма – 7,0 Обь – 6,0		Юкон – 103
Степи, саванны, пустыни	Нил – 31 Дон – 18,3	Вахш – 1850 Ганг – 1040	Чирчик – 120

 

в) Эоловые процессы.

Выделяют три вида переноса веществ в атмосфере: стратоферный (на высотах 15 – 60 км частицы могут многократно огибать земной шар), тропосферный (на высотах до 8 – 12 км частицы могут мигри­ровать на сотни и тысячи км), локальный (миграция на десятки и сотни км).

Песок, пыль, соли поступают в атмосферу преимущественно за счёт развевания слабозакреплённых песков, глинистых и лёссовых равнин, солончаков и т. д. Часть солей поступает с акваторий солё­ных озёр и морей.

Эоловые процессы протекали во все геологические периоды Зем­ли, их роль была особенно велика в ледниковые эпохи с их сухим и холодным климатом, сильными ветрами.

При вулканических извержениях в атмосферу поступают многие кубические км пепла, состоящего из частиц лавы. В 1883 году при извержении вулкана Кракатау в Зондском проливе в атмосферу было выброшено около 18 км³ рыхлого материала. Облако пепла поднялось в стратосферу. Пыль и пепел распределились на площади 82700 км², мельчайшая пыль достигла Европы.

При ударе метеоритов о земную поверхность происходит запыление атмосферы метеоритным веществом. С этим связывают глобальные аномалии платиноидов в отложениях на границе мела и палеогена и другие явления.