Выщелачивание горных пород

Выщелачивание – это перевод в водный раствор молекул, агрегатов молекул или ионов из горных пород, через которые протекает вода. Вода – хороший растворитель, и при длительном воздействии на горные породы она растворяет даже такие устойчивые к растворению минералы, как кварц и калиевый полевой шпат. Хорошо растворяются галоидные соли, сульфаты, сульфиды и карбонаты. Скорость выщелачивания прямо зависит от температуры воды, пористости пород, присутствия в воде активных кислот. В результате подземные воды всегда оказываются минерализованными, т.е. содержащими то или иное количество растворённых веществ.

КАРСТ

С выщелачиванием очень тесно связаны процессы образования карста. Карст – это совокупность пустот в хорошо растворимых породах – известняках, гипсах, доломитах, каменной соли. Название своё карст получил от известнякового плато в Динарских горах на границе Югославии и Италии. У нас карст распространён очень широко: в Предуралье, на Урале, в Крыму, на Кавказе, в средней Азии, Сибири, и на Дальнем Востоке.

Образование карста начинается с появления на поверхности полого залегающих растворимых пород небольших впадин и выпуклостей. Затем развиваются причудливые рытвины с крутыми склонами глубиной до 2 м – карров. Часто кары развиваются вдоль трещин и в местах их пересечения образуются углубления – воронки. Несколько воронок сливаются вместе и образуют полье – большую котловину. На дне польев часто встречаются поноры – отверстия, поглощающие поверхностные воды. Колодцы и шахты, соединяясь на глубине, образуют пещеры и гроты.

Изучением подземных полостей занимаются спелеологи, а наука об их образовании называется спелеологией. Хорошо известна Кунгурская ледяная пещера на Урале. Она расположена в гипсовом карсте длиной 4,6 км; в пещере насчитывается более 50 гротов на четырёх уровнях и там много подземных озёр.

На дне пещер часто встречаются красноватые глинистые отложения, так называемые «красная земля», представляющие собой нерастворимую часть карбонатных пород, обогащённую окислами железа и алюминия.

Наиболее впечатляющей особенностью ряда карстовых пещер являются сталактиты (на потолке) и сталагмиты (на днище) – это причудливые натёчные образования, создающие неповторимый облик пещерных залов. Всё дело в том, что вода, всегда капающая с потолка пещер, насыщена газом CO₂ за счёт растворения карбонатных пород, а кроме того, насыщена бикарбонатом кальция. Вода, капая с потолка, теряет часть часть углекислоты, в результате чего реакция сдвигается влево и бикарбонат снова переходит в CaCo₃ , который откладывается как на потолке, так и на днище.

ОБВАЛЫ

Обвалы – это быстрое перемещение горных пород вниз по склону или обрыву, с дроблением и потерей связи с массивом, от которого произошёл обвал. В горах на крутых склонах, где развиты трещины, увеличивающиеся в размерах и количестве за счёт процессов выветривания, вероятность обвалов очень велика.

ОПОЛЗНИ

Оползни возникают на берегах водоёмов и представляют собой медленное перемещение вниз части склона, без существенного нарушения его внутреннего строения. Возникают оползни и на склонах гор, и там, где есть подходящие условия: полого залегающий в сторону склона водоупор и насыщенный водой лежащий выше водоносный горизонт.

ГРЯЗЕВЫЕ ВУЛКАНЫ

Они образуют вулканический конус, высота которого может достичь 400 м и более. На вершине конуса расположен кратер. Продуктами извержения являются грязевулканические брекчии, состоящие из жидкой глины с обломками различных пород, а также вода и углеводородные газы. Газы горючие, поэтому при извержениях нередко возникает столб пламени высотой в десятки и сотни метров. Периоды между извержениями могут составлять от нескольких часов до сотен лет, в среднем два-три извержения в год. Длительность извержения обычно исчисляется минутами и часами, максимум в пределах суток.

Образование грязевых вулканов происходит, если в земной коре имеются подземные воды, мощные толщи глин и нефтяные газы. Они встречаются на Сахалине, в Грузии, Азербайджане, Туркмении, на Северном Кавказе.

Грязевые вулканы служат прямыми признаками мощных глубоких залежей нефти и газа.

Полезные ископаемые, связанные с деятельность подземных вод.

Полезным ископаемым огромной важности является сама вода, которая используется в лечебных целях.

 

Контрольные вопросы:

1.Какие основные виды подземных вод Вы знаете?

2.Назовите причины движения подземных вод в земной коре.

3. Чем обвалы отличаются от оползней?

4. Происхождение грязевых вулканов.

 

Лекция