Продукты выветривания и эрозии
Продукты выветривания и эрозии - это неуплотненные материалы, которые мы находим вокруг нас на склонах, под ледниками, в долинах рек, на пляжах и в пустынях.
Природа этих материалов - их состав, размер, степень сортировки и степень округления - определяется типом выветриваемой породы, характером выветривания, процессами эрозии и транспортировки, а также климатом. Продукты выветривания широко варьируются по размеру и форме в зависимости от вовлеченных процессов.
Если и когда такие отложения превращаются в осадочные породы, текстуры этих пород будут значительно различаться. Важно отметить, что когда мы описываем осадочные породы, которые образовывались в прошлом миллионы лет, мы можем использовать эти свойства, чтобы сделать выводы об условиях, которые существовали во время их образования.
В песчаных отложениях сильно преобладает минеральный кварц, хотя кварц составляет менее 20% земной коры. Объяснение заключается в том, что кварц обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, возникающим на поверхности Земли.
Это не затронуто слабыми кислотами или присутствием кислорода. Это делает его уникальным среди минералов, которые распространены в магматических породах. Кварц также очень твердый, не имеет расщепления, поэтому он устойчив к механической эрозии.
По мере выветривания ферромагнезиальные силикаты и полевой шпат с большой вероятностью будут разбиваться на мелкие кусочки и превращаться в глинистые минералы и растворенные ионы.
Другими словами, кварц, глинистые минералы и растворенные ионы являются наиболее распространенными продуктами выветривания.
Кварц и некоторые из глинистых минералов имеют тенденцию образовывать осадочные отложения на и на краях континентов, в то время как остальные глинистые минералы и растворенные ионы имеют тенденцию вымываться в океаны с образованием отложений на морском дне.
Выветривание и формирование почвы
Выветривание является ключевой частью процесса формирования почвы, и почва имеет решающее значение для нашего существования на Земле. Другими словами, мы обязаны своим существованием погодным условиям, и нам нужно заботиться о нашей земле!
Многие люди относятся к любому сыпучему материалу на поверхности Земли как к почве, но для геологов (и студентов-геологов) почва - это материал, который включает в себя органическое вещество, лежит в пределах нескольких верхних десятков сантиметров поверхности и важен для поддержания роста растений.
Почва представляет собой сложную смесь минералов (приблизительно 45%), органических веществ (приблизительно 5%) и пустого пространства (приблизительно 50%, заполненного в разной степени воздухом и водой).
Минеральное содержание почв варьируется, но преобладают глинистые минералы и кварц, а также незначительное количество полевого шпата и мелких фрагментов породы.
Типы выветривания, происходящие в пределах региона, оказывают большое влияние на состав и структуру почвы. Например, в теплом климате, где преобладает химическое выветривание, почвы, как правило, богаче глиной.
Почвоведы описывают структуру почвы с точки зрения относительных пропорций песка, ила и глины. В компонентах песка и ила на этой диаграмме преобладает кварц с меньшим количеством полевого шпата и фрагментов породы, а в глинистом компоненте преобладают глинистые минералы.
Почва образуется в результате накопления и распада органического вещества и механических и химических процессов выветривания, описанных ранее.
Факторы, которые влияют на характер почвы и скорость ее формирования, включают климат (особенно среднюю температуру и количество осадков, а также соответствующие типы растительности), тип исходного материала, наклон поверхности и количество доступного времени.
Климат
Почвы развиваются из-за выветривания материалов на поверхности Земли, включая механическое разрушение горных пород и химическое выветривание минералов. Развитию почвы способствует перколяция воды вниз.
Почва формируется наиболее легко в умеренных или тропических условиях (не холодно) и там, где количество осадков умеренное (не сухое, но не слишком влажное).
Химические реакции выветривания (особенно образование глинистых минералов) и биохимические реакции протекают быстрее всего в теплых условиях, а рост растений усиливается в теплых климатических условиях.
Слишком много воды (например, в тропических лесах) может привести к вымыванию важных химических питательных веществ и, следовательно, к кислым почвам.
Во влажных и плохо дренированных регионах могут преобладать болотные условия, в результате чего образуется почва, в которой преобладает органическое вещество.
Слишком мало воды (например, в пустынях и полупустынях), приводит к очень ограниченному химическому переносу вниз и накоплению солей и карбонатных минералов (например, кальцита) из движущейся вверх воды. Почвы в засушливых регионах также страдают от нехватки органического материала.
Исходный материал
Исходные материалы почвы могут включать в себя все различные типы коренных пород и любые типы неконсолидированных отложений, такие как ледниковые отложения и отложения потоков.
Почвы описываются как остаточные почвы, если они развиваются на коренных породах, и транспортируемые почвы, если они развиваются на транспортируемых материалах, таких как ледниковые отложения.
Но термин «транспортируемая почва» вводит в заблуждение, поскольку подразумевает, что сама почва была транспортирована, а это не так.
Говоря о такой почве, лучше быть конкретным и сказать «почва, образованная на неуплотненном материале», потому что это отличает ее от почвы, развитой на коренной породе.
Богатый кварцем основной материал, такой как гранит, песчаник или рыхлый песок, приводит к развитию песчаных почв. Материал с низким содержанием кварца, такой как сланец или базальт, создает почвы с небольшим количеством песка.
Исходные материалы обеспечивают важные питательные вещества для остаточных почв. Например, второстепенным компонентом гранитных пород является кальциево-фосфатный минеральный апатит, который является источником важного питательного фосфора для почвы.
Базальтовый исходный материал имеет тенденцию генерировать очень плодородные почвы, поскольку он также обеспечивает фосфор, а также значительные количества железа, магния и кальция.
Некоторые неконсолидированные материалы, такие как отложения речных паводков, создают особенно хорошие почвы, поскольку они, как правило, богаты глинистыми минералами.
Глинистые минералы имеют большие площади поверхности с отрицательными зарядами, которые привлекательны для положительно заряженных элементов, таких как кальций, магний, железо и калий - важные питательные вещества для роста растений.
