Развернуто охарактеризуйте процессы физического выветривания и его роль для рельефообразования. Какими факторами контролируется его протекание?

Физическое (механическое) выветривание горных пород и мине­ралов связано с колебаниями температуры (температурное выветривание), механическим воздействием замерзающей в трещинах и порах горных пород воды (морозное выветривание), развивающейся корне­вой системой деревьев, жизнедеятельностью роющих животных, крис­таллизацией солей и др. В результате в горных породах и минералах образуются и расширяются трещины, по которым породы и минералы распадаются на обломки разных размеров: глыбы, щебень, дресву, пе­сок. При этом состав конечных продуктов выветривания не меняется и полностью зависит от минерального состава, структуры и текстуры исходных пород.

Температурное выветривание обусловлено нагревом поверхности горных пород солнечными лучами, а также суточными и сезон­ными колебаниями температуры. Нагревание приводит к расширению и увеличению, а охлаждение — к сжатию и уменьшению объема поро­ды. Попеременно возникающие при этом растягивающие и сжимаю­щие напряжения ослабляют силу сцепления между минеральными зер­нами, приводят к образованию мелких трещин и дроблению пород на обломки разного размера. Температурное выветривание интенсивнее протекает при больших суточных колебаниях температуры. Сезонные колебания температуры имеют меньшее значение. Температурное выветривание происходит почти во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно про­текает в пустынях и высокогорных областях, характеризующихся рез­кими контрастами температур и слабо развитой растительностью. При малом количестве осадков и слабо развитой растительности тем­пературное выветривание в пустынях проявляется наиболее активно.

Морозное выветривание — механическое разрушение горных пород в результате воздействия периодически замерзающей в трещинах и по­рах воды. Когда вода, находящаяся в порах и трещинах горной породы, при понижении температуры превращается в лед, объем ее увеличивает­ся на 10-11 %, что отвечает увеличению давления до 790 кг на 1 см². Такое давление способно разорвать даже самые твердые и прочные горные породы, и они раскалываются на отдельные глыбы и обломки.

Наиболее активно морозное выветривание развивается в полярных и субполярных районах и в горных областях выше снеговой линии. В таких условиях образуются огромные пространства, сплошь покры­тые обломками горных пород разных размеров, — «каменные моря» и «каменные потоки».

Раздробляющее действие па горные породы оказывает кристалли­зация солей в капиллярных трещинах. Лучше всего это явление проте­кает в условиях сухого и жаркого климата. Днем при сильном нагрева­нии горных пород влага по капиллярным трещинам подтягивается к поверхности и испаряется, а соли, содержащиеся в воде, кристаллизу­ются. Постепенный рост кристаллов приводит к расширению капил­лярных трещин. Монолитность породы нарушается, и со временем по­рода распадается на обломки.

Такое же механическое действие на горные породы оказывает кор­невая система деревьев и роющие животные (кроты, грызуны и пр.).

При механическом разрушении большое значение имеет трещино­ватость горных пород, возникшая значительно раньше выветривания.

Образование трещиноватости (то есть комплекса трещин разного направления) связано с различными причинами, главными из которых являются происхождение горной породы (первичные трещины) и тек­тонические движения земной коры (тектонические трещины). Эти тре­щины в горных породах могут быть как видимыми, так и скрытыми. Но при физическом выветривании они расширяются, образующиеся мелкие частицы породы выносятся, трещины становятся открытыми, процессы выветривания при этом активизируются и, наконец, горные породы распадаются на отдельные блоки или глыбы.

В результате физического выветривания образуются обломки различ­ной величины, которые также подвергаются дальнейшему разрушению. Чем мельче и однороднее обломки горных пород, тем они устойчивее по отношению к физическому выветриванию, которое по мере измельчения материала замедляется и, наконец, практически прекращается.

Продукты физического выветривания (элювий) накапливаются на относительно выровненных склонах земной поверхности. При расчле­ненном рельефе обломки под действием силы тяжести перемещаются вниз по склону и отлагаются, образуя осыпи на склонах и их подножи­ях.

Роль физического выветривания в процессе рельефообразования весьма значительна, поскольку вносятся коррективы в облик земной поверхности. Хоть эти процессы зачастую малозаметны в краткосрочном периоде, они тем не менее не останавливаются и сопровождают процесс рельефообразования на всем его протяжении. К тому же процессы физического выветривания служат основанием для начала денудационных процессов и последующей аккумуляции, а также процесса литогенеза – образования рыхлых пород.

Факторы физического выветривания были указаны в описании их видов: при температурном выветривании это перепады температур, при морозном выветривании это действие замерзающей и оттаивающей воды, ну и далее кристаллизация солей и последствия жизнедеятельности животного и растительного мира.