Жанартастың шар тәрізді ыдырауы

Кіріспе

Сфероидтық ыдырау – бұл буынды тау жыныстарын әсер ететін химиялық ыдыраудың бір түрі. Ол ыдыраған тау жынысының ішінде концентрлі немесе шар тәрізді қабаттардың пайда болуына алып келеді, бұл қабаттар сапролит деп аталады. Сапролит физикалық эрозияға ұшырағанда, бұл концентрлі қабаттар пияздың қабығы сияқты концентрлі қабықтар түрінде жарылады. Сапролит ішінде сфероидтық ыдырау көбінесе салыстырмалы түрде ыдырамаған тау жыныстарынан дөңгелек тастарды, яғни ядролық тастарды немесе жүн қапшықтарды жасайды. Сфероидтық ыдырау пияз қабығы тәрізді ыдырау, концентрлі ыдырау, шар тәрізді ыдырау немесе жүн қапшық тәрізді ыдырау деп те аталады.

Ауа райының әсері

Сфероидтық тозу – жүйелі жарылыстармен байланысқан, мықты тау жыныстарының, соның ішінде гранит, долерит, базальт және кремнийленген құмтас сияқты шөгінді жыныстардың химиялық тозуының нәтижесі. Ол мұндай тау жыныстарының өзара қиылысатын жарылыстар бойында химиялық өзгеруінен туындайды. Тау жынысының химиялық өзгеруі каолинит, серицит, серпентин, монтмориллионит және хлорит сияқты көптеген қосалқы минералдардың пайда болуына және тозған тау жынысының көлемінің артуына әкеледі. Тас негізіндегі жарылыстар үш өлшемді желі құраса, олар оны жеке блоктарға бөледі, көбінесе осы жарылыстармен шектелген жуан кубтар немесе тікбұрышты призмалар түрінде. Су осы жарылыстар арқылы тас негізіне еніп, осы блоктардың бетінен ішкі жағына қарай тозу арқылы жер бетіне жақын тас негізін өзгерткізеді. Тас негізінің тозуы әр блоктардың бұрыштарында, содан кейін қабырғаларында және соңында кубтың беттерінде ең жоғары болады. Блоктың бұрыштары, қабырғалары және беттері арасындағы тозу жылдамдықтарының айырмашылығы тозбаған тау жынысының ядросын қоршаған сфералық қабаттардың пайда болуына әкеледі, бұл ядро тас немесе жұмсақ қына тәрізді болып белгілі. Сфероидтық тозу жиі түрлі физикалық тозу түрлеріне ғана байланысты деп қате түсіндіріледі. Көп жағдайда эрозия шар тәрізді тозудың нәтижесінде пайда болған тозған тау жыныстары мен басқа сапролит қабаттарын алып тастайды. Бұл көптеген ядроларды жер бетінде тұрған тастар ретінде қалдырады. Көбінесе осы ядроларды және оларды қоршаған сапролитті құраған шар тәрізді тозу, ылғалды, тіпті тропикалық климат кезеңдерінде тарихқа дейінгі өткенде болған. Сапролиттің эрозиямен алынуы және ядролардың жеке тұрған қалдық тастар, торлар немесе басқа жер бедері нысандары ретінде пайда болуы жиі мыңдаған жылдардан кейін және өте әртүрлі климаттық жағдайларда жүзеге асырылады. Жергілікті қоршаған орта жағдайларына байланысты, тектоникалық жарылыстар мен сынықтармен анықталған тау жынысы блоктарының шар тәрізді тозуы осы блоктарда айқын және жақсы көрінетін Лиесганг сақиналарының пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл блоктар әдетте тас блоктарынан (Лиесганг блоктары) тұрады, олар перифериясында жарылыстар мен сынықтармен шектелген, ал шөгінді жыныстарда жоғары және төменгі қабаттар болады. Әр Лиесганг блогы салыстырмалы түрде тозбаған ядродан тұрады, оның айналасында темірге кедей (аралық қабықшалар) және темірге бай ("темір" қабықшалар) құрамды концентрлі, кезектесіп орналасқан қабықшалар болады, олар Лиесганг сақиналарын құрайды. Бұл темірге кедей және темірге бай қабықшалар блоктың сыртқы пішініне сәйкес келеді және оның жақтарына параллель орналасқан. Темірге бай және темірге кедей қабықшалар цементтеу дәрежесі бойынша әр түрлі болады және нәтижесінде кейінгі эрозия кезінде қорап тәрізді құрылымдардың тозуын тудырады. Лиесганг сақиналарының тозу нәтижесінде даму дәрежесі жарылыстар жүйелерінің арақашықтығына, жер асты суларының ағынына, жергілікті топографияға, тау жынысының құрамына және қабаттың қалыңдығына байланысты.

Spheroidal weathering is the result of chemical weathering of systematically jointed, massive rocks, including granite, dolerite, basalt and sedimentary rocks such as silicified sandstone. It occurs as the result of the chemical alteration of such rocks along intersecting joints. The chemical alteration of the rock results in the formation of abundant secondary minerals such as kaolinite, sericite, serpentine, montmorillonite, and chlorite and a corresponding increase in the volume of the altered rock. When the joints within bedrock form a 3 dimensional network, they subdivide it into separate blocks, often in the form of rough cubes or rectangular prisms that are bounded by these joints. Because water can penetrate the bedrock along these joints, the near surface bedrock will be altered by weathering progressively inward along the faces of these blocks. The alteration by weathering of the bedrock will be greatest along the corners of each block, followed by the edges, and finally the faces of the cube. The differences in weathering rates between the corners, edges, and faces of a bedrock block will result in the formation of spheroidal layers of altered rock that surround an unaltered rounded boulder size core of relatively unaltered rock known as a corestone or woolsack. Spheroidal weathering has often been incorrectly attributed solely to various types of physical weathering. Frequently, erosion has removed the layers of altered rock and other saprolite surrounding corestones that were produced by spheroidal weathering. This leaves many corestones as freestanding boulders on the ground's surface. Often the spheroidal weathering, which created these corestones and the enclosing saprolite occurred in the prehistoric past during periods of humid, even tropical climates. Frequently, the removal of the saprolite by erosion and exposure of corestones as freestanding residual boulders, tors, or other landforms occurs many thousands of years later and during vastly different climatic conditions. Depending on local environmental conditions, spheroidal weathering of bedrock blocks defined by tectonically induced joints and fractures may result in the formation of prominent and well defined Liesegang rings within these blocks. These blocks typically consist of bedrock blocks (Liesegang blocks), which are bounded on their periphery by joints and fractures, and, in sedimentary rocks, bedding planes above and below. Each Liesegang block consists of a relatively unaltered core surrounded by concentric, alternating shells of iron poor (intermediate shells) and iron rich ('iron' shells) composition which make up the Liesegang rings. These iron poor and iron rich shells follow the configuration of the outer shape of the block and are sub parallel to its sides. The iron rich and iron poor shells vary in degree of cementation and, as a result, can produce box work weathering structures during subsequent erosion. The degree of development of Liesegang rings as the result of weathering depends upon the spacing of the joint systems, groundwater flow, local topography, bedrock composition, and bed thickness.