Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Форма химического выветривания, воздействующая на трещиноватую коренную породу.
Form of chemical weathering that affects jointed bedrock
Сфероидальное выветривание – это форма химического выветривания, которая воздействует на трещиноватую коренную породу и приводит к образованию концентрических или сферических слоев сильно разрушенной породы внутри выветренной коренной породы, известной как сапролит. Когда сапролит обнажается в результате физической эрозии, эти концентрические слои отслаиваются (расслаиваются) в виде концентрических оболочек, подобно слоям очищенного лука. Внутри сапролита сфероидальное выветривание часто создает округлые глыбы, известные как кернстоуны или валуны-«мешки», состоящие из относительно невыветренной породы. Сфероидальное выветривание также называют выветриванием «луковой шелухи», концентрическим выветриванием, сферическим выветриванием или выветриванием «шерстяного мешка».
Spheroidal weathering is a form of chemical weathering that affects jointed bedrock and results in the formation of concentric or spherical layers of highly decayed rock within weathered bedrock that is known as saprolite. When saprolite is exposed by physical erosion, these concentric layers peel (spall) off as concentric shells much like the layers of a peeled onion. Within saprolite, spheroidal weathering often creates rounded boulders, known as corestones or woolsack, of relatively unweathered rock. Spheroidal weathering is also called onion skin weathering, concentric weathering, spherical weathering, or woolsack weathering.
Процесс выветривания
Сфероидальное выветривание является результатом химического выветривания систематически трещиноватых массивных пород, включая гранит, долерит, базальт и осадочные породы, такие как кремнистый песчаник. Оно происходит в результате химического изменения этих пород вдоль пересекающихся трещин. Химическое изменение породы приводит к образованию обильных вторичных минералов, таких как каолинит, серицит, серпентин, монтмориллонит и хлорит, и соответствующему увеличению объема измененной породы. Когда трещины в коренной породе образуют трехмерную сеть, они разделяют ее на отдельные блоки, часто в форме грубых кубов или прямоугольных призм, ограниченных этими трещинами. Поскольку вода может проникать в коренную породу по этим трещинам, выветривание постепенно проникает внутрь вдоль граней этих блоков. Интенсивность выветривания коренной породы максимальна по углам каждого блока, затем по ребрам и, наконец, по граням куба. Различия в скорости выветривания между углами, ребрами и гранями блока коренной породы приводят к образованию сфероидальных слоев измененной породы, окружающих относительно неизмененное округлое ядро размером с валун, известное как корстон или валун-мешок. Сфероидальное выветривание часто ошибочно приписывают исключительно различным видам физического выветривания. Зачастую эрозия удаляет слои измененной породы и другой сапролит, окружающие корстоны, образовавшиеся в результате сфероидального выветривания. Это оставляет многие корстоны в виде отдельно стоящих валунов на поверхности земли. Часто сфероидальное выветривание, создавшее эти корстоны и окружающий сапролит, происходило в доисторические периоды во время влажного, даже тропического климата. Удаление сапролита эрозией и обнажение корстонов в виде отдельно стоящих остаточных валунов, торов или других форм рельефа часто происходит спустя много тысяч лет и при существенно иных климатических условиях. В зависимости от местных условий окружающей среды, сфероидальное выветривание блоков коренной породы, определяемых тектонически вызванными трещинами и разломами, может приводить к образованию в этих блоках отчетливых и хорошо выраженных колец Лизеганга. Эти блоки обычно состоят из блоков коренной породы (блоков Лизеганга), ограниченных по периферии трещинами и разломами, а в осадочных породах – слоистостью выше и ниже. Каждый блок Лизеганга состоит из относительно неизмененного ядра, окруженного концентрическими чередующимися оболочками, обедненными железом (промежуточными оболочками) и обогащенными железом («железными» оболочками), которые формируют кольца Лизеганга. Эти обедненные и обогащенные железом оболочки повторяют конфигурацию внешней формы блока и субпараллельны его сторонам. Обогащенные и обедненные железом оболочки различаются по степени цементации и, как следствие, могут образовывать структуры выветривания типа «коробчатой работы» при последующей эрозии. Степень развития колец Лизеганга в результате выветривания зависит от расстояния между трещиноватыми системами, потока подземных вод, местной топографии, состава коренной породы и мощности пласта.
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.