2.2. Үгілу

Үгілу дегеніз - ауа райы, тау жыныстары мен минералдардың физикалық және химиялық бұзылу процестерінің жиынтығы. Бұл жерде тірі организмдер маңызды рөл атқарады. Үгілудің екі негізгі түрі бар: физикалық және химиялық.

1. Физикалық үгілу тау жыныстарының кішірек фрагменттерге ретімен бөлшектенуіне әкеледі. Оны процестердің екі тобына бөлуге болады: термиялық және механикалық үгілу.

Термиялық үгілу қызған кезде тау жыныстарының кеңеюіне, салқындаған кезде сығылуына әкелетін температураның тәуліктік күрт өзгеруі нәтижесінде пайда болады. Осылайша, тау жыныстарының бұзылу қарқындылығына мыналар әсер етеді:

- Тәуліктік температураның ауытқуы;

- Тау жыныстарының минералдық құрамы;

- Тау жыныстарының түсі;

- Тау жыныстарының минералдық түйіршіктерінің құрамдас бөлігі.

Полиминералды таужыныстар (гранит, гнейс) тезірек бұзылады, өйткені олардың құрамына кіретін әртүрлі минералдардың көлемдік кеңею коэффициенттері әртүрлі, соның салдарынан минералды түйіршіктердің бірігуі бірте-бірте бұзылып, тау жыныстары бөлек фрагменттерге (ыдырау процесі) ыдырайды. Сонымен қатар, дөрекі кристалды және қара түсті жыныстар тезірек жойылады (олар көбірек қызады, сондықтан үлкен тәуліктік температура айырмашылығын сезінеді). Температураның ең қарқынды бұзылуы ашық биік тау шыңдары мен беткейлерінде, сондай-ақ ылғалдылығы төмен және өсімдіктердің жетіспеушілігі жағдайында тау жыныстарының бетіндегі тәуліктік температура айырмашылығы 60°с-тан асатын шөлді аймақта болады. Бұл жағдайда тау жыныстарының үгінділерінің десквамация (еріту) процесі байқалады, бұл тау жыныстары мен тау жыныстарының плиталарының параллель беттерінің қабат-қабат бөлінуінен көрінеді.

Механикалық үгілу судың, сондай-ақ тірі организмдердің және жаңадан пайда болған минералды кристалдардың қатуы есебінен жүзеге асырылады. Максималды мән тау жыныстарындағы жарықтарында су қатудан болады, ол бір уақытта көлемі 9-10% ұлғаяды және тау жынысын жеке сынықтарға сынады. Мұндай ауа райы аязды деп аталады. Ол жоғары және орташа ендіктерде және таулардағы қар сызығының үстінде байқалатын 0°с-тан жоғары температураның жиі (тәуліктік) ауысуы кезінде ең белсенді. Өсімдік тамыры, шұңқырлы жануарлар, шаңда және тау жыныстарындағы жарықтарда өсетін минералды кристалдар да тау жыныстарына сына әсер етеді.

Тау жыныстарының агрегаттарының ыдырауы нәтижесінде диаметрі 0,01 мм-ге дейін (ұсақ алевролит) минералды сынықтар пайда болады.

2. Химиялық үгілу тау жыныстарының минералдық құрамының өзгеруіне немесе олардың толық еруіне әкеледі. Мұнда ең маңызды факторлар су, сонымен қатар құрамындағы оттегі, көміртегі және органикалық қышқылдар. Химиялық үгілу процестерінің ең үлкен белсенділігі ылғалды және ыстық климатта байқалады. Мұндай табиғи жағдайлар өсімдік қалдықтарының көп мөлшерінің тұрақты ыдырауына ықпал етеді, бұл көмірқышқыл газы мен органикалық қышқылдардың жиналуына, демек, химиялық белсенді сутегі иондарының мөлшерінің жоғарылауына әкеледі. Химиялық үгілу процесі гидролиз, тотығу, гидратация және еру реакциялары арқылы жүреді.

Гидролиз бұл силикат және алюмосиликат класының минералдарының ауа-райының бұзылуы кезінде, құрамында көмірқышқыл газы бар судың әсерінен жасалған жағдайларға неғұрлым төзімді жаңа қосылыстар пайда болған кезде, олардың кейбіреулері орнында қалуы мүмкін, әсіресе маңызды. Ал кейбіреулерін су алып кетеді. Бұл жағдайда минералдардың кристалдық торы қайта реттеледі немесе жаңасымен ауыстырылады. Бұл дала шпаттарының гидрослюда мен каолинитке бірізді ыдырауы. Жоғары температура мен ылғалдылықта каолинит ең тұрақты алюминий гидроксидтеріне ыдырайды. Осының нәтижесінде алюмосиликаттарға бай жыныстардың орнында каолинит пен алюминий кендерінің шөгінділері пайда болады.

Тотығу ол темірдің, марганецтің және басқа металдардың тотықтырғыш қосылыстары бар минералдарда белсенді түрде көрінеді. Мысалы, қышқыл ортада сульфидтер ретімен сульфаттармен, содан кейін оксидтермен және гидроксидтермен ауыстырылады. Осылайша, пириттің () үгілу нәтижесінде кен орнында лимониттен ( n) тұратын «темір қалпақ» пайда болуы мүмкін.

Ылғалдандыру бастапқы минералдарға су қосу арқылы жаңа минералдардың түзілуін қамтиды. Бұл ангидриттің () гипске ( 2) немесе гематиттің () лимонитке ( n) ауысуында көрінуі мүмкін.

Минералдардың еруі хлоридті, сульфатты және карбонатты құрамды шөгінді жыныстарда ең қарқынды түрде кездеседі. Хлоридтер оңай ериді, содан кейін сульфат. Бірақ карбонатты жыныстар жер қыртысында кеңінен таралған, олардың еруі карст формаларының кең таралуына әкелді (жер асты суларының жұмысын қараңыз).

Ылғалданудың қарқындылығы тау жыныстарының құрамына және бастапқы жарылуына байланысты, нәтижесінде үгілу селекциялық болуы мүмкін, бұл тұрақсыз блоктардың артықшылықты бұзылуына және аймақтағы тұрақты жыныс массаларының қарама-қарсы бөлектелуіне әкеледі.

Ылғалдану нәтижесінде жер бетінде шөгінділердің ерекше генетикалық түрі – элювий – борпылдақ, қозғалмайтын үгілу өнімдерінің қабаты түзіледі. Элювийдің құрамы мен беріктігі негізгі тау жыныстарының құрамымен және уақыт факторымен, сондай-ақ ең алдымен климатқа байланысты болатын үгілу процестерінің сипатымен анықталады. Демек, ауа райы процестерінің дамуында маусымдық ырғақтылық пен ендік зоналылығы байқалады.

Қабықтың үгілуі жер қыртысының жоғарғы бөлігіндегі элювиальды түзілістердің жиынтығы болып табылады. Күшті үгілу өзектерінің түзілуі ұзақ уақыт бойы полиминералды магмалық және метаморфтық тау жыныстарынан тұратын жазық жерлерде, ылғалды және ыстық климат жағдайында жүреді, бұл өсімдіктердің қарқынды дамуына ықпал етеді. Б.б. Полинов пен я.я. Гинзбург бойынша магмалық тау жыныстарының бетіндегі суық ауа райының дамуында төрт негізгі кезеңді бөліп көрсетуге болады.

1. Классикалық - физикалық үгілудің басым болуы нәтижесінде жер бетінде бастапқы тау жыныстарының сынықтары жиналады.

2. Сиаллит кальцийлендірілген (si, al) – химиялық үгілудің басында, силикаттар мен алюмосиликаттардың гидролизі мен гидратациясының нәтижесінде гидрослюда, монтмориллонит, бейделлит және басқа минералдар түзілгенде пайда болады. Бұл жағдайда ca және na сілтілі катиондарының ішінара жойылуы орын алады.

3. Сиалит қышқылы - катиондардың көмір қышқылымен әрекеттесуі кезінде түзілетін карбонаттар жойылады. Силикаттардың кристалдық химиялық құрылымындағы терең өзгерістер каолинит және нонтронит сияқты сазды минералдардың түзілуіне әкеледі.

4. Аллитная - силикаттар толығымен жойылады, олардың орнына жер бетінде ең тұрақты қосылыстар түзіледі: темір, алюминий және кремний оксидтері мен гидроксидтері (гетит, гидрогетит, гиббсит және т.б.).

Осылайша, атмосфералық құрылымда тік аудандастыру туралы айтуға болады. Элювиальды түзілістердің келесі тізбегі әдетте ылғалды немесе кезектесіп ылғалды ыстық термиялық аймақ жағдайында ойпат учаскелеріндегі суық ауа райының тік бөлігінде ұсынылған. Төменгі бөлігі ұсақталған қыртыстан жасалған. Жоғарыда гидрослюда-монтмориллонит-бейделлит қабығы жатыр. Одан да жоғары, құрамында алюминий гидроксиді мен темірі бар (тиісінше қышқылды немесе негіздік тау жыныстарының үгілу нәтижесінде пайда болған) каолинитті немесе нонтронитті қыртыс. Бетінің өзінде темір және алюминий гидроксидтерімен қаныққан қызыл латеритті (қабық) қыртысы бар, ол құрғақ күйінде күйдірілген кірпіштің қаттылығын береді.

Айта кету керек, қалыптасу уақытына сәйкес тозған шұңқырлар қазіргі және ежелгі болып бөлінеді. Қазіргі ормандарда элювийдің тік дифференциациясы іс жүзінде байқалмайды, оның қалыңдығы аз, топырақ жамылғысы жер бетінде дамиды. Ежелгі тозған құрттардың практикалық және теориялық маңызы зор, оларды зерттеу олардың пайда болуының палеогеографиялық жағдайларын қайта құруға мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ пайдалы қазбалардың үлкен қорларын қамтиды: боксит, гематит, малахит, каолинит, сирек және бағалы металдар мен тастар.

Олардың таралу сипаты бойынша көне үгілу шұңқырлары аумақтық және сызықты пішінге ие. Аумақтық қыртыс тектоникалық тыныш жағдайда жазық жерлерде пайда болады, ауданы үлкен, қалыңдығы ондаған метрге жетеді және айқын тік аудандастырылған. Қалыңдығы 100-200 м немесе одан да көпке жететін сызықты үгілу өзектері таулы аймақтарда, сондай-ақ жазықтардың қатпарлы табанында кездеседі.