Выветривание - процесс разрушения и изменения состава горных пород, который происходит под воздействием атмосферных агентов (воздействие солнечных лучей, колебания температуры воздуха, замерзания в полостях горных пород воды, химическое действие углекислоты, а также организмов, населяющих поверхность Земли).
Выделяют три вида выветривания.
Физическое (механическое) выветривание вызывает разрушение и распад скальных горных пород без изменения их минералогического состава. Основную роль в этом разрушении играют быстрые колебания температуры (суточные колебания температуры в районах с резко-континентальным климатом могут достигать 400С). Минералы и горные породы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Под влиянием сжатий и растяжений, периодически меняются, сцепление между минеральными зернами ослабевают, и тем более, чем более крупные зерна. На устойчивость минералов и горных пород влияет и цвет минералов: темные нагреваются быстрее, чем светлые. В породе, состоящей из зерен разного состава (например, гранит), сцепление зерен ослабевает быстрее, чем в породе, состоящей из зерен одного состава и цвета, так как зерна разного цвета и состава имеют разные коэффициенты объемного и линейного расширения.
Разрушению пород, вызванном изменением тепла и холода, помогает вода, замерзая увеличивается в объеме и "расклинивает" зерна породы.
Химическое выветривание - реакция минералов и пород с водой и химическими веществами, содержащимися в ней. При этом изменяется состав пород и происходит растворение водорастворимых горных пород (каменная соль, гипс, доломит и др.)..
Процессы химического выветривания играют основную роль при образовании глинистых минералов. Состав этих минералов зависит не только от состава исходной (материнской) породы а и от конкретных условий выветривания. Так, из основных (щелочных) магматических пород в условиях выноса магния образуется каолинит, а если магний не вымывается в и остается на месте, то монтмориллонит.
Как правило, процессы физического и химического выветривания протекают одновременно, но с преобладанием первого в районах с континентальным и сухим климатом, а второго - в областях с большим количеством атмосферных осадков.
Органическое (биологическое) выветривание - разрушение горных пород вследствие экзогенной деятельности живых организмов. Довольно часто разрушительную работу в горных породах начинают низкоорганизованные представители органического мира - бактерии. Подсчитано, что на 1 га верхнего слоя почвы приходится 3-7 т бактерий. Они подготавливают основу для появления микрофлоры (грибов), а затем для лишайников и мхов. Большую работу по разрушению горных пород выполняют роющие животные (черви, грызуны и др..) И корни растений.
Обнаружено, что в среднем на каждые 0,5 га верхнего слоя почвы приходится почти 150 тыс. червей, которые поднимают к поверхности почти 150 т тонкоздрибненого почвы.
Продукты выветривания (в виде обломочного материала), которые образуются при этом и остаются на месте своего образования, называются элювия (лат. "элювия" - оставляю на месте). Происхождение породы сказывается в геологическом индексе и указывается на геологических картах и разрезах слева от буквенного символа возраста породы. Геологический индекс элювия - "е". Например, ЕQ - элювий четвертичного возраста.
Элювий - своеобразный генетический тип континентальных образований, которому присущ ряд отличительных признаков: залегает на месте распада материнской породы, имеет неровную кармашки нижний предел, так как заполняет все трещины в материнской породе; содержит признаков слоистости; неоднороден по вертикали и в плане, степень изменения материнской породы вглубь уменьшается.
Примером элювия, который появился при выветривании гранита и других кислых и средних магматических горных пород, является каолиновый элювий. Для него характерна вертикальная зональность (снизу вверх): неизменная материнская порода; материнская трещиноватая порода; обломки материнской породы, слабо каолинизовани, которые переходят вверх в глинистую массу составлена каолинитом и гидрослюда с зернами кварца и неразложившихся зернами полевых шпатов и листочками слюд.
Элювий может служить достаточно прочной основой для фундаментов, но вследствие попадания бытовых и производственных вод в нем возможна активизация химических процессов, приводит к неравномерным деформациям сооружений.