Как разрушаются камни

Что такое камни? Происхождение камней

Камни – это твердые тела, относящиеся к неживой породе. Чаще всего камни образуются из других камней. Например, если сбросить камень с большой высоты, то он разобьется на много камней поменьше.

Извержение вулкана

Но есть и иной способ их формирования. При извержениях вулканов из глубин Земли на поверхность выбрасывается лава – раскаленное до огромной температуры вещество. При его остывании как раз и образуются камни.

Типы камней

Алмазы

Все камни можно разбить на три большие группы. В первую группу входят драгоценные камни. Они применяются при изготовлении украшений. Это алмаз, сапфир, рубин. Такие камни красивы и редко встречаются в природе. Важно отметить, что драгоценные камни могут использоваться и в промышленности. Например, алмаз применяют как режущий материал, ведь он является самым твердым веществом в природе.

Кварц

Вторая группа – это полудрагоценные камни. Они значительно дешевле драгоценных, но также используются при изготовлении предметов роскоши. К ним относят хрустать и кварц. Из хрусталя делают люстры, посуду и другие предметы интерьера.

Мраморный карьер

Самые распространенные камни включают в третью группу – поделочные камни. Они используются в быту, прежде всего в строительстве. Примерами таких камней являются гранит и мрамор.

Как разрушаются камни

Камни склонны к разрушению под действием внешних факторов.
К ним относят:

• Температура. В теплые, солнечные дни камни нагреваются, а ночью охлаждаются. Как известно, при нагревании твердые тела расширяются, а при охлаждении – сжимаются. Примечательно, что на разных участках нагревание происходит с разной интенсивностью. В результате расширение и сужение происходит также неравномерно. Постепенно в камнях и скалах образуются трещины, в которые попадает вода. Когда она замерзает, то начинает давить на стенки трещин с огромной силой, буквально распирая горные породы изнутри. Рано или поздно они не выдерживают и раскалываются на более мелкие куски.

Рис. 3. Трещины в скалах.

• Ветер. Сильные порывы ветра сдувают с поверхности камней более мелкие частички. Во время сильной бури ветер несет в себе огромное количество мелких песчаных частичек. Сталкиваясь на большой скорости с камнями, они действуют по принципу наждачной бумаги, полируя и меняя форму их поверхности.

С ветром в трещины скал могут попадать семена растений, которые прорастают прямо в горной породе. Разрастающиеся корни постепенно расширяют трещины и разламывают камни.

У подножия скал всегда можно найти россыпи мелких камней. Воздействие ветра – самый слабый фактор, поскольку разрушение камня происходит в течение многих сотен и тысяч лет.

• Вода. После таяния снегов и сильных дождей мощные потоки воды подхватывают камни и перекатывают их, перенося на большие расстояния. Во время своих «путешествий» камни перетираются между собой, измельчаются, постепенно превращаясь в глину и песок.

Как воды камень точит?

Движущаяся вода способна размывать и разрушать горные породы. Этот процесс называется эрозией (в переводе с латыни это означает «разъедание»). Эрозионной способностью обладает любая река — и горная, и равнинная. Но разрушительная сила горных потоков особенно велика, так как из-за большого перепада высот они отличаются сильным течением и способны нести не только ил и песок, но и камни, а это как раз тот абразивный материал, с помощью которого горная река «прогрызает» проход даже в горных хребтах, медленно поднимающихся в процессе горообразования на пути уже сформировавшегося горного потока.

Большой каньон (Гранд-Каньон)

Самое впечатляющее ущелье, созданное горной рекой, — это Большой каньон (Гранд-Каньон), рассекающий плато Колорадо на юго-западе США. Его протяженность — 515 км, а ширина в некоторых местах достигает 30 км. Около 60 млн. лет назад равнина, несколько возвышавшаяся над уровнем моря, разделяла реку Уалпай, стекающую со Скалистых гор, и бассейн реки Колорадо. Век за веком река Уалпай вгрызалась в равнину, сложенную рыхлыми слоями осадочных пород. Процесс эрозии привел к тому, что две реки слились, образовав современную реку Колорадо. Миллионы лет дно каньона продолжало углубляться, и в настоящее время достигает фантастической глубины в 1600 м.

Что такое химическое выветривание?

Химическое выветривание происходит, когда минералы, слагающие горную породу, взаимодействуют с веществами, содержащимися в воздухе или в воде. При этом происходят разнообразные химические превращения. Химическое выветривание особенно интенсивно идет в жарком и влажном климате, под густым пологом растительности, так как в результате разложения растительных остатков образуется много углекислого газа и органических кислот. В холодном климате химическое выветривание особой роли не играет из-за низких температур, тормозящих скорость химических реакций.

Разрушение камней

Камни кажутся очень прочными и твердыми телами. Однако даже они постепенно разрушаются. Проще всего раздробить камень, сильно ударив по нему или сбросив его с высоты. Но в природе есть ещё несколько причин, вызывающих разрушение камней.

В первую очередь это колебания температуры. Известно, что многие вещества, в том числе и камни, при нагреве увеличиваются, а при охлаждении сжимаются. При этом камни на солнце прогреваются неравномерно – солнечная сторона сильнее. В результате одна часть камня расширяется и пытается расширить другую часть камня, которая не нагрета. Этот процесс может привести к образованию очень маленьких трещин – микротрещин. Если камень очень много раз охладился и нагрелся, то трещины сильно вырастают и постепенно разрушают камень.

Если камень находится вблизи воды (на берегу реки или моря), и постоянно обкатывается волнами, то он будет менять форму. Многие замечали, что камни на пляжах гладкие и ровные. Это следствие воздействия воды – она разрушает камень, причем различные выступы разрушаются быстрее. Можно сказать, что вода буквально полирует камень.

Иногда вода и температура действуют заодно. Если вода попала в трещину на камне, то при низкой температуре она превратится в лед. Известно, что при замерзании вода расширяется, то есть лед начнет давить на стенки трещины и будет расширять ее.

Разрушает камни и ветер. Он действует почти также как вода, однако, так как воздух значительно легче воды, то и процесс разрушения более длительный. Если в воздухе много частиц пыли, то он быстрее разрушает камень.

Как живые организмы могут разрушить горную породу?

Лишайники, поселившиеся на голых скалах, разрушают их и привносят органические соединения, подготавливая почву, в которой могут прорасти семена растений. Поэтому лишайники и называют пионерами освоения жизненных пространств.

Особенно упорно горные породы разрушают корни растений, проникающие в мельчайшие трещинки и расширяющие их в процессе роста. У различных видов растений, приспособленных к жизни среди скал, кончики корней выделяют органические кислоты растворяющие горные породы. Эти кислоты выделяют и селящиеся на камнях виды мхов и лишайников. Очень велико участие в биогенном выветривании бактерий, одноклеточных водорослей, низших грибов. Посильное участие принимают в нем и животные — моллюски, просверливающие отверстия в прибрежных скалах, грызуны, устраивающие подземные норы и выбрасывающие на поверхность камни.

Почему и при каких условиях камни могут разрушаться?

Разрушение камней – это длительный процесс, который продолжается миллионы лет. Он происходит под воздействием окружающей среды, и чем оно агрессивней, тем быстрее происходит преобразование породы. Процесс разрушения пород и минералов в природе называется выветриванием. От чего же разрушаются кажущиеся вечными скалы? Основной причиной выветривания является совокупность физических, химических и биологических явлений.

Воздействие атмосферных явлений

Чем вызвано изменение земной коры и горных пород? На горную породу воздействуют такие атмосферные явления, как ветра, колебания влажности, осадки, изменения температуры. Больше всего страдают от выветривания те скалы, которые находятся в регионах с большими перепадами температур, например в пустынях. Нагреваясь в дневное время суток, камни расширяются. Ночью, когда температура падает на 20, а в некоторых регионах и на 30 градусов, происходит охлаждение и резкое сжатие тела. Все это приводит к образованию трещин.

В трещины камней попадает вода. В отличие от других веществ, она при замерзании не уменьшается, а, наоборот, расширяется на десятую часть от своего изначального объема. Таким образом замерзшие частицы льда распирают камень изнутри, и рано или поздно он ломается.

Если на глыбу камня постоянно воздействует вода (например, когда скала расположена у моря или реки), то она постепенно обтачивается. Сила тяжести, ветер, ливни, сели, землетрясения тоже играют значительную роль в разрушении породы.

Химическое выветривание – это разрушение камней, которое происходит в результате химических процессов. Основными факторами химического выветривания в природе являются:

• вода – растворитель, приводит к гидролизу или гидратации;
• углекислый газ – образует карбонаты;
• кислород – окисляет минералы.

Влияние биологических организмов

Другим фактором выветривания в природе является воздействие на горные породы биологических организмов. В трещины камней нередко попадают семена растений, которые прорастают внутри камня. Обычно травы, кустарники и деревья, произрастающие в горах, имеют небольшую корневую систему, однако по мере роста растения разрастаются и его корни. Со временем трещины становятся глубже и шире, что приводит к разрушению камня.

В биогенном выветривании значительную роль играют микроорганизмы. В процессе жизнедеятельности они производят метаболиты – химические соединения, которые влияют на структуру камней и минералов. Постепенно происходит преобразование одной породы в другую или ее разрушение.

Что такое горные обвал?

Иногда в горах от скал откалываются огромные глыбы породы. Обрушившись вниз, эти глыбы разбиваются на части, загромождая долины. Такое явление называется горным обвалом. Мощный горный обвал может воздвигнуть плотину на горной реке. Образуется озеро, заполняющее верхнюю часть долины. Обычно такие озера недолговечны, и вода, достигнув определенного уровня, прорывает плотину и, сметая все на своем пути, устремляется вниз, вызывая катастрофические наводнения.

Влияние на камни окружающей среды

Как разрушаются камни в природе?

1. В солнечные теплые дни камни нагреваются, а ночью они остывают. Соответственно, периодически расширяются и сжимаются. Причём в некоторых местах нагрев происходит сильный, в других – слабее. Выходит, что и расширение, и сужение неравномерное. По этим причинам в камнях появляются трещины, куда попадает вода, которая в морозы замерзает, и еще больше расширяется. Лёд давит на стенки трещин с огромной силой, и камни раскалываются на более мелкие куски, в которых тот же самый процесс повторяется. Под воздействием этого фактора чаще всего происходит разрушение камня.
2. Как разрушаются камни под воздействием ветра? Ветер, особенно сильный, способен выдувать с поверхности твердых камней мелкие частички. В период сильных бурь ветер с собой несет огромное множество мелких частичек песка, которые, ударяясь о камни, обрабатывают их поверхность наподобие наждачной бумаги. Также в трещины могут попадать семена растений, вырастающие в итоге прямо в них. Разрастающиеся корни еще больше расширяют существующие трещины и разламывают камни. Через многие сотни и тысячи лет и у самого подножия огромных скал возникают россыпи более мелких камней. Все это результат ветровой эрозии. Воздействие ветра – самый слабый фактор, влияющий на разрушение камня.
3. Как разрушаются камни водой? После дождей и таяния снега, да и в реках и речках, потоки воды подхватывают камни и перекатывают их, перенося на разные расстояния. Камни перетираются между собой и о землю и измельчаются. Они могут превратиться постепенно и в глину, и в песок.

Отличие камней от металлов

Не всякий твердый объект в природе – это камень. Встречаются ещё и металлы. Например, из камня делают мостовую (это вид покрытия городских улиц), а из металлов – люки канализации. Но чем металлы и камни отличаются?

Оказывается, металл можно расплавить (для этого его надо сильно нагреть) и залить в какую-нибудь форму. После остывания мы получим новый металлический объект, причем свойства материала сохранятся. Подобный процесс называется литьем и используется в промышленности для изготовления деталей. А вот камни отливать нельзя. Некоторые камни просто сгорают при нагреве, а другие – слишком сильно меняют свойства. У металлов есть много других отличительных свойств, которые изучаются уже на уроках физики и химии.

Что такое денудация?

На равнине обломки горных пород накапливаются там, где и образовались, предохраняя ниже лежащие породы от дальнейшего разрушения. Но везде, где имеется уклон, и особенно в горах, обломки под действием силы тяжести сползают все ниже по склонам. Способствуют этому перемещению подвижные стихии — вода, ветер, ледники. Совокупность процессов, благодаря которым обломочный материал перемещается вниз, называется денудацией (от латинского слова denudare, означающего «обнажать»). Действительно, в результате денудации обнажаются и становятся доступны выветриванию все новые слои горных пород, а это многократно увеличивает скорость их разрушения.

Что мы узнали?

При изучении темы «Камни» по программе окружающего мира 1 класса мы узнали, что представляют собой камни, как они были образованы, чем отличаются между собой. Также мы выяснили, какие факторы влияют на разрушение камней.

• https://NatWorld.info/o-prirode-dlja-shkoly/kamni-chto-eto-takoe-i-kak-oni-razrushayutsya-okruzhayushhij-mir-1-klass
• https://obrazovaka.ru/okruzhayushhiy-mir/kamni-kak-razrushayutsya-1-klass.html
• https://SiteKid.ru/planeta_zemlya/voprosy_i_otvety/chto_razrushaet_skaly.html
• https://MoyKamen.com/interesnoe/razrushenie-kamnej-v-prirode.html
• https://FB.ru/article/355687/priroda—udivitelnyiy-okrujayuschiy-mir-pochemu-i-kak-razrushayutsya-kamni