Екзогенните процеси и релефообразуването

 

 
Екзогенните процеси отразяват различните видове непрекъснато въздействие на външните земни сили върху земната повърхност при релефообразуването. Техният общ енергиен източник е слънчевата енергия. 
Общият ефект на действието на на екзогенните процеси е изветрянето на повърхностния слой на земната кора и на нейните най-горни части.

Изветряне

Изветрянето е съвкупността от всички изменения, които настъпват на земната повърхност или в близост с нея под действието на различните хидросферни, атмосферни и биосферни агенти и активиращата ги слънчева енергия. Тези изменения се означават общо като изветрителни процеси. При тях настъпва разрушение на строежа и състава на скалите, възникнали при други условия (без въздействието на екзогенните процеси). Тези скали се оказват неустойчиви при условията на земната повърхнина и подлежат на различните изветрителни промени.
По своята същност изветрянето бива от два основни типа: физично и химично.
Физичното изветряне намира израз в механичното придвижване на скалните частици, в нарушаване на връзката между отделните минерални зърна и дори между техни части и в крайна сметка води до разрушаването на скалата. 
В зависимост от въздействуващите фактори физичното изветряне бива:
- температурно изветряне - при него изменанията в скалата и нейното разпадане се дължи на денонощните (главно), сезонните, годишните и по- продължителните температурни колебания. При тях скалните блокове и съставящите ги минерални зърна се свиват и разпускат, което води до образуване на пукнатини и до разхлабване и постепенно изчезване на свързващите вещества или на връзките вътре в самите мономинерални зърна. Полиминералните скали (изградени от повече от един минерален вид) изветрят по-бързо и по-лесно от мономинералните (съставени само от един минерален вид). Защото различните минерали имат различен коефициент на обемно разширение и при редуващо се нагряване и охлаждане връзките между тях се нарушават по-лесно. По - лесно  се подават на температурно изветряне по-едрозарнестите и по-тъмни скали.
Най-забележими са проявите на температурното изветряне в пустините. Там температурните амплутуди на въздуха са от порядъка на  40 - 500С през деня до 00С и дори до минус 200 С през ноща при минимална (2-3 до 10%) влажност на въздуха. Рушенето на скалите води до отцепване на големи блокове със силен тътен. В планините изветрянето се подсилва от интензивното слънцегреене през деня. Под стръмните планински склонове се образуват сипеи, а на самия склон се оголва непрекъснато свежата скала, която се подлага на интензивно изветряне. Големите скални отломи образуват в подножието и ниските части на склона каменни морета. Тези образувания носят общото име колувий.
Цялостното температурно изветряне на скалната повърхност се извършва по пукнатиннната мрежа, която постепенно усилва действието на атмосферните агенти в дълбочина.
- механично изветряне - при него разрушаването на скалите става под действието на странични агенти. Такива са: 
замръзващата вода - при замръзване туя разширява обема си с 10 - 11% и оказва натиск на стените на пукнатините до няколко стотин килограма на 1 см2. Пукнатината се разширява и в дълбочина и попадналата там вода осъществява същото въздействие отново и отново. 
кристализацията на соли в пукнатините - има същото въздействие.
кореновите системи на растенията (особенно на дърветата) - аналогично въздействие на вбиващ се клин.
дейността на някои риещи и подземни животни.
Химичното изветряне се осъществява при въздействието върху скалите от земната повърхност от химично активни хидросферни, атмосферни и биосферни агенти: водата (основно), кислородът, въглеродния диоксид (под формата на въглена киселина) или органичните киселини. Химичното изветряне е особенно интензивно във хумидните и във влажните екваториални и тропични области с много висока влажност и обилна растителност.
Основните процеси, пораждащи химичното изветряне са:
окисляване - химично въздействие върху скалите  на разтворения във водата или във въздуха кислород, посредством присъединяване на кислородни атоми към молекулата на веществата. Най-лесно подаващи се на окисляване са минералите, образувани в редукционни (безкислородни ) условия като напр. сулфидите. Например пиритът (железен сулфид) при окислението преминава в сулфат и накрая в лимонит (железен окис). При окислението си кристалният магнетит се набогатява допълнително на кислород и се превръща в аморфен хематит. Отделящият се при вулканската дейност сяроводород при окислението си води до образуване на вода и самородна сяра и т. н.
хидратизация - образуване на нови химични съединения или минерали, посредством абсорбция (поглъщане) на молекули вода в кристалната решетка на изходното вещество. Така анхидритът се превръща в гипс, оливинът -  в серпентин, хематита - в лимонит и т. н. 
разтваряне -  дифузното проникване на едно вещество в друго без промена на химическия състав. Най-разпространен разтворител е водата. Нейната разтворителна способност се повишава  или намалява от разтворените или колоидно диспергирани (разпръснати) в нея вещества (въглена киселина, органични киселини и пр.). Най-бързо разтворими са хлоридите, след това сулфатите и накрая - карбонатите. Най-слабо разтворими са силикатните минерали. В областите със сух и горещ климат (пустините) разтворимостта намалява поради интензивното изпарение и пресищане на разтворите. Но при умерено увеличаване на температурата и pH разтворителната способност се увеличава - вода, съдържаща въглероден диоксид, разтваря 50 пъти повече варовикови скали отколкото чистата вода.
хидролиза - обменното разлагане на скалите (минералите) под въздействието на хидролитната дисоциация на водата, придружено с разрушаване на кристалните им решетки. Най - податливи на хидролиза са силикатите. При фелдшпатите (ортоклаз, плагиоклаз) катионите на калия, натрия и калция под действието на въглената киселина се превръщат в карбонати. Това нарушава фелдшпатова кристална структура и я превръща в слоиста. Отделя се част от силициевия диоксид, който, под формата на гелни маси се отлага като опал. Натрупва се и каолинит, който в тропичните области се разпада до получаването на латерит и в крайна сметка - до опал.
химично изветряне, породено от организмите - растенията извличат от скалите редица минерални вещества. Това довежда до съответно нарушаване на структурата и състава на скалите и минералите. Особенно важни са микроорганизмите, които играят и ролята на катализатори в повърхностната част на литосферата.
Продуктите от изветрянето на скалите, които остават на мястото на възникването си се наричат елувий. Той бива образуван в магмени и метаморфни скали - ортоелувий, в седиментни скали - параелувий и в различни скали - смесен елувий. Елувиалните образувания и преместените на известно растояние, но не загубили връзката си с първичните скали изветрителни продукти се обозначават с общото име изветрителна кора. Те, според времето на образуването си, биват съвременни и стари (древни). В напречния разрез на изветрителните кори отдолу нагоре се наблюдава определена зоналност - преходи от свежата до напълно променената и разпаднала се първична скала. Тази зоналност зависи от характера на първичните скали, климатичните особенности и настъпилите изменения и релефа. При равнинен релеф, високи температури, голяма влажност на въздуха и изобилието на органично вещество се образуват сравнително дебели изветрителни кори. В тропичните области и полутропичните зони дебелината им достига и надминава 100 м. Долната повърхност на корите е неравна - налице са своеобразни изветрителни "джобове". Те са привързани към зони с интензивно (най-често тектонско) натрошаване на скалите. 
Най-горните части на кората са богати на алуминиеви, железни и силициеви хидроокиси - те приличат на изпечена тухла и се наричат латерити.  Надолу следва богата на каолинити зона, която постепенно преминава в зоната на хидрослюдите. Под нея следва зона на интензивно натрошаване на скалите, но без видими химични изменения. В зоните с умерен климат липсват латерити. В саваните, пустините и полупустините изветрителните кори са тънки - силно променените материали най - често са отмити и отнесени. Най-тънка е изветрителната кора в полярните области. 
В горния слой на изветрителната кора се развива почва. Тя се състои от силно изветрели скали, органично вещество (хумус), редица киселини, амоняк, сяроводород, вода, кислород, въглероден диоксид, биогенни остатъци и др. 
Основни почвообразуващи фактори са: климатът, скалният състав, релефът, дейността на организмите. Растенията и растителните останки имат основната роля при образуването на хумуса. Той се състои от 90% устойчиви органични съединения (хумин, улмин и пр.), различни киселини. Хумусът образува най - горния слой на почвата (слой А). Той има тъмен до черен (при някои почви - смолница) цвят. Слоят В има преходен състав от минерални частици и хумус. Неговият цвят е сив. Слоят С е изграден от различно изветрели частици и късчета от основната скала. Слоят D представлява основната скала. 

Денудация

Произлиза от латинската дума denudatio - оголване. 
Денудацията представлява съвкупността от процесите на оголване на свежата скална основа от изветрелите скални маси. В геоморфологията този термин се употребява в тесен (sensu strictu) и в широк смисъл (sensu lato) на думата.
В тесен смисъл на думата под денудация се разбира оголването на свежите скали под действието на гравитацията. Това може да се осъществи само при наклони на склона по-голями от 45°. Това е минималният наклон при който в паралелограма на силите получени при разлагането на вектора гравитация придвижващата сила (F) се изравнява със задържащата (Q).
В широк смисъл на думата денудацията означава отнасянето на изветрелите скали от мястото на изветрянето им с помоща на някоя или няколко от външните земни сили: дейноста на течаща вода (ерозия), на движущия се лед (екзарация или аблация), на вятъра (дефлация), на морската вода (абразия) и пр. При ерозионната разновидност на денудацията различаваме както линейна и плоскостна така и вертикална и странична ерозия. 
Остатъците от заравнения поради денудационните процеси релеф се означават като заравнени или денудационни повърхнини.

Денудационни наслаги и форми

Денудационните наслаги са делувият, алувият и пролувият.
Делувият е компактна неспоена скала, състояща се от по-едри скални (диаметър 2 -4 максимум до 30 мм) и глинести частици отделни минерални ядра и органически примеси. Цветът му зависи от този на разрушаващите се скали по околните склонове и от климатичните условия. Делувият е разпространен в подножията на планините и възвишенията в ивици с ширина до 3 - 4 км. Ширината на делувиалната ивица зависи от: 1/ наклона на топографската повърхнина; 2/ силата на денудацията; 3/ петрографския състав на разрушените скали; 4/ наблочеността и напукаността на скалните отломки; 5/ климатичните условия и 6/ залесеността на склоновете. 
Делувият се акумулира на местата с рязка промена ("пречупване") на релефа между стръмните склонове и равнинното им подножие. Той се образува непрекъснато и постепенно под действието на смиването на изветрелите скални продукти от множеството водни струйки (образувани от валежите и топенето на снеговете) по стръмните склонове. Делувиалните наслаги са мощни (от 1 - 2 до 30 - 35 м.) компактни маси с голяма порьозност и субвертикална цепителност. Поради това в тези наслаги често се образуват дълбоки ровини със стръмни до отвесни склонове. В напречния пререз на делувиалните наслаги личат лещи от по- глинести, по-песъчливи скали, конгломерати и пр. Пространствено тези лещи са наклонени полегато по посока на склоновото подложие. Предполага се, че през обхващащите няколко години хумидни периоди се образуват по- едрокъсови и зле сортирани делувиални образувания.
Вторичен делувий се образува в подножията на слабо залесени планински ридове по които има стари денудационни заравнености и склонови стъпала.
Цветово по-долните хоризонти на делувия са тъмни (стар делувий). Над тях следват светло оцветени хоризонти (млад делувий). А най-светло обагрените части от разреза се считат  за съвременен делувий.
Пролувият се образува от временно течащите потоци в подножията на планините пред гърловините на суходолията и по склоновете. Пролувиалните наслаги се отличават от делувиалните по наличието на чакъл и валуни (понякога до 50 % от пролувиалната скална маса), почти пълната липса на чисти пясъци и глини, приобладаването на песъчливите глини, лещообразния строеж и кръстосаното наслояване .
В подножието на склоновете става смесване на пролувиалните и делувиални образувания в общ делувиално -пролувиален шлейф. Той най- често маскира структурната същност на склоновото подножие. В подножията на високите планини се образуват огромни шлейфове, очевидно привързани към речни долини. Наред със скалните и глинесто-песъчливите лещи в тях се срещат погребани почви. Последните бележат климатични колебания през кватернера.
Поради голямата си ронливост, интензивния транспорт, обезлесяването и обезтревяването делувиално-пролувиалните шлейфове бързо се разрушават от линейната ерозия. В тях са вкопани едни от най дълбоко всечените ровини. Това благоприятствува деградирането на шлейфовете и придвижването им от долната граница на склоновете към равнините. От една страна за това съдействува издигането на планините, а от друга - нововъзникнатала топографска повърхност на шлейфа също бива денудирана и така шлейфът се движи към равнината. 
Алувият обединява наслагите, образувани в речните долини от постоянно течащите води. В скалния му състав влизат валуни, пясъци и глини с кръстосано наслоение. Отделните скални разновидности образуват лещи, които са наклонени с дългата си ос по посока на речното течение. Степента на оглаждане на валуните зависи от петрографския състав на скалите, продължителността на речния транспорт. Формата на валуните е яйцевидна, овална, но при малките валуни  -даже плоска. Речните валуни са ориентирани с дългата си ос по посока на отлагащото ги водно течение. Валуните може да се състоят само от валунни късове или късове с глинесто-песъчлив запълнител. Пясъците са предимно кварцови, с разнообразен зърнометричен състав. Песъчливите лещи често показват вътрешна коса слоистост и различно оцветяване на отделните слойчета от железни хидроокиси. Чистите глини са рядкост. Масово се срещат глинесто-песъчливите наслаги. Дебелината на алувия се колебае от 2-3 до 20-30 м. , но в долинното дъно понякога достига до 90-100 м.
Алувиалните наслаги се поделят на: алувий в речното легло, алувий в долинното дъно и алувий в стариците.
Алувият на речното легло се състои предимно от "по-чисти" валунни и песъчливи лещи с диагонална спрямо течението на реката слоистост (поради турбулентното движение на водата в речното легло).
Алувият от долинното дъно се отлага при високи води (прииждания на реката или по - продължителни наводнения на цялото речно дъно). Състои се от тъкък слой от валуни и песъчливи глини, както и тънки слоеве от чисти хоризонтално слоисти глини (в участъците, където водите са се задържали по-продължително време).
Алувият, отложен в стариците съдържа много растителни останки. 
При планинските реки е налице само един тип алувий.
Алувият бива млад (холоценски - по долинното дъно и по балканската и нишката тераси) и стар (плейстоценски - по по-старите тераси в дебели алувиални покривки). В алувиалните наслаги се срещат погребани почви без най-горния им хумусен слой А.
Алувиалните покривки в равнините достигат на ширина до 10 км. Тук реките образуват сложни меандри.
Към денудационните наслаги, освен пролувиално-делувиалните шлейфове и алувиалните образувания спадат още наносните конуси, срутищата, свлачищата, солифлукционните форми, каменните морета, каменните реки и срутищните валове.
Наносните конуси се образуват по течението на реките при горната граница на планинските подножия. Големината на конуса зависи от водното количество, скалния състав, климата (определящ изветрителните процеси) и наклона на речното легло. При върха на конуса преобладават едрите скални блокове и валуни; в средните части по-дребни скални блокове и валуни с глинесто-песъчлив запълнител; в периферията - глинесто-песъчливи и глинести наслаги. 
Образуването на наносния конус преминава през : първа фаза - образуване на малък конус, опиращ в склона и долината виси над него; втора фаза конусообразуването достига линията на изравнителния наклон; трета фаза - образуване на широка и хълмиста конусна повърхнина.
Наносните конуси със силно изпъкнал профил и хаотично отложени различни по размери скални късове не са дело на течаща вода, а на кално-каменни порои (сели в Средна Азия и мури в Алпите).
Срутищата представляват внезапни откъсвания и събаряния на големи скални маси в подножието на планинските или долинните склонове. Срутването е катастрофа с продължителност 20-30 минути. Често се срутват напукани и изветрели скални блокове.
Свлачищата представляват откъснати и придвижени по наклонени хлъзгави (най - често оводнени) или разломни повърхнини скални или земни маси.  Процесът продължава часове и денонощия. В свлачището се различават свлачищен откос (пета), бордови рамене - долини и разкъсана, понякога блоково денивелирана , напукана и разломена скална или земна маса. Свлачищата биват: повърхностни (дълбочена до 1 м), плитки (до 5 м), дълбоки (до 20 м.) и много дълбоки (над 20 м.). Те биват детрузивни - откъснати отгоре и делапсивни - подкопани.
Солифлукционните форми (земетек - Андерсон 1906 год.) са разпространени главно във вечно замръзналите райони. При лятното размръзяване на почвата до 20-30 см тя "потича" под влияние на гравитацията. Получените "подутини" във фронтовете на "потеклите земни маси" лесно и бързо биват денудирани.
Каменните морета представляват обширни неспоени скални покривки на средно наклонени високи планински склонове във магмени и лавови скали. Блоковете са с диаметър 40-80 см, плоски, ръбести без следи от оглаждане, подредени керемидообразно с обща дебелина 20-50 м. Срутването им се улеснява от изветрянето и валежите, а също така и сезимичните явления. У нас се срещат във високите планини.
Каменните реки представляват хаотично натрупани в долинното дъно огромни (1-500 м3) валуни, които са претърпели незначиттелно преместване от местообразуването им. Златните мостове на Витоша. 
Срутищните валове представляват породени от срутване или земетресение валообразни хаотични струпвания на разнообразни по състав и размери скални късове и изветрителни продукти в подножието на високи и умерено наклонени до стръмни планински склонове  (при Витоша - от Драгалевци до Княжево).

Скорост на денудацията

Зависи от петрографския състав на скалите, температурните колебания, формите на релефа, скоростта на съвременните вертикални движения и антропогенната дейност. Измерва се с мм/год. и е в рамките на десети от милиметъра. При проливни дъждове и щормови вълнения денудацията нараства от 100 до 150 пъти спрямо средногодишната величина. 

Денудационни повърхнини

Денудационната повърхнина, според Дейвис, е краен (страчески) етап от денудационния процес. Тя има ниски воделни била и е почти равнина - пенеплен. Образува се при заравняване на издигнатия земен блок от денудацията.
Според Пенк подножните стъпала се образуват по издигащия се земкорен блок, където  вследствие на денудацията се създава заравнена повърхнина - подножно стъпало. Според Пенк при издигане се получават различни етажирано разположени заравнени повърхнини с различна възраст и височина. 
Според Кинг в зрелия стадий дълбочинната ерозия намалява до минимум, при което долинните склонове отстъпват към вододела и в подножието им възниква заравнена повърхност - педимент. Развитието на педиментите с изчезването на остатъчните възвишения води до образуването на пенеплен.
В Африка Кинг открива юрска, неозойска и младонеозойска денудационна повърхнина.
За България се отделят старомиоценска, младомиоценска, староплиоценска и младомиоценска денудационни повърхнини. От тях младомиоценската повърхнина на много места се явява седиментационна повърхнина.
Автор: дгмн проф. Цанко Цанков