第5章风化作用与剥蚀作用

1、第五章第五章 风化作用与剥蚀作用风化作用与剥蚀作用主要内容主要内容一、风化作用的概念与风化作用的类型二、风化作用的产物三、剥蚀作用的概念与地面流水的剥蚀作用四、地下水、冰川和风的剥蚀作用五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用一、风化作用的概念与风化作用的类型 1. 风化作用1. 风化作用：在地表或近地表条件下，由于气温、大气、水及生物等因素的影响，使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。 风化作用的重要特征：岩石或矿物在原地遭受分解和破坏，风化的产物仍保留在原地。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型2. 风化作用的类型：根据风化作用的方式和特点，可分为物理风化、化学风化

2、和生物风化。（1）物理风化作用 主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生机械破碎的过程。 特点：矿物、岩石的物质成分不发生变化，只是碎裂成为大小不等的碎块。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化沙漠气候条件下砂岩的温差风化物理风化又可分为温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用。 温差风化：由于温差变化，岩石在热胀冷缩过程中逐渐破碎的过程，常发生在温差较大的干旱气候地区。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化温差风化左图：由于温差风化引起的层状脱落； 右图：球状风化一、风化作用的概念与风化作用的类

3、型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化在寒冷气候条件下岩石被冰劈作用破坏 冰劈作用：充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而岩石裂解的过程。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化 盐类的结晶与潮解：充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶与溶解使岩石破碎的过程。 作用机制类似于冰劈作用。 层裂或卸载作用：岩石因卸载而产生向上或向外的膨胀作用，从而形成一系列平行或垂直地表的裂隙，促使岩石层层剥落和裂解的过程。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （2）化学风化（2）化学风化作用：岩石在原地以化学变化的方式使岩石破碎的过

4、程。 特点：不仅发生岩石破碎，而且岩石的物质成分也将发生变化。 可分为溶解作用、氧化作用、水解和碳酸化作用等次级方式。纪念碑被酸雨化学风化前后一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （2）化学风化一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （2）化学风化 溶解作用：水溶液溶解岩石的某些易溶组分，使其松软、破碎的过程。 氧化作用：矿物、岩石与大气或水中的游离氧起化学反应形成氧化物使岩石破碎的过程，常使多价态元素从低价向高价态转变。 水解和碳酸化作用：水解是指水离解出的OH-离子与矿物离解出的阳离子结合形成带OH-新矿物的过程。碳酸化作用是指当CO3溶解于水中时，形

5、成CO32-和HCO31-离子，它们与矿物中的阳离子结合形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。如钾长石转变成高岭石、铝土矿和蛋白石。一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （3）生物风化（3）生物风化作用：由生物的生命活动引起的岩石的破坏过程，分生物物理风化作用和生物化学风化作用。植物根的生长对岩石进行的生物物理风化作用二、风化作用的产物1. 物理风化作用的产物：粗细不等、棱角分明的碎石块。在地势较陡的情况下可形成倒石锥。2. 化学风化作用的产物：能溶于水中的可迁移物质和难于迁移、堆积在原地的残积物。二、风化作用的产物3. 生物风化作用的产物：包括生物物理风化的产物和生物化学

6、风化的产物。土壤主要是由生物风化作用形成的。4. 风化壳：地表岩石经物理、化学、生物风化的长期作用，形成由风化产物组成的、分布于大陆基岩面上的不连续薄壳。剖面上风化壳在成分和结构上都有明显的差异。二、风化作用的产物5. 土壤：地球表面陆地上能够生长植物的疏松表层，一般是在风化壳和松散沉积层的基础上，经生物及其它风化作用的综合改造而形成的。 一般地，自上而下可分为表土层、淀积层或心土层、母质层。 土壤剖面铁铝土钙层土红土土壤的主要类型二、风化作用的产物 5. 土壤三、剥蚀作用的概念与地面流水的剥蚀作用1. 剥蚀作用：各种运动介质在其运动过程中破坏地表岩石并将其产物剥离原地的过程。 与风化作用的重

7、要差别：使地表矿物或岩石剥离原地。三、剥蚀作用的概念与地面流水的剥蚀作用 1. 剥蚀作用 根据作用方式，可把剥蚀作用分为机械剥蚀、化学剥蚀和生物剥蚀。 根据运动介质的类型可把剥蚀作用分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等的剥作用。三、剥蚀作用的概念与地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用2. 地面流水的剥蚀作用：由地面流水引起的剥蚀作用。（1）河流的侵蚀作用 河流在流动过程中，以其自身的动力以及所挟带的泥沙对河床进行改造，使其加深、加宽和加长的过程称为河流的侵蚀作用。三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 （1）河流的侵蚀作用 根据河流侵蚀作用的方式分为河流的机械侵蚀作用和化

8、学侵蚀作用； 根据侵蚀的方向分为下蚀作用和侧蚀作用。三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 河流的下蚀作用河流的下蚀作用水力活动：流水使基岩碎片松动并且移动碎屑和砾石磨蚀作用：松动的颗粒磨蚀河床，有时形成孔洞溶蚀作用：流水从碎屑和河床中溶解阳离子 河流的下蚀作用三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 河流的下蚀作用河流的下蚀作用河流的侵蚀基准面：河流注入水体的水面，它控制着河流下蚀作用的深度。河水面将向湖面（局部基准面）趋近局部侵蚀基准面区域性侵蚀基准面如果湖水干涸，整个河流将向海洋基准面趋近三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 河流的侧蚀作用河流中水流的流速分布在河

9、谷平直段，最大速度的水流基本位于河流中央；在河谷弯曲段，最大速度的水流总是位于凹岸一侧，这是引起凹岸侧向侵蚀的根本原因。 河流的侧蚀作用（旁蚀作用）：河水以自身动力及挟带的砂石对河床两侧或谷坡进行破坏的过程。侧蚀作用的结果使河床弯曲，谷坡后退，河谷加宽。三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 河流的侧蚀作用河流弯曲处，单向环流侵蚀凹岸，凸岸沉积河曲处单向环流与搬运物的运移路径凹岸被剥蚀，凸岸接受沉积凹岸受到剥蚀沉积物搬运方向凸岸接受沉积水流三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 河流的侧蚀作用蛇曲或自由河曲白色的沉积区主要发生在凸岸三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用

10、 河流的侧蚀作用牛轭湖的形成过程古老河道被沉积物截断 最大剥蚀作用牛轭湖演 化 顺 序四、地下水、冰川和风的剥蚀作用1. 地下水的潜蚀作用：地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作用，以化学溶蚀为主。溶洞景观地下水溶蚀的产物四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 1. 地下水的潜蚀作用岩溶作用（喀斯特作用）：以地下水为主（兼有部分地表水的作用）对可溶性岩石进行的以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一系列过程。形成的地形称为岩溶地形或喀斯特地形。喀斯特地形特征溶洞中暗河水流消失岩溶塌陷岩溶塌陷扩大四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用2. 冰川的刨蚀作用：冰川在流动过

11、程中以自身的动力及挟带的沙石对冰床岩石的破坏作用，分为挖掘作用和磨蚀作用。冰川底部的两种类型四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用挖掘作用（拔蚀作用）：冰川在流动过程中将冰床基岩破碎并拔起带走的过程，其强度取决于岩石性质和冰层厚度等因素。磨蚀作用（锉蚀作用）：冰川以冻结在其中的岩石碎屑为工具进行刮削、磨蚀冰床的过程，其强度取决于冰川含岩屑的数量、岩屑的性质、冰层的厚度及冰川的流速等。四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用冰川的挖掘作用冰水渗入裂隙，冻结并拔起岩石碎块岩石碎块被冰川带起基岩四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用冰川的磨蚀作用有裂隙的基岩冰

12、川拔起岩石碎块，导致粗糙的表面冰川运动方向冰川磨蚀成光滑表面四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用冰川擦痕磨蚀作用的产物加拿大纽芬兰花岗岩表面上的冰川磨光面、冰擦沟痕和冰川擦痕四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 2. 冰川的刨蚀作用冰川地貌U形谷冰斗角峰刀脊冰斗湖悬谷串珠状湖切断的山嘴 四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 3. 风蚀作用3. 风蚀作用：风以其自身动力及所挟带的沙石对地面进行破坏的过程，可分为吹扬作用和磨蚀作用。吹扬作用（吹蚀作用）：风把地表的松散沙粒或尘土扬起并带走的过程，其强度取决于风速、地面植被和地面松散物质特性。磨蚀作用：风以挟带的沙石对地面岩石的破坏过程，其强度主

13、要取决于风沙流、风速和地面性质。四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 3. 风蚀作用风的吹扬作用把细沙粒带起，最终形成戈壁3. 风蚀作用：风以其自身动力及所挟带的沙石对地面进行破坏的过程，可分为吹扬作用和磨蚀作用。风吹走表面细沙最终形成戈壁，风的剥蚀作用逐渐减弱四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 3. 风蚀作用风蚀地貌之一风蚀磨菇石近地面风蚀作用强，吹蚀量大，最终形成上粗下细状四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 3. 风蚀作用风蚀地貌之一风蚀柱岩石中发育垂直裂隙，周围岩石被吹走或发生重力塌陷美国犹他沙漠中的风蚀柱四、地下水、冰川和风的剥蚀作用 3. 风蚀作用风蚀产物之一风棱石风棱石是棱角明显，具有多个磨光面

14、的砾石五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用海蚀作用：由海水的机械动能、溶解作用和海洋生物活动等因素引起海岸及海底物质的破坏过程。根据作用方式，海蚀作用可分为机械海蚀作用、化学海蚀作用和生物海蚀作用。五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用机械海蚀作用：由海水运动的动能引起的对海岸和海底物质的破坏过程，按破坏方式可再分为冲蚀和磨蚀。化学海蚀作用：海水对岩石的溶解或腐蚀过程。生物海蚀作用：生物对海岸和海底物质的破坏过程。五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用遭受强烈剥蚀的基岩海岸五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用美国圣弗朗西斯科附近的海蚀崖海蚀凹槽（向大陆方向楔入的凹槽）不断扩大，其上的岩石因支撑力减小而崩塌，形成陡峭的崖壁，就是海蚀崖。五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用波切台波切台：海蚀崖不断向陆地方向后退，在海岸带形成一个向上微凸、向海洋方向微倾斜的平台。五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用美国俄勒冈海滨的海蚀柱海蚀柱：海岸被剥蚀后残余的基岩柱