自然地理学(第八章)(1)

1、1 2 l风化作用：出露地表的岩石，受太阳的风化作用：出露地表的岩石，受太阳的 辐射，温度的变化，大气、水的作用和辐射，温度的变化，大气、水的作用和 生物作用等，发生崩解破碎，形成大小生物作用等，发生崩解破碎，形成大小 不等的岩屑和沙粒，或形成新物质的过不等的岩屑和沙粒，或形成新物质的过 程，称为风化过程或风化作用。程，称为风化过程或风化作用。 3 l定义：岩石发生物理疏松崩解等机械破坏定义：岩石发生物理疏松崩解等机械破坏 过程，一般不引起化学成分的改变。过程，一般不引起化学成分的改变。 4 1 1、负荷及应力发生变化、负荷及应力发生变化 l是指形成于地壳深处的岩石，后来受到是指形成于地壳深处

2、的岩石，后来受到 地壳运动的抬升，上覆岩层逐步被蚀去，地壳运动的抬升，上覆岩层逐步被蚀去， 释放了原来受压的应力，由此而引起岩释放了原来受压的应力，由此而引起岩 体膨胀。当膨胀超过了弹性限度后，岩体膨胀。当膨胀超过了弹性限度后，岩 石就会发生破裂而产生许多可见的裂隙石就会发生破裂而产生许多可见的裂隙 或隐伏的纹理，称卸荷裂隙。这种作用或隐伏的纹理，称卸荷裂隙。这种作用 称为剥离作用，在花岗岩分布区最为常称为剥离作用，在花岗岩分布区最为常 见。见。 5 6 2 2、热力风化：岩石因温度变化发生剥落的、热力风化：岩石因温度变化发生剥落的 过程称热力风化。过程称热力风化。 l地表所受的太阳辐射不仅有

3、昼夜变化也地表所受的太阳辐射不仅有昼夜变化也 有季节变化，这造成气温和地温也发生有季节变化，这造成气温和地温也发生 日变化和年变化。受日温差影响较大，日变化和年变化。受日温差影响较大， 年温差影响较小。年温差影响较小。 l因温度变化而引起岩石体积发生膨胀与因温度变化而引起岩石体积发生膨胀与 收缩作用，从而引起岩石的破坏。收缩作用，从而引起岩石的破坏。 7 8 3 3、冻融风化与盐风化：外来晶体在岩石裂、冻融风化与盐风化：外来晶体在岩石裂 隙中的挤压作用隙中的挤压作用 l冻融破坏：裂隙中的水结冰，体积膨胀，冻融破坏：裂隙中的水结冰，体积膨胀， 扩大裂隙，冰再融化，向深处渗入，再次扩大裂隙，冰再融

4、化，向深处渗入，再次 冻结，加大裂隙，如此反复。冻结，加大裂隙，如此反复。 9 l盐分结晶破坏：裂隙中的水含有大量矿盐分结晶破坏：裂隙中的水含有大量矿 物质，水分蒸发，溶液浓度逐渐达到饱物质，水分蒸发，溶液浓度逐渐达到饱 和，便结晶成盐类。和，便结晶成盐类。 所形成的盐类结晶体对岩石产生一所形成的盐类结晶体对岩石产生一 种撑胀作用，结果使岩石崩裂而破碎。种撑胀作用，结果使岩石崩裂而破碎。 10 生物的物理风化作用生物的物理风化作用( (biophysical biophysical weatheringweathering） 根劈作用：树根沿裂隙生长，楔入岩隙，根劈作用：树根沿裂隙生长，楔入岩

5、隙， 扩展裂隙，把岩石挤开，这种作用称为根扩展裂隙，把岩石挤开，这种作用称为根 劈作用。劈作用。 蚯蚓、蚂蚁等的生物机械破坏作用。蚯蚓、蚂蚁等的生物机械破坏作用。 11 12 定义：定义：岩石在水、大气的相互作用下发生岩石在水、大气的相互作用下发生 溶解、水解、水化、氧化等一系列化学反溶解、水解、水化、氧化等一系列化学反 应，改变了化学成分而分解成新物质的过应，改变了化学成分而分解成新物质的过 程。程。 1 1、溶解作用：是指水对矿物的直接溶解。、溶解作用：是指水对矿物的直接溶解。 （因为水分子的偶极性，所以水是一种好的（因为水分子的偶极性，所以水是一种好的 溶剂。）溶剂。） 13 常见主要造

6、岩矿物的溶解度大小顺序：常见主要造岩矿物的溶解度大小顺序： l食盐石膏方解石橄榄石辉石食盐石膏方解石橄榄石辉石 角闪石滑石蛇纹石绿帘石长石角闪石滑石蛇纹石绿帘石长石 黑云母白云母石英黑云母白云母石英 14 2.2.水化作用：是指水与一些不含水的矿物水化作用：是指水与一些不含水的矿物 相化合，水参与到矿物的晶格中去，改相化合，水参与到矿物的晶格中去，改 变了原来矿物的分子结构，形成新的矿变了原来矿物的分子结构，形成新的矿 物。如硬石膏经水化作用形成石膏。物。如硬石膏经水化作用形成石膏。 15 3.3.水解作用：是指矿物与水发生反应而分水解作用：是指矿物与水发生反应而分 解的作用。解的作用。 高岭

7、土可进一步水解为铝土矿高岭土可进一步水解为铝土矿 16 碳酸盐化作用：碳酸盐化作用：雨水从大气中溶解了相当雨水从大气中溶解了相当 多的多的COCO2 2，所以导致带酸性。当水分渗入地下，所以导致带酸性。当水分渗入地下， 从植物的腐殖酸中获得更多的从植物的腐殖酸中获得更多的COCO2 2 。碳酸与岩。碳酸与岩 石中的金属离子发生反应形成碳酸盐，这种作石中的金属离子发生反应形成碳酸盐，这种作 用称之为碳酸盐化作用。用称之为碳酸盐化作用。 17 18 4 4氧化作用：氧是强烈的氧化剂。它经常氧化作用：氧是强烈的氧化剂。它经常 是在水与水汽的参与之下，通过空气和是在水与水汽的参与之下，通过空气和 水中

8、游离氧进行氧化作用。温度愈高，水中游离氧进行氧化作用。温度愈高， 氧化作用愈强。氧化作用愈强。 19 生物的化学风化作用：生物的化学风化作用： 20 风化作用的残留矿物、次生矿物及可溶性物质统称风化作用的残留矿物、次生矿物及可溶性物质统称 为风化产物。为风化产物。 残留矿物是化学性质较稳定因而未经化学风化的物残留矿物是化学性质较稳定因而未经化学风化的物 质，在干旱、半干旱和高寒气候条件下，是风化产质，在干旱、半干旱和高寒气候条件下，是风化产 物的主体。物的主体。 次生矿物以黏土矿物及铁铝含水氧化物最为常见。次生矿物以黏土矿物及铁铝含水氧化物最为常见。 可溶性物质包括矿物分解时释放的溶解物质与形

9、成可溶性物质包括矿物分解时释放的溶解物质与形成 难溶次矿物时多余的溶解物质，常呈离子或胶体形难溶次矿物时多余的溶解物质，常呈离子或胶体形 式随水流失。式随水流失。 21 1 1、风化壳的基本特征、风化壳的基本特征 风化产物虽经风化与剥蚀而依然残留原地覆盖于母风化产物虽经风化与剥蚀而依然残留原地覆盖于母 岩表面者，即为风化壳或称残积物。岩表面者，即为风化壳或称残积物。 风化壳的形成必须具备两个基本条件：风化壳的形成必须具备两个基本条件： 一是有利于风化作用持续进行的气候、岩性和构造一是有利于风化作用持续进行的气候、岩性和构造 条件，如高温多雨、温差大、岩石多节理、裂隙等。条件，如高温多雨、温差大

10、、岩石多节理、裂隙等。 二是有利于风化产物残留原地的地貌、植被、水文二是有利于风化产物残留原地的地貌、植被、水文 与水文地质条件，如地势起伏较小，植被覆盖度高，与水文地质条件，如地势起伏较小，植被覆盖度高， 地表流水侵蚀弱，地下流水显著且地下水位较低等。地表流水侵蚀弱，地下流水显著且地下水位较低等。 22 基本特征：基本特征： 1 1、由于各地风化作用强度与风化产物就地残留的、由于各地风化作用强度与风化产物就地残留的 条件不同，风化壳空间分布上呈不连续性，厚度差条件不同，风化壳空间分布上呈不连续性，厚度差 异也很大，异也很大，1 1100m100m不等。不等。 2 2、组成物质以黏土和碎屑为主

11、，也可包括少量残、组成物质以黏土和碎屑为主，也可包括少量残 存液体；存液体； 3 3、结构疏松，表层分散性强，分解程度高，粒径、结构疏松，表层分散性强，分解程度高，粒径 细，中下层相反，但不具有类似沉积岩的层理；细，中下层相反，但不具有类似沉积岩的层理； 4 4、发育和保存均较好的风化壳，可以划分强度风、发育和保存均较好的风化壳，可以划分强度风 化、中度风化和微风化三个层带。化、中度风化和微风化三个层带。 23 2 2、风化壳的基本类型及其分布、风化壳的基本类型及其分布 富铝型酸性风化壳和硅铝铁酸性风化壳：高温多雨富铝型酸性风化壳和硅铝铁酸性风化壳：高温多雨 的热带、亚热带地区，厚度大，代表性

12、风化产物为的热带、亚热带地区，厚度大，代表性风化产物为 铁锰氢氧化物、铝的氢氧化物和高岭土类新生黏土铁锰氢氧化物、铝的氢氧化物和高岭土类新生黏土 矿物。矿物。 硅铝黏土型弱酸性风化壳类型：温带森林带，中度硅铝黏土型弱酸性风化壳类型：温带森林带，中度 化学风化，代表性矿物为高岭土类黏土矿物。化学风化，代表性矿物为高岭土类黏土矿物。 碳酸盐型中性至微碱性风化壳：半湿润、半干旱森碳酸盐型中性至微碱性风化壳：半湿润、半干旱森 林草原与草原带，层薄，含钙质、硅铝铁氧化物、林草原与草原带，层薄，含钙质、硅铝铁氧化物、 蒙脱石类黏土矿物、黄土和少量岩屑，化学风化轻蒙脱石类黏土矿物、黄土和少量岩屑，化学风化轻

13、 至中度。至中度。 24 钙镁碳酸盐风化壳：干旱区，风化作用弱而物理风钙镁碳酸盐风化壳：干旱区，风化作用弱而物理风 化增强，钙镁碳酸盐聚积显著并十分稳定，主要粘化增强，钙镁碳酸盐聚积显著并十分稳定，主要粘 土矿物为伊利石与蒙脱石，色浅，层更薄，呈碱性。土矿物为伊利石与蒙脱石，色浅，层更薄，呈碱性。 残积粗岩屑型风化壳：高寒区与极旱荒漠区，物理残积粗岩屑型风化壳：高寒区与极旱荒漠区，物理 风化占统治地位而化学风化极微弱。风化占统治地位而化学风化极微弱。 25 l斜坡上的岩屑或块体，在重力作用下，快斜坡上的岩屑或块体，在重力作用下，快 速向下坡移动，称为崩塌。速向下坡移动，称为崩塌。 l崩塌按发生

14、的地貌部位和崩塌方式又可分崩塌按发生的地貌部位和崩塌方式又可分 为山崩、塌岸和散落。为山崩、塌岸和散落。 岩体和土块在重力作用及地表、地下水影响岩体和土块在重力作用及地表、地下水影响 下沿坡向下运动称为下沿坡向下运动称为，大致可分为崩落、，大致可分为崩落、 滑落与蠕动三类并发育相应的重力地貌。滑落与蠕动三类并发育相应的重力地貌。 26 27 I. 地形条件：地形条件：崩塌一般仅能发生在陡峭较高崩塌一般仅能发生在陡峭较高 的坡地上，所以的坡地上，所以坡度坡度和坡地和坡地相对高度相对高度影响影响 崩塌的发生。崩塌的发生。 28 II. 地质条件：地质条件：岩石中的节理、断层、地岩石中的节理、断层、

15、地 层产状和岩性等都对崩塌有直接影响层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。 。 III. 气候条件：气候条件：在日温差、年温差较大的在日温差、年温差较大的 干旱、半干旱地区，强烈的物理风化干旱、半干旱地区，强烈的物理风化 作用促使岩石风化破碎，以致产生崩作用促使岩石风化破碎，以致产生崩 塌。崩塌通常发生在降雨季节塌。崩塌通常发生在降雨季节。 。 29 触发因素：触发因素：暴雨、强烈的融冰化雪、暴雨、强烈的融冰化雪、 爆破、地震及人工挖坡脚等等是引起爆破、地震及人工挖坡脚等等是引起 崩塌的触发因素。崩塌的触发因素。 30 l1.1.山坡上部的崖壁：坡度很大，呈悬崖峭壁。山坡上部的崖壁：坡度很大，呈悬

16、崖峭壁。 l2.2.坡麓的岩堆：沿斜坡崩塌的物体在坡度较平坡麓的岩堆：沿斜坡崩塌的物体在坡度较平 缓的坡麓地带，堆积成锥形体，称缓的坡麓地带，堆积成锥形体，称倒石堆倒石堆。 31 32 33 34 l斜坡上的岩石、土块或碎屑堆积物构成的斜坡上的岩石、土块或碎屑堆积物构成的 山坡体，由于地下水和地表水的影响，在山坡体，由于地下水和地表水的影响，在 重力作用下，沿着软弱面整块地向下滑落重力作用下，沿着软弱面整块地向下滑落 的过程，称为滑坡。的过程，称为滑坡。 滑坡危险地段滑坡危险地段 35 桂林山体滑坡桂林山体滑坡 36 l地下水地下水( (ground water)ground water)：地

17、下水的作用使地下水的作用使 土体失去稳定，产生滑坡。土体失去稳定，产生滑坡。 l地表水地表水( (surface water)surface water)： l地震地震( (earthquake)earthquake)：地震触发。地震触发。 l人为因素人为因素( (artificial factor)artificial factor)：人工人工 挖土，破坏斜坡稳定性。人工在坡顶堆挖土，破坏斜坡稳定性。人工在坡顶堆 积废渣。土，加大坡顶载荷而引发滑坡；积废渣。土，加大坡顶载荷而引发滑坡； 人工爆破或将水排进滑坡裂缝中，也将人工爆破或将水排进滑坡裂缝中，也将 促使土体产生滑动。促使土体产生滑动。

18、 37 l斜坡岩石结构和岩性：滑坡常沿断层面、斜坡岩石结构和岩性：滑坡常沿断层面、 节理面、岩层不整合面或岩层层面滑动；节理面、岩层不整合面或岩层层面滑动； 松散沉积层中滑坡沿松散沉积物和基岩之松散沉积层中滑坡沿松散沉积物和基岩之 间滑动。间滑动。 38 l滑坡体滑坡体( (slide body)slide body)：是从斜坡上滑落是从斜坡上滑落 的块体。醉汉树、马刀树的块体。醉汉树、马刀树 l滑动面滑动面( (slide plane)slide plane) ：是滑坡体与斜：是滑坡体与斜 坡主体之间的滑动界面。多呈弧形。坡主体之间的滑动界面。多呈弧形。 l滑坡壁滑坡壁( (slide scarp)slid