任务一风化作用

1、风化作用一 风化作用的类型二 影响岩石风化的主要作用1存在于地表的地质作用（外力作用）外力作用风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用成岩作用表现方式受大气、水、生物等作用及地表温度变化影响地表流水、地下水、风等在运动过程中与岩石产生摩擦剥蚀产物被搬离原地被搬运物质达到适当场所沉积物不断堆积结果岩石在原地被破坏、分解，转变为碎石、泥、砂等地表岩石和土被破坏，且离开原地碎石、泥、土等发生迁移发生沉淀、堆积被压在底层的沉积物变得紧固、发生脱水、胶结形成坚硬的岩石2风化作用的类型风化作用使坚硬致密的岩石松散破坏，改变了岩石原有的矿物组成和化学成分，岩石的强度和稳定性降低，形成松散堆积物的过程。柱状节理风化作

2、用根据影响风化作用的因素、方式及其产物的特点风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种类型。3一、物理风化作用物理风化作用由于温度变化岩石在原地产生机械破碎，化学成分未改变，不形成新矿物。又称机械风化作用。物理风化作用的主要影响因素是温度变化。主要作用方式：温差风化、冰冻风化。4（1）温差风化 岩石是热的不良导体，在长期的昼夜、季节性温差变化的影响下，岩体表里受热不均，胀缩交替，反复进行，致使岩体表里间产生裂隙甚至崩解成碎块。 岩石热胀冷缩导致岩石破坏过程示意图5（2）冰冻风化冰劈作用岩石裂隙中的水冻结成冰，使岩石受撑而破裂的作用。 渗入岩石裂隙的水，在气温降到0以下时结成冰，

3、体积膨胀约9，对两壁施加的撑胀压力达(96200MPa)。气温回升到0以上,冰融化为水，渗入新裂开的部位。气温在0上下波动，冻结-融化反复发生，最后岩石裂为碎块。 冰劈作用示意图6在冰岛南部的一块岩石因冰冻风化而分解7二、化学风化作用化学风化作用氧和水溶液使地表层的岩石、矿物在原地发生化学变化并产生新矿物的过程。化学风化作用的主要影响因素是氧和水溶液。主要的作用方式包括氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用等。化学风化作用的产物：包括新形成的矿物、溶液物质母岩中性质稳定的物质。在物理风化作用过程中，不仅岩石发生破碎、崩解，而且在温度及含有化学组分的水溶液影响下，岩石的物质成分也将发

4、生变化，这与物理风化作用有着本质的区别。8（1）溶解作用水是天然的优良溶剂。溶解作用：水直接溶解岩石中的矿物。溶解结果：岩石中易溶物质被溶解并被带走，残留下难溶物质，导致岩石孔隙增加，削弱颗粒间的结合力，降低岩石的坚实程度。更容易破碎。温度越高，水的溶解作用更活跃。当水中含有C02-发生碳酸化合作用-产生溶洞、溶穴常见矿物的溶解度从大到小顺序为： 9溶解作用10溶解作用盐风化 在干旱、半干旱气候区，蒸发量大，岩石裂缝中的含盐溶液易于饱和而结晶，结晶时体积增大，对两壁也施加压力。当空气湿度增加时，已结晶的盐类又潮解为溶液，进一步渗入岩石内部。盐类的结晶-潮解反复进行，使岩石破裂。 盐结晶作用引起

5、的蜂窝状风化 11建筑物上的石头的盐风化，位于马耳他上的戈佐（Gozo）岛 12沙岩上的盐风化，位于阿塞拜疆上的科布斯坦 13（2）水化作用水化作用矿物与水作用吸收一定量的水到矿物中形成新的含水矿物的作用。例如硬石膏经水化变成石膏。 其化学反应式如下： 硬石膏石膏14（3）水解作用水解作用矿物遇水后引起分解，形成含氢氧根的新矿物的作用。如钾长石经水解生成的松散的高岭土残留原地，、加快。在温湿气候条件下，高岭土进一步分解成铝土矿。氢氧化钾和二氧化硅呈真溶液或溶胶状态，随水流失。水解作用受水的离解度的影响,而离解度又随温度的升高和的存在而加强正长石高岭土15水解作用16（4）碳酸化作用碳酸化作用当

6、水中溶有二氧化碳时，水溶液中除了含有氢离子和氢氧根离子外，还有碳酸根和碳酸氢根，它们遇碱金属及碱土金属后发生反应形成碳酸盐的作用。如钾长石经碳酸化作用后分解成高岭土、蛋白石和碳酸钾等 ，其化学反应式如下：正长石高岭石17（5）氧化作用矿物中的变价元素与大气中和水中的游离氧发生化学反应，形成地表稳定的高价氧化物和氢氧化物的作用。 氧化作用是地壳表层充气带中最常见的风化方式。 自然界中的有机物、低价氧化物及硫化物容易发生氧化作用，如黄铁矿在表生条件下，极易风化为褐铁矿，其化学反应式如下：常见的金属硫化物中往往共生有铁的硫化物,在地表风化形成残留原地的褐铁矿顶盖,叫“铁帽”。黄铁矿褐铁矿常见的金属硫

7、化物中往往共生有铁的硫化物,在地表风化形成残留原地的褐铁矿顶盖,叫“铁帽”。18 氧化作用19三、生物风化作用生物风化作用生物的生命活动及其分泌物质和遗体等腐烂分解对岩石、矿物的破坏作用。生物分化作用可分为生物物理风化作用和生物化学风化作用。生物物理风化作用是指在生物生长或活动过程中对地表岩石产生的机械破坏作用。穴居蚂蚁、土里的蚯蚓。生物化学风化作用是指生物的新陈代谢物和尸体的腐烂分解物对地表岩石的破坏作用。20生物物理风化作用常见的一种形式就是根劈作用根劈作用21三种风化作用之间的关系地表岩石、矿物经过物理、化学风化作用之后，再经过生物化学风化作用就可形成富含植物生长必不可少的有机质腐殖质的

8、土壤。因此，土壤是三种风化作用的综合产物，其中生物化学风化起主导作用。一般来讲，三种风化作用是相伴而存的，并相互影响、相互促进、共同破坏着地表的岩石。22二 影响风化作用的主要因素岩石的性质是影响风化作用的内在因素，决定了风化产物的性质气候条件是影响风化作用的外在因素，决定了风化作用的方式和强度。影响风化作用的因素主要有岩石性质、气候、地形等23（1）岩石的矿物组成：岩石是结晶格架 岩石的抗风化稳定性见表3.1（2）岩石的结构、构造（3）岩石中节理发育情况：裂隙发育的岩石，利于风化作用的进行 球状风化见图3.3 1.岩石性质矿物颗粒粗细、均匀程度胶结的方式胶结物的成分层理的厚薄24球状风化球状

9、风化产生的条件：发育纵横交错的节理；厚层状或块状的岩石；岩石主要为等粒结构；难于溶解的岩石类型。球状风化：岩块在裂隙相交处，易受温度、水溶液、气体等因素的作用首先风化破坏，一段时间后，岩块棱角逐渐消失圆化，形成球体和椭圆体的现象。25（a）岩石被节理条切割（b）球状风化初期（c）球状风化晚期球状风化的发育过程262.气候因素影响风化作用的气候因素主要包括降水、气温、生物繁殖。降水量丰富且水循环较快的地区有利于化学风化作用的进行；温度的升高可加快各种化学反应的速度，有利于化学风化作用的进行。降水量和温度从极地到赤道呈上升的趋势，植被主要分布于温带和赤道热带地区。地表的气候具有明显的分带性，决定了地表风化作用的速度、风化作用的方式以及风化的产物也具有明显的分带性。地表气候带与风化作用关系的示意图27气候因素283.地形因素地势的高低：陡峭、切割较深的地区，以物理风化为主；地形起伏较小、流水经过的地区，以化学风化为主。阳坡、阴坡，山脉坡地的朝向造成不同的局部小