第二章-岩石-第四节-岩石风化课件

第四节岩石风化第四节岩石风化1地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。岩石发生风化作用的原因岩石处在它生成的环境条件下是稳定的（处于一种平衡状态），但条件发生变化，为了适应新的环境，必然发生变化，以达到适应新环境的新平衡。这种变化是慢长的，如果环境不断发生变化，则岩石或风化物可能一直在变化。一、风化作用的概念地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，2风化作用实质上表现为一系列崩解和分解风化作用崩解：岩石由大块变成碎块，再渐变成细粒，其形状和大小改变了，但化学成分不发生变化。自然界中，三种风化作用通常是联合进行与相互助长的，划分它是为了讨论方便。物理风化化学风化分解：岩石风化过程中化学成分发生变化生物风化风化作用实质上表现为一系列崩解和分解风化作用崩解：岩石由大块3二、风化作用类型1.物理风化指岩石在外力影响下，机械地分裂成碎屑，只改变其大小与外形，而不改变成分的过程。(1)温度作用引起岩石内外胀缩不一致，岩石是热不良导体。(2)结冰作用（冰劈作用）(3)风和水的磨蚀作用风沙磨蚀岩石，使之表面裸露，加速物理风化。风化作用二、风化作用类型1.物理风化(1)温度作用引起岩石内4寒裂风化风化作用寒裂风化风化作用52.化学风化指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质的过程。（1）溶解作用水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，虽然占绝大部分的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小，但很大的地质年代中，水溶解的规模是相当大的，况且地表的水常常溶有CO2、NO2以及有机酸等，这样大大提高了水的溶解能力。风化作用2.化学风化（1）溶解作用水是一种极性溶剂，岩6（2）水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。

CaSO4＋2H2OCaSO4.2H2O2Fe2O3＋3H2O2Fe2O3.3H2O赤铁矿褐铁矿风化作用（2）水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。风化7（３）水解和碳酸化作用水解2KAlSi3O8＋3H2OH2Al2Si2O8.H2O＋4SiO2＋2KOH钾长石高岭石碳酸化水解作用2KAlSi3O8＋CO2＋2H2OAl2Si2O8.H2O＋4SiO2＋K2CO3

CO2溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍。

水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离子被氢离子取代。风化作用（３）水解和碳酸化作用水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离8

CaCO3＋H2CO3Ca(HCO3)2

溶解度很低溶解度较高

平衡的变化：(1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右(2)当湿度较小，Ca(HCO3)2脱水并放出CO2，平衡向左进行。(H2O+CO2)石笋石灰岩的风化风化作用自然界的许多石灰岩溶洞不断地进行着以上反应，形成千姿百态的地形。如石笋、石钟乳、石柱、石林等，CaCO3＋H2CO3Ca(HC9（４）氧化作用空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。4FeS2＋2H2O＋15O22Fe2（SO4）3＋2H2SO4湿润的条件下含铁、硫的矿物（含变价元素）普遍地进行着氧化过程。深色矿物（因含二价铁）容易风化。风化作用（４）氧化作用空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。风10小结:各种岩石在化学风化作用下，逐渐遭破坏，一部分形成不溶物质（如各种粘土矿物、氧化铁等）残留在原地，另一部分形成可溶性物质（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运到其他地方。

小结:113.生物风化指岩石中的矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行的机械性破碎和化学分解过程。生物风化的作用因素是生物及其代谢物发生的风化，是物理和化学风化并存。风化作用微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初期主要是低等生物如细菌、真菌、

地衣等。3.生物风化风化作用微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初12根劈作用风化作用根劈作用风化作用13三、影响风化的因素1.内因（岩石的性质）岩石本身的性质以及组成岩石的矿物纯度影响着风化的速度和强度。组成岩石的矿物成分和性质岩石的结构岩石的构造岩石特征三、影响风化的因素1.内因（岩石的性质）组成岩石的矿物成14（1）矿物岩石的物理特性

组成岩石的矿物颜色、颗粒大小、解理和胶结程度。深色矿物容易比浅色矿物更容易风化。显晶结构中的岩石，粗粒的比细粒的更容易进行物理风化。硬度和胶结作用也影响岩石矿物的崩解速度。

影响因素（1）矿物岩石的物理特性影响因素15（２）矿物岩石的结构矿物的化学元素性质和结晶构造决定其分解的难易。注：在外界环境条件大致相同的情况下，常见的各种矿物抗风化的稳定性顺序如下：石英>白云母>正长石>斜长石>黑云母>角闪石>辉石>橄榄石（结合矿物结晶顺序图）隐晶或等粒细粒的稳定性大于等粒粗粒或斑状（物理风化弱）。但是一当岩石破碎崩解，细粒由于表面积大，容易受到水、空气、CO2等化学物质作用而发生化学风化。（３）岩石的构造坚硬而致密结构的岩石，比疏松多孔的岩石抗风化能力强，有层理、片理、节理和裂隙的岩石，水分、空气容易侵入而引起风化。影响因素（２）矿物岩石的结构影响因素16岩石的形成环境与所处环境差别越大越容易风化。岩浆岩、变质岩主要是在高温高压下形成的，在地表极易风化；沉积岩抗风化能力比岩浆岩等强；花岗岩、片麻岩露头多呈疏松分解状态；砂岩露头则常常保持良好。影响因素总结岩石的形成环境与所处环境差别越大越容易风化。影响因素总172.外因（岩石所处的环境条件）（1）气候：控制风化作用的类型和速度a.极地气候区b.沙漠干旱气候区c.温带湿润气候区d.热带炎热气候区（2）地形和植被：地形可影响风化作用的速度、深度及风化产物的堆积厚度和分布状况。影响因素2.外因（岩石所处的环境条件）影响因素18四、风化作用的产物地表的风化产物构成一层薄薄的外壳-----风化壳

碎屑物质风化产物难溶物质形成不同类型的风化壳。溶解性物质四、风化作用的产物地表的风化产物构成一层薄薄的外壳---19总之，各种岩石在风化作用下，逐渐遭破坏，稳定性矿物以原生矿物留下，不稳定性矿物，一部分形成不溶物质（如各种粘土矿物、氧化铁等）残留在原地，另一部分形成可溶性物质（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运到其他地方。原生矿物可溶性盐粘土矿物风化产物风化产物土壤砂粒土壤细粒土壤溶液离子总之，各种岩石在风化作用下，逐渐遭破坏，稳定性矿物以原生矿物20岩石与土壤肥力的关系土壤肥

水气热：受土壤中不同粗细颗粒的控制力性质

养分：(1)受母岩释放的养分多少控制

(2)受土壤细粒部分吸持养分能力的影响(1)土壤颗粒的粗细取决于母岩中稳定性矿物和易分解矿物的比例(2)土壤养分取决于母岩中含有的盐基离子即金属离子的数量，如K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Co、Mo等。岩石是由矿物组成的，所以要充分分析矿物的性质（元素组成及稳定性）和矿物的组合规律，及不同地区的风化特点。岩石与土壤肥力的关系土壤肥水气热：受土壤中不同粗细颗粒的21

五大成土因素

生物作用

母质

土壤

气候、地形、时间

本质过程

接受能量及物质

母质

土壤

放出能量及物质

五大成土因素作用下进行物质能量的转换土壤形成五大成土因素土壤形成22第四节岩石风化第四节岩石风化23地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。岩石发生风化作用的原因岩石处在它生成的环境条件下是稳定的（处于一种平衡状态），但条件发生变化，为了适应新的环境，必然发生变化，以达到适应新环境的新平衡。这种变化是慢长的，如果环境不断发生变化，则岩石或风化物可能一直在变化。一、风化作用的概念地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，24风化作用实质上表现为一系列崩解和分解风化作用崩解：岩石由大块变成碎块，再渐变成细粒，其形状和大小改变了，但化学成分不发生变化。自然界中，三种风化作用通常是联合进行与相互助长的，划分它是为了讨论方便。物理风化化学风化分解：岩石风化过程中化学成分发生变化生物风化风化作用实质上表现为一系列崩解和分解风化作用崩解：岩石由大块25二、风化作用类型1.物理风化指岩石在外力影响下，机械地分裂成碎屑，只改变其大小与外形，而不改变成分的过程。(1)温度作用引起岩石内外胀缩不一致，岩石是热不良导体。(2)结冰作用（冰劈作用）(3)风和水的磨蚀作用风沙磨蚀岩石，使之表面裸露，加速物理风化。风化作用二、风化作用类型1.物理风化(1)温度作用引起岩石内26寒裂风化风化作用寒裂风化风化作用272.化学风化指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质的过程。（1）溶解作用水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，虽然占绝大部分的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小，但很大的地质年代中，水溶解的规模是相当大的，况且地表的水常常溶有CO2、NO2以及有机酸等，这样大大提高了水的溶解能力。风化作用2.化学风化（1）溶解作用水是一种极性溶剂，岩28（2）水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。

CaSO4＋2H2OCaSO4.2H2O2Fe2O3＋3H2O2Fe2O3.3H2O赤铁矿褐铁矿风化作用（2）水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。风化29（３）水解和碳酸化作用水解2KAlSi3O8＋3H2OH2Al2Si2O8.H2O＋4SiO2＋2KOH钾长石高岭石碳酸化水解作用2KAlSi3O8＋CO2＋2H2OAl2Si2O8.H2O＋4SiO2＋K2CO3

CO2溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍。

水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离子被氢离子取代。风化作用（３）水解和碳酸化作用水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离30

CaCO3＋H2CO3Ca(HCO3)2

溶解度很低溶解度较高

平衡的变化：(1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右(2)当湿度较小，Ca(HCO3)2脱水并放出CO2，平衡向左进行。(H2O+CO2)石笋石灰岩的风化风化作用自然界的许多石灰岩溶洞不断地进行着以上反应，形成千姿百态的地形。如石笋、石钟乳、石柱、石林等，CaCO3＋H2CO3Ca(HC31（４）氧化作用空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。4FeS2＋2H2O＋15O22Fe2（SO4）3＋2H2SO4湿润的条件下含铁、硫的矿物（含变价元素）普遍地进行着氧化过程。深色矿物（因含二价铁）容易风化。风化作用（４）氧化作用空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。风32小结:各种岩石在化学风化作用下，逐渐遭破坏，一部分形成不溶物质（如各种粘土矿物、氧化铁等）残留在原地，另一部分形成可溶性物质（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运到其他地方。

小结:333.生物风化指岩石中的矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行的机械性破碎和化学分解过程。生物风化的作用因素是生物及其代谢物发生的风化，是物理和化学风化并存。风化作用微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初期主要是低等生物如细菌、真菌、

地衣等。3.生物风化风化作用微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初34根劈作用风化作用根劈作用风化作用35三、影响风化的因素1.内因（岩石的性质）岩石本身的性质以及组成岩石的矿物纯度影响着风化的速度和强度。组成岩石的矿物成分和性质岩石的结构岩石的构造岩石特征三、影响风化的因素1.内因（岩石的性质）组成岩石的矿物成36（1）矿物岩石的物理特性

组成岩石的矿物颜色、颗粒大小、解理和胶结程度。深色矿物容易比浅色矿物更容易风化。显晶结构中的岩石，粗粒的比细粒的更容易进行物理风化。硬度和胶结作用也影响岩石矿物的崩解速度。

影响因素（1）矿物岩石的物理特性影响因素37（２）矿物岩石的结构矿物的化学元素性质和结晶构造决定其分解的难易。注：在外界环境条件大致相同的情况下，常见的各种矿物抗风化的稳定性顺序如下：石英>白云母>正长石>斜长石>黑云母>角闪石>辉石>橄榄石（结合矿物结晶顺序图）隐晶或等粒细粒的稳定性大于等粒粗粒或斑状（物理风化弱）。但是一当岩石破碎崩解，细粒由于表面积大，容易受到水、空气、CO2等化学物质作用而发生化学风化。（３）岩石的构造坚硬而致密结构的岩石，比疏松多孔的岩石抗风化能力强，有层理、片理、节理和裂隙的岩石，水分、空气容易侵入而引起风化。影响因素（２）矿物岩石的结构影响因素38岩石的形成环境与所处环境差别越大越容易风化。岩浆岩、变质岩主要是在高温高压下形成的，在地表极易风化；沉积岩抗风化能力比岩浆岩等强；花岗岩、片麻岩露头多呈疏松分解状态；砂岩露头则常常保持良好。影响因素总结岩石的形成环境与所处环境差别越大越容易风化。影响因素总392.外因（岩石所处的环境条件）（1）气候：控制风化作用的类型和速度a.极地气候区b.沙漠干旱气候区c.温带湿润气候区d.热带炎热气候区（2）地形和植被：地形可影响风化作用的速度、深度及风化产物的堆积厚度和分布状况。影响因素2.外因（岩石所处的环境条件）影响因素40四、风化作用的产物地表的风化产物构成一层薄薄的外壳-----风化壳

碎屑物质风化产物难溶物质形成不同类型的风化壳。溶解性物质四、风化作用的产物地表的风化产物构成一层薄薄的外壳---41总之，各种岩石在风化作用下，逐渐遭破坏，稳定性矿物以原生矿物留下，不稳定性矿物