动力工程地质四

专题二

风化作用

一、风化作用的意义

1.

风化：

位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气营力以及生物活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，这种变化的过程称为风化。

2.风化作用的结果：

●导致岩石的强度和稳定性降低，对工程建筑条件起着不良的影响;●促进滑坡、崩塌等不良地质现象的形成和发展。

3.

风化营力：引起风化作用发生的风化因素统称为风化营力。

二、风化作用类型按风化营力的不同，风化作用可分为三大类型：

物理风化作用

化学风化作用

生物风化作用

（一）物理风化作用

物理风化作用：是指岩石在风化营力的影响下，产生一种单纯的机械破坏作用。

特点：破坏后岩石的化学成分不改变，只是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑，岩石由坚硬变疏松。

引起岩石物理风化作用的因素：主要是温度变化和岩石裂隙中水分的冻结。

●温度变化是引起岩石物理风化作用的最主要因素。因为：

（1）由于温度的变化产生温差，温差可促使岩石膨胀和收缩交替地进行，久之则引起岩石破裂。

（2）岩石本身的某些性质，如岩石的颜色、矿物成分和矿物颗粒的大小等对于温度变化的感应程度是不同的。

●水的冻结在严寒地区和高山接近雪线地区经常发生。

当气温到0℃或以下时，在岩石裂隙中的水，就产生冰冻现象。水由液态变成固态时，体积膨胀约9％，对裂隙两壁产生很大的膨胀压力，起到楔子的作用，称为“冰劈”。（二）化学风化作用

化学风化作用：是指岩石在水和各种水溶液的化学作用和有机体的生物化学作用下所引起的破坏过程。

特点：不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的矿物，直到适应新的化学环境为止。

化学风化作用类型：水化作用、氧化作用、水解作用，以及溶解作用。

●水化另作用水化翻作用扶是水脖分和均某种达矿物器质的荡结合鞭，在榆结合赤时，昂一定转分量螺的水惠加入厘到物残质的仍成分纠里，烫改变日了矿划物原诊有的咏分子晓式，扔引起孔体积秀膨胀者，使弹岩石煤破坏爹。如硬刷石膏运（Ca啄SO4）遇水嫩后变肝成普枣通石葵膏（Ca纸SO42H2O）其体剃积膨剩胀60％，涝这对倾围岩袄产生沙巨大丸压力活，使粮围岩矿胀裂慈。●氧化骑作用氧化贼作用著常是宫在有盖水存挽在时辆发生极的，赢在水弊溶液再，低洋氧化技合物欲、硫债化物懂和有驳机化填合物墙发生扒了氧臂化反这映。如：赤低价柿铁--库-氧化--浇-变成锡高价捏铁。黄铁研矿（Fe予S2）--氧化--走-硫酸剑亚铁员（Fe皇SO4和硫谜酸（H2SO4），而硫妖酸有袭腐蚀情作用然。能过溶蚀进岩石忍中某嫌些矿森物，届形成店一些器洞穴逝和斑鸡点，泄致使靠岩石狐破坏糖。●水解翻作用水解嗽作用税是指胞矿物则与水漂的成束分起丝式化学飘作用触形成衡新的竭化合季物。如正昨长石边（KA梦lS义i3O8）经水守解后帜形成堵高岭帅土（A12O3·2烛Si巡寿O2·H2O）、石英炮（Si娱O2）和氢点氧化付钾（KO齐H）。再如敢大气浙中和返水中销经常俗含有云二氧执化碳语（CO2），它与呀围岩名矿物痒相互惜作用叹形成勇碳酸收化合母物，月称其般为碳就酸盐殃化作贱用。●溶解伤作用溶解泼作用乐是指声水直彻接溶柔解岩行石矿答物的给作用遣，使召岩石哗遭到遮破坏芒。最容器易溶炭解的辟是卤夹化盐法类（子岩盐设、钾逃盐）臂，其继次是划硫酸懒盐（仓石膏煮、硬裳石膏豆），驻再次谁是碳叫酸盐航类（稼石灰考岩、睛白云缘瑞岩等划）。如：裙在石助灰岩然地区盼经常孟有溶常洞、寄溶沟骆等岩差溶现闭象，糊就是凤这种中溶解煌作用买造成硬的。（三歇）生冈物风代化作妨用生物坟风化针作用垫：岩石极在动计、植然物及潮微生定物影惠响下碍所起侨的破戏坏作悟用称六为生见物风刃化作馒用。△生物宽的物理宇风化：植物拜对于泰岩石孝的物蹈理风帜化作誓用表灭现在片根部久楔入栽岩石休裂隙虏中，巴而使迟岩石授崩裂；动物逆对于车岩石钞的物层理风拨化作境用表灵现为蒸穴居梢动物袜的掘公土、责穿凿义等的庙破坏靠作用温并促梦进岩似石风艳化。△生物溉的化学能风化表现酒为生喊物的匠新陈尼代谢烛，其类遗体烦以及阵其产事生的单有机小酸、序碳酸雪、硝酷酸等填的腐掠蚀作马用，赚使岩明石矿赢物分蜡解和娇风化认。造抱成岩认石成艳分改执变、勇性质姜软化风和疏昼松。三、延岩石苦风化观程度袄和风金化带（一流）岩级石风敞化程沸度岩石机风化晨的结百果，差使原愧来母堵岩性名质改废变，绸形成曾不同芦风化朝程度侨的风不化岩付。按逆岩石羊风化舟深浅亦和特俊征，匙可将驳岩石风化陷程度划分漏为五塔级。风化唱程度究岩导石结挖构洁矿物届成分收破碎话性未风箭化萌未变执未变微风意化郑基退本未糊变责基败本未坛变孕无勿疏松贪物质弱风霉化株部什分破汇坏省稍待微变翅质傻有泉松散节物质强风鲁化捐大焰部分仆破坏座显用著变跑化裕疏松蓬物与盗坚硬辨体混病杂全风随化娘全俩部破棍坏铜风化滴成土凝状世不含串坚硬焰块体（二间）风化专带岩石震的风尿化一拥般是巩由表斑及里我呈带辛状分燥布。经由地遗表往袜下风叫化作休用的亭影响破逐渐睡减弱立以至忠消失妖。因喷此在睁风化盒剖面婚的不命同深暗度上初，岩跪石的窃物理畏力学撑性质读有明宰显的奏差异蒸。从展岩石轮风化蜘程度漏的深杰浅，稻在风剪化剖盯面上拳自下筝而上机可分常成四顺个风灾化带珠：微风顶化带棒、弱贿风化穗带、翁强风亡化带和全风躺化带。△岩石昌风化痰带的灾界线批，在诊工程候建筑迅中是辈一项呀重要瞒的工携程地观质资程料。△不同末风化劝带的拔分界转线，突可作乎为岩煮基持虫力层帮、基湿坑开迅挖、变挖方乳边坡劝坡度遣以及章采取朗相应纠的加邪固措光施的吸依据朴之一鱼。△要确箭切地评划分医风化浪界线腾尚无圆有效竿方法计，通晋常只挽根据稀当地炭的地港质条泼件并待结合纸实践稳经验辞予以拢确定抗。四、设岩石傅风化卵的治掌理岩石筑风化捧的治府理方盖法可亡采用挖除和防治两种齐措施。（一鸟）挖逢除方洪法。这种抹措施戏是采栋取挖书除一杆部分割危及畅建筑锅物安沉全的减风化胀厉害轿的岩啦层，界挖除售的深痕度是碎根据格风化进岩的塞风化央程度殿、风西化裂柿隙、也风化摩岩的轧物理浩力学吐性质悦和工币程要代求等届来确碰定。既挖除驴风化斜岩石凶是一拢个困征难而浆耗费束时间稠的过预程，圈因而升宜少腊挖。（二存）防清治方臭法。这种模方法写是采肌取制绸止风挺化作逼用继企续发灿展，御或采攻用人均工方枕法加这固风款化岩战的措苗施。△覆盖醉