第九章風化作用與剝蝕作用.ppt

1、第九章風化作用,水沿裂隙下滲破壞巖石,山坡腳的碎屑堆,連續(xù)巖層被破壞成孤峰,植物生長使巖石破裂,第一節(jié)風化作用,什么是風化作用？ 指在地表或近地表的條件下，由于氣溫、大氣、水及生物等因素的影響，使地殼或巖石圈的礦物、巖石在原地發(fā)生分解和破壞的過程（風化的產物仍保留在原地）。,3.引起風化作用的因素？,1.風化作用的方式？,生物風化作用,物理（機械）風化作用,化學風化作用,2. 風化作用的產物？,（一） 物理風化作用,地表的巖石在原地發(fā)生機械破碎，不改變其化學成分和礦物組成，未形成新的礦物。包括：溫差風化、冰劈作用、鹽類結晶、層裂等。形成巖屑、砂粒等碎屑。,一 、風化作用的類型,（一） 物理風化

2、作用 （二） 化學風化作用 （三） 生物風化作用,巖石因差異性脹縮而破壞的幾個階段,一 、風化作用的類型,（一） 物理風化作用,冰劈作用圖示,1. 溫差風化-礦物巖石的熱脹冷縮,2.冰劈作用-巖石空隙中水的凍結與融化,風化作用使巖石層狀剝落,一 、風化作用的類型,3. 鹽類的結晶與潮解-礦物的溶解與蒸發(fā),（一） 物理風化作用,3. 層裂或卸載作用-巖石釋重,一 、風化作用的類型,（二）化學風化作用,長石經化學風化轉變成粘土,1.水溶液的作用 (1) 溶解作用( Solution) (2) 水化作用(水合作用) （hydration) (3) 水解作用( hydrolysis) (4) 碳酸化作

3、用( Carbonation) 2氧的作用-氧化作用,巖石在原地由于化學反應使其發(fā)生物理狀態(tài)和化學成分的變化，形成新礦物。包括水解、水化、溶解、氧化、碳酸化作用等。,一 、風化作用的類型,(1) 溶解作用( Solution),溶解度大小：,最易溶于水的是鹵化物和硫酸鹽礦物，如NaCl（石鹽）； 其次是碳酸鹽礦物，如方解石（CaCO3）； 最難溶于水的是硅酸鹽礦物，如長石、云母等。,若以常見造巖礦物論，其溶解度大小順序如下： （石鹽石膏）方解石白云石橄欖石輝石角閃石滑石 蛇紋石 綠簾石斜長石鉀長石黑云母白云母石英。,(2) 水化作用(水合作用)（hydration),結果：易溶物流失，孔隙增加

4、，硬度減??； 難溶物殘留；,如礦物與水作用，水可以直接參加到某些礦物中去，形成結晶水，產生新的含水礦物。,同時水化作用形成的新礦物，往往體積膨脹，對周圍巖石產生很大壓力，從而引起巖石的機械破碎。,溶解作用例子：石林,水化作用例子,一 、風化作用的類型,(3) 水解作用( hydrolysis),H2O可以離解出H+和OH-,化合形成帶OH-的礦物,弱酸強堿鹽離解,金屬陽離子,4KAlSi3O8+6H2OAl4Si4O10OH8+8SiO2 + 4KOH 鉀長石 高嶺石 硅膠 真溶液,流失,殘留,2. 氧化作用,一 、風化作用的類型,地殼表層最常見的化學風化作用之一,當含鐵物質被風化后，就帶上了

5、富有特征的紅褐色,一 、風化作用的類型,（三） 生物風化作用：,根劈作用,1. 生物物理風化作用,是指生物對巖石、礦物產生的機械的或化學的破壞作用,一 、風化作用的類型,一 、風化作用的類型,（三） 生物風化作用,根劈作用,1. 生物物理風化作用,動物機械破壞（穴居、踐踏等）,一 、風化作用的類型,2. 生物化學風化作用,生物新陳代謝,從土壤中和巖石中吸取養(yǎng)分,分泌物、遺體腐爛分解，形成有機酸和氣體（CO2、H2S）,遺體在還原環(huán)境中，形成腐殖質，促進巖石分解。,促使礦物中活潑的金屬陽離子游離出來一部分被水溶液帶走，使巖石破碎。,一 、風化作用的類型,小結：,物理、化學、生物風化作用是相互伴生

6、、相互影響、相互促進的,1.物理、化學風化雖然常常同時進行，互相影響，但物理風化使巖石破碎到一定程度，即無能為力。據實驗，巖石碎屑粒徑小于0.02mm，大多即不再發(fā)生機械崩裂。但化學風化卻可繼續(xù)使碎屑分解，最后形成膠體及真溶液。由此可見，物理風化是化學風化的“開路先鋒”，而化學風化使物理風化繼續(xù)深入。,2.在一定自然地理條件下，常常是以某一種風化作用占主導地位，例如，在高寒和干燥地區(qū)往往以物理風化作用（如冰劈作用）為主，而在潮濕炎熱地區(qū)則往往化學風化作用強烈。,二、風化作用的產物,1. 物理風化作用的產物：粗細不等、棱角分明的碎石塊。在地勢較陡的情況下可形成倒石錐。 2. 化學風化作用的產物：

7、能溶于水中的可遷移物質和難于遷移、堆積在原地的殘積物。 （性質穩(wěn)定的元素如Fe、 Al、 Mn、 Ni等，富集時形成殘余礦床.。）,二、風化作用的產物,3. 生物風化作用的產物：包括生物物理風化的產物和生物化學風化的產物。土壤主要是由生物風化作用形成的。 4.殘積物：地表巖石經長期風化作用，殘留于原地的松散堆積物。 5. 風化殼：地表巖石經物理、化學、生物風化的長期作用，形成由風化產物組成的、分布于大陸基巖面上的不連續(xù)薄殼。剖面上風化殼在成分和結構上都有明顯的差異。,風化殼剖面,土壤層,殘積層,半風化層,基巖,二、風化作用的產物,二、風化作用的產物,二、風化作用的產物,5. 土壤：地球表面陸地上能夠生長植物的疏松表層，一般是在風化殼和松散沉積層的基礎上，經生物及其它風化作用的綜合改造而形成的。 一般地，自上而下可分為表土層、淋積層和淀積層。,表土層,淋積層,淀積層,土壤的主要類型,二、風化作用的產物 5. 土壤,三、影響風化作用的因素,三、影響風化作用的因素,山頂，風化作用較強，風化速度快。 坡下風化作用相對較弱。,三、影響風化作用的因素,巖石的結構與構造 礦物顆粒的大小、等粒與不等粒、膠結程度等。,差異風化( differential weathering