地質(zhì)地貌風(fēng)化作用

1、關(guān)于地質(zhì)地貌風(fēng)化作用第1頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四第六章 風(fēng)化作用一 慨念：地殼表層的巖層，在大氣和水的聯(lián)合作用以及溫度變化和生物活動(dòng)的影響下，所發(fā)生的一系列崩解和分解作用。二 類型：物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。三 影響因素：環(huán)境條件、巖石性質(zhì)。第2頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四物理風(fēng)化是指地表巖石因溫度變化和孔隙中水的凍融以及鹽類的結(jié)晶而產(chǎn)生的機(jī)械崩解過程。物理風(fēng)化產(chǎn)生的主要原因：溫差反復(fù)變化所引起的熱力風(fēng)化，巖石裂隙和孔隙中水的凍融變化出現(xiàn)的冰劈作用，以及由巖石空隙中鹽類的結(jié)晶而造成巖石的崩裂。物理風(fēng)化作用類型：熱力風(fēng)化、凍融風(fēng)化、

2、礦物的水分與結(jié)晶膨脹作用一 物理風(fēng)化作用第3頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四熱力風(fēng)化：地球表面所受太陽輻射有晝夜和季節(jié)的變化，因而氣溫與地表溫度均有相應(yīng)變化。巖石是不良導(dǎo)體，所以受陽光影響的巖石晝夜溫度變化僅限于很淺的表層，而由溫度變化引起巖石的膨脹和收縮，這一過程的頻繁交替遂使巖石表層產(chǎn)生裂隙以致成片狀剝落。晝夜溫差的變化還將使巖石中具有不同膨脹系數(shù)礦物之間的鏈接力喪失，使他們彼此分離成為砂粒。溫度變化引起巖石崩解示意圖一、陽光照射時(shí)巖石表層的溫差二、夜間降溫時(shí)的逆溫差三四、巖石逐漸發(fā)生崩解1012熱力風(fēng)化作用第4頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期

3、四凍融風(fēng)化：寒冷地帶，巖石的孔隙或裂隙中的水在凍結(jié)成冰時(shí)，體積膨脹，對(duì)孔隙周圍產(chǎn)生壓力，使巖石裂隙加深加寬。當(dāng)冰融化時(shí)，水沿?cái)U(kuò)大了的裂隙更深的滲入巖石的內(nèi)部，并再次凍結(jié)成冰。凍結(jié)，融化反復(fù)，不斷加深擴(kuò)大裂隙，使巖石崩裂成巖屑，又稱冰劈作用。凍融風(fēng)化作用第5頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四礦物的水分與結(jié)晶膨脹作用概念：當(dāng)巖石裂隙中的水溶解著大量鹽類礦物時(shí)，一旦水分蒸發(fā)，濃度逐漸達(dá)到飽和，鹽類便再結(jié)晶，使體積增大，對(duì)圍限它的裂隙產(chǎn)生膨脹壓力，也可以使巖石崩裂。第6頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四二 化學(xué)風(fēng)化作用概念：化學(xué)風(fēng)化指巖石在水、水溶液和空氣中

4、的氧與二氧化碳等的作用下所發(fā)生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)變化的作用。類型：化學(xué)風(fēng)化分為溶解、水化、水解、碳酸化和氧化這五種作用。第7頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四水是一種極性溶劑，巖石中的礦物都是無機(jī)鹽，在水中都將產(chǎn)生一定程度的溶解。礦物在水中的溶解度主要是由組成礦物的各種元素的電價(jià)、離子半徑、負(fù)電性、離子電位和化合鍵的類型等決定的。一些礦物的溶解度大小順序?yàn)椋菏雏}石膏方解石橄欖石輝石角閃石滑石蛇紋石綠簾石正長石黑云母白云母石英，巖石中易溶解礦物的含量越多越易風(fēng)化。溶解作用第8頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四在巖石中，大

5、部分礦物不含水，但某些礦物和水接觸后，可以形成新的含水礦物。如硬石膏和赤鐵礦 CaSO4（硬石膏 ）+H2O=CaSO4 2H20（石膏） Fe2O3（赤鐵礦）+nH2O-Fe2O3nH2O（ 褐鐵礦） 礦物水化，硬度降低，密度減小，體積增大，溶解度增加。同時(shí)，由于自身體積膨脹，對(duì)圍巖產(chǎn)生巨大壓力，從而促進(jìn)風(fēng)化進(jìn)行。水化作用第9頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四水解作用、碳酸化作用、氧化作用水解作用：水中呈離解狀態(tài)的H+和OH-離子與 風(fēng)化礦物中的離子發(fā)生交換的反應(yīng)。碳酸化作用：溶解在水中的CO2成為H2CO3溶液后，其可以促進(jìn)對(duì)巖石的水解作用。氧化作用：氧化作用經(jīng)常是在

6、水的參與下，通過空氣和水中游離氧實(shí)現(xiàn)的。許多變價(jià)元素在缺氧情況下常形成低價(jià)元素的礦物，在地表氧環(huán)境下易形成高價(jià)元素的新礦物。第10頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四三 生物風(fēng)化作用概念：生物及其生命活動(dòng)對(duì)巖石、礦物產(chǎn)生的破壞作用。表現(xiàn)形式：物理和化學(xué)生物的物理風(fēng)化：主要表現(xiàn)為機(jī)械破碎作用，如樹根在巖隙中的穿插與長大，穴居幼物的挖掘作用等。生物的化學(xué)風(fēng)化：如生命活動(dòng)與動(dòng)植物殘?bào)w的分解所產(chǎn)生的大量CO2，在碳酸化方面中起著重要作用。第11頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四一、環(huán)境條件作者：Rhea（一）氣候： 氣候是通過氣溫、降雨量以及生物活動(dòng)而表現(xiàn)的。

7、氣溫的高低對(duì)于巖石的機(jī)械破壞程度、各種化學(xué)反應(yīng)速度、生物界的面貌以及新陳代謝速度都有重大影響;降雨量多少關(guān)系到水在風(fēng)化作用中的活躍程度，直接或間接影響到巖石的風(fēng)化速度；生物的繁殖狀況直接關(guān)系到生物風(fēng)化作用的進(jìn)行及其對(duì)其他風(fēng)化作用的影響。（二）地形 1、地勢高度：隨海拔高度增加，氣溫逐漸降低，氣候表現(xiàn)出明顯的垂直分帶性。 2、地勢起伏程度：地勢起伏大的山區(qū)或巨大懸崖峭壁上，表面風(fēng)化產(chǎn)物不斷下墜，使新鮮巖石裸露，風(fēng)化速率越大，其物理風(fēng)化更為活躍。地勢低緩的地區(qū)，風(fēng)化產(chǎn)物多殘留在遠(yuǎn)處或只經(jīng)短距離搬運(yùn)，松散的風(fēng)化產(chǎn)物可以形成很厚的覆蓋層，使風(fēng)化作用強(qiáng)度減弱。 3、坡向：直接影響日照強(qiáng)度和水分蒸發(fā)，對(duì)于

8、中低緯度山區(qū)巖石的風(fēng)化影響較大。影響風(fēng)化作用的因素第12頁，共14頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)40分，星期四作者：Rhea（二）巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 組成巖石的礦物或碎屑物顆粒粗細(xì)、分選程度及膠結(jié)程度等結(jié)構(gòu)特征，決定著巖石的致密程度和堅(jiān)硬程度。（三）巖石節(jié)理狀況 節(jié)理使巖石產(chǎn)生裂隙，促使巖石風(fēng)化，因而巖石節(jié)理密集處，往往風(fēng)化最為劇烈，尤其是在幾組節(jié)理交匯的地方，常因風(fēng)化及剝蝕作用的疊加而形成各種地形。（一）巖石的礦物成分 在風(fēng)化帶中，各種造巖礦物對(duì)風(fēng)化作用的抵抗能力明顯不同，在相同的外界環(huán)境中，各種礦物的穩(wěn)定性與他們生成的環(huán)境條件關(guān)系密切，生成環(huán)境與地表環(huán)境的差異越大，越容易風(fēng)化。如在最高溫和含水量極低條件下形成的礦物