風(fēng)化作用及其堆積物

1、風(fēng)化作用 定義定義 在地表或近地表條件下，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。 實質(zhì)實質(zhì) 由于外部環(huán)境變化，地表巖礦發(fā)生相應(yīng)的物理、化學(xué)性質(zhì)變化 以適應(yīng)新環(huán)境的動態(tài)過程 特征特征 巖石和礦物在原地遭受分解和破壞，風(fēng)化的產(chǎn)物仍留在原地。風(fēng)化作用的分類根據(jù)風(fēng)化作用的因素和性質(zhì)分類物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用物理風(fēng)化1、定義：地表巖石發(fā)生機械破碎而不改變其化學(xué)作用，也不形成新礦物的作用稱為物理風(fēng)化2、特點：巖石破壞，但物質(zhì)成分不變3、風(fēng)化原理：石材在開采前和使用后，因受自然環(huán)境冷熱、雨雪、霧霜、輻射、地震等交替進行，使巖石的顆粒結(jié)構(gòu)之間

2、發(fā)生斷裂、移位、拉開、折皺等形態(tài)變化，而局部的變化由表面逐漸向里，由小變大，由邊部到中心、由粗變細，終使石材變成松散、破碎狀態(tài)。物理風(fēng)化（圖）可可西里山北坡的風(fēng)化地貌物理風(fēng)化是最簡單的風(fēng)化作用，在沙漠地區(qū)尤其明顯。 原因：氣溫白天高達4050，晚上可降到0以下，巖石熱脹冷縮，這種脹縮在巖石表部和核部是不一樣的。由于不同礦物的膨脹系數(shù)不一樣，久而久之，巖石出現(xiàn)了裂隙，由大塊變成了小塊，由小塊變成砂，由砂變?yōu)橥?，石頭就爛掉了。注：在有化學(xué)作用和生物作用參與的情況下，風(fēng)化作用進行得更快，風(fēng)化的過程和產(chǎn)物也更豐富多彩。物理風(fēng)化的方式 熱風(fēng)化作用原因：巖石為熱的不良導(dǎo)體，白天升溫、晚上降溫，導(dǎo)致內(nèi)部溫度

3、的差異，使巖石內(nèi)部產(chǎn)生引張力，使巖石產(chǎn)生裂縫。物理風(fēng)化的方式冰劈（冰楔）作用孔隙中的水結(jié)冰膨脹撐裂巖石，水結(jié)冰時，體積增加9%左右，所產(chǎn)生的壓強可達2000kg /c。在寒冷地區(qū)，由于晝夜溫度變化較大，石材內(nèi)和外表的水分在石材的孔洞、縫隙、裝飾縫、安裝縫之間交替凍結(jié)融化再凍結(jié)再融化，由于水與冰的膨脹與收縮力反復(fù)進行，終造成石材表面和近表面的結(jié)構(gòu)松動與裂隙，使石材碎裂。石材的凍融風(fēng)化發(fā)生在石材孔洞較大，吸水率較大，密度相對小的品種上比較明顯。物理風(fēng)化的方式 鹽分結(jié)晶的撐裂作用當(dāng)巖石中的水溶解了大量鹽類時，一旦水分蒸發(fā)，濃度逐漸達到飽和，鹽類再結(jié)晶，體積增大，從而產(chǎn)生很大的膨脹力，其機理與冰劈作用

4、類似。巖石卸荷而引起的剝離作用上覆巖石剝?nèi)ズ?，壓力減低，下伏巖石膨脹產(chǎn)生層裂。物理風(fēng)化物理風(fēng)化物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化 1、定義定義：在大氣、水和水溶液作用下巖石發(fā)生的化學(xué)分解過程。 2、特點特點：巖石不僅破壞，而且物質(zhì)成分發(fā)生變化。 3、方式方式： 氧化作用。 氧化帶，還原環(huán)境的巖礦進入地表氧化環(huán)境氧化作用明顯?！拌F帽”的形成。 溶解作用。礦物的溶解度，易溶礦物溶解作用明顯。 水化作用。水以分子的形式直接參與到礦物的晶格中，形成新的含水礦物的過程?；瘜W(xué)風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化作用破壞了原有礦物、巖石，產(chǎn)生了新的礦物巖石，其最終產(chǎn)物只有少數(shù)幾種，如殘余紅土、殘余高嶺石等。原因：在于化學(xué)風(fēng)化作用過程受元素化學(xué)性質(zhì)

5、的支配，一切活潑元素都從礦物中風(fēng)化出來并隨水流失，只有性質(zhì)穩(wěn)定的元素才殘留原地?；瘜W(xué)風(fēng)化造成的紅土型地貌?；瘜W(xué)風(fēng)化作用中表現(xiàn)最突出的是氧化作用和水及水溶液的作用。 礦物溶于水的過程就是溶解作用。 溶解作用形成的典型地貌即喀斯特地貌。 氧化作用主要是游離氧造成，它使低價元素變成高價元素，低價化合物變成高價化合物?；瘜W(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化 1、定義：由生物的生命活動引起巖石的破壞過程。 2、方式： 生物物理風(fēng)化作用生物物理風(fēng)化作用由生物活動導(dǎo)致巖石的機械破碎過程 生物風(fēng)化 典型形式為根劈作用：扎根于巖石裂縫中的松柏等加速巖石破裂與崩落的過程。 生物風(fēng)化實例 四川樂山大佛1200來年飽受風(fēng)吹、酸雨、水漬的危

6、害，風(fēng)化日趨嚴重。但鮮為人知的是，“生物侵害”也是樂山大佛傷痕累累的主要原因之一。中國科學(xué)家加強對樂山大佛“生物侵害”項目的研究，并初步提出了防治生物侵害要按地衣、菌類、蕨類和高等植物進行綜合防治。生物風(fēng)化殘積物1.定義：殘積物指地表巖石風(fēng)化后殘留在原地的堆積物。2.分類：根據(jù)風(fēng)化作用方式和風(fēng)化作用強度的不同，殘積物可分為機械風(fēng)化殘積物和化學(xué)風(fēng)化殘積物兩類。機械風(fēng)化殘積物主要由母巖機械破碎的巖屑或礦物碎屑組成；化學(xué)風(fēng)化殘積物主要由化學(xué)風(fēng)化形成。后者除了母巖機械破碎的巖屑或礦物碎屑外，主要為母巖化學(xué)分解后形成的一些新生礦物，如各種粘土礦物（水云母、膠嶺石、高嶺石等）、及硅、鋁、鐵、錳等的含水氧化物礦物（如蛋白石、水鋁石、褐鐵礦、水錳礦等）。殘積物 在高緯度地區(qū)、中緯度荒漠與半荒漠地區(qū)和高山地區(qū)，一般以機械風(fēng)化殘積物為主；而化學(xué)風(fēng)化殘積物則主要形成于熱帶和亞熱帶濕潤地區(qū)。 在濕熱氣候條件下，一個發(fā)育完全并保存完整的殘積物剖面，其底部為與母巖逐漸過渡的以機械風(fēng)化為主的殘積物，向上漸變?yōu)榛瘜W(xué)風(fēng)化殘積物，如鋁土礦等，