地球科学概论第五章1 风化作用课件.ppt

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1、第一节风化作用第二节剥蚀作用第五章风化作用与剥蚀作用一、风化作用的类型二、风化作用的产物三、影响风化作用的因素第一节风化作用风化作用的概念指在地表或近地表条件下，由于气温、大气、水及生物等因素的影响，使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。根据风化作用的方式和特点，风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。一、风化作用的类型物理风化作用的概念指主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生机械破碎的过程。温差风化指由于岩石表层温度周期性的变化而使岩石崩解的过程。冰劈作

2、用指因充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石崩解的过程。（一）物理风化作用岩石温差风化过程示意图冰劈作用盐类的结晶与潮解指充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶和溶解使岩石破碎的过程。层裂或卸载作用指岩石因卸载而产生向上或向外的膨胀作用，从而形成一系列平行、垂直地表的裂隙，促使岩石层层剥落与崩解。层裂或卸载作用化学风化作用的概念指岩石在原地以化学变化（反应）的方式使岩石“腐烂”、破碎的过程。溶解作用指水溶液溶解岩石的某些易溶成分，使其松软、破碎、崩解的过程。如石盐、方解石等。

3、（二）化学风化作用氧化作用指矿物、岩石与大气或水中游离氧起化学反应形成氧化物使岩石破碎的过程。黄铁矿褐铁矿（“铁帽”）水解作用和碳酸化作用指水离解出的OH-离子与矿物离解出的阳离子如Na+、K+等结合形成带OH-新矿物的过程。指CO3溶解于水中时形成的CO32-和HCO31-离子，与矿物中的阳离子（K+、Na+、Ca2+）结合形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。钾长石高岭石铝土矿+蛋白石湿热由生物的生命活动引起岩石的破坏过程。生物物理风化作用由生物活动导致岩石的机械破碎过程。常见形式为根劈作用。生物化学风

4、化作用由于生物活动引起岩石化学成分变化而使岩石破坏的过程。这种作用通常是通过生物新陈代谢过程中分泌出的物质和死亡后腐烂分解出来的物质对岩石起化学反应完成的，形成腐殖质。（三）生物风化作用根劈作用物理风化作用使岩石崩解成粗细不等、棱角明显的碎块。如果地形较陡，岩石碎屑在重力的作用下，向坡下滚动或坠落，堆积在坡脚。形成上部岩石碎屑小，下部岩石碎屑粗的堆积体，称倒石锥。二、风化作用的产物（一）物理风化作用的产物物理风化作用的产物－－倒石堆（二）化学风化作用的产物化学风化作用的最终产物包括两部分：一是能溶于水中的可

5、迁移物质；K+、Na+等。二是难于迁移，堆积在原地的残积物。如，石英、高岭石、铝土矿、蛋白石、蒙脱石、褐铁矿自然界中各类矿物抗风化能力顺序：氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸盐＞硫化物＞卤化物、硫酸盐常见矿物抗风化能力顺序：石英＞白云母＞长石＞黑云母＞角闪石＞辉石＞橄榄石元素的迁移系列（三）生物风化作用的产物重要产物是：土壤实际上它是物理、化学和生物风化作用的综合产物。地表岩石经物理、化学、生物风化的长期作用形成的由风化产物组成的分布于大陆基岩面上的不连续薄壳。风化壳在剖面上可分为若干层。如花岗岩的风化壳一般自

6、上而下可分四层（四）风化壳指地球表面陆地上（能够生长植物）的疏松表层。土壤之所以能够生长植物，是因为具有一定的肥力。所谓土壤肥力是指土壤具有长期不断地供应和调节植物生长过程中所需养分、水分、空气和热量的能力。（五）土壤土壤一般是在风化壳(如山区土壤)和松散沉积层(如平原、盆地区土壤)的基础上，经生物及其它风化作用的综合改造而形成的。（五）土壤土壤由腐殖质、矿物质、水分和空气组成。腐殖质是生物、微生物遗体在风化产物中不断聚集腐烂后变成的。土壤的矿物质由风化过程中形成和残存的各种粘土矿物及石英、长石、角闪石、

7、云母等组成。土壤的主要组成土壤的垂直分层土壤的厚度一般50～60cm到1～2m，最厚可达10m以上。根据其成分、颜色和结构特点，自上而下可分为三层。土壤剖面示意图A－表土层B－淀积层C－母质层A表土层上层为富含腐殖质；下层为淋滤层。B淀积层有机质较少；淋滤下的物质在此层沉积。C母质层受风化作用影响较低。影响风化作用的因素主要有气候、植被、地形和岩石特征等方面。气候因素包括温度、降雨量和湿度，它们是控制风化作用的重要因素三、影响风化作用的因素温度一方面通过控制化学反应速度来控制化学风化作用的进行，另一方面又直

8、接影响物理风化作用，如温差风化、冰劈作用。降雨量和湿度则是通过介质的温度变化、水溶液成分的变化、植被的生长来影响物理、化学和生物的风化作用。不同气候带风化作用的强度和深度不同矿物具有不同的抗风化能力，由不同矿物组成的岩石其抗风化能力亦不同。这样在岩石表面就出现凹凸不平的现象，这种现象称差异风化作用。岩石的特征1、差异风化作用矿物分布均匀的岩石，如砂岩、花岗岩、玄武岩等；如果发育有三组近于互相垂直的裂隙，往往被切成