地球科学概论风化作用与剥蚀作用课件.ppt

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1、第六章风化作用与剥蚀作用一风化作用及其类型二剥蚀作用及其类型第五章风化作用与剥蚀作用（1）第一节风化作用一风化作用及其类型风化作用：在地表或接近地表环境下，由于气温变化，大气、水和水溶液的作用以及生命活动使岩石在原地发生分解和破坏的作用。风化带：风化作用强烈发育的地带。按方式和特点，风化作用可分为物理风化、化学风化、生物风化三种。（一）物理风化作用是指岩石在原地发生的机械破碎的作用。按方式可分为3种:温差风化、冰辟作用、盐类结晶与潮解。（1）温差风化：岩石表层温度发生周期性变化而使岩石崩解的过程。干旱的沙漠气候带常见。撒哈拉大沙漠温差可达61ºC，机理（？）。（2）冰劈

2、作用：因结冰膨胀而产生压力，使岩石裂隙扩大或发生崩塌。高寒和高山地区常见。结冰可使体积增加9.2％，产生96MPa压力。（3）盐类的结晶和潮解作用：常见于干旱与半干旱地区，原理同冰辟作用。（二）化学风作用是指在大气、水和水溶液的作用下，岩石、矿物的成分发生分解的作用。类型有：溶解作用、氧化作用、水化作用和水解作用。1溶解作用：是指岩石中的矿物溶解于水而产生分解的过程。2氧化作用：是指矿物与大气或水中的游离氧起化学反应生成氧化物而使岩石破碎的过程。如变价元素的低价矿物经氧化转化为高价矿物。Fe2+Fe3+黄铁矿（Fe2S）褐铁矿(Fe2O3·nH2O)（还原环境）（氧化环

3、境）氧化带(oxidationzone)：氧化作用所能达到的地带化学风作用1（氧化作用）3水化作用：是水分子结合到矿物晶格中的作用。CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（该作用可将体积增加30％）(硬石膏)（石膏）4水解作用：是指天然水中已离解的H+和OH-离子与矿物在水中离解的离子相互置换的反应。4KAlSi3O8+6H2O→Al4(Si4O10)(OH)8+8H2O+4KOH正长石高岭石化学风作用2（大理石像被酸雨风化）碳酸化作用：有CO2参与的水解作用过程。4KAlSi3O8+4H2O+2CO2→Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+2K2CO3正长

4、石高岭石（三）生物风化作用（biologicalweathering）由生物的生命活动引起原岩的破坏作用称生物风化作用。可分为生物物理风化和生物化学风化作用。1生物物理风化作用：由生物的生命活动导致岩石机械破碎的作用。如：根劈作用。2生物化学风化作用：主要由生物在新陈代谢过程中的分泌物和生物遗体腐烂后的某些物质（主要是有机酸）引起岩石的分解破坏作用。1生物物理风化作用：根劈作用（rootwedging）根劈作用2二影响风化作用的因素（一）岩石和矿物的抗风化能力：1各类矿物的耐风化能力自大至小依次为：氧化物、氢氧化物>硅酸盐>碳酸盐、硫化物>卤化物、硫酸盐。石英褐铁矿长石

5、方解石黄铁矿石盐重晶石2主要造岩矿物的耐风化能力顺序：石英>白云母>长石>黑云母>角闪石>辉石>橄揽石（浅色矿物）（暗色矿物）3岩石的抗风化能力（1）岩浆岩、变质岩较沉积岩易于风化。（2）高温条件下形成的岩石较低温条件下形成的岩石易风化。（3）岩石的抗风化能力取决于：①组成岩石的矿物成分②岩石的结构、构造及裂隙发育程度（？）（二）风化作用的影响因素有气候、地形和岩石性质。1气候因素：气温和降水量（1）气温：1)温度高低影响化学风化速度（？）；2)昼夜温差大小影响岩石物理风化作用。（2）降水量：降水量大，出现潮湿气候，有利于（？）风化作用；降水量小，出现干旱气候，温差大，

6、雨量小，（？）风化作用显著。2地形因素（1）地形高低的变化会造成气候垂直分带；（2）山坡的陡缓影响地下水位、植物的生长。（3）朝阳面温差大，风化强，而背阳面则相反。3岩石性质：结构、构造、胶结物、裂隙发育程度（1)岩石的结构、构造：结构均匀者难以风化。（2)沉积岩中的胶结物：钙质胶结比泥质和硅质胶结易风化(?)。（3)岩石裂隙的发育程度：裂隙越发育则岩石越易风化。＊差异分化：相同自然条件下，由于岩性的不同而导致风化速度的差异，致使岩石表面出现凹凸不平的现象称为差异风化。如：长江三峡中的“牛肝马肺峡”便是石灰岩中的硅质团块难于风化而突出于灰岩壁表面而形成类似牛肝马肺等形态

7、景观。三风化壳和土壤残积物：大陆上的岩石经长期风化后在原地残留的风化产物称残积物。土壤：各种残积物经生物作用改造而形成的富含腐殖质的堆积物。风化壳：是指由残积物和土壤构成的覆盖在陆地上的不连续薄壳。（一）风化壳的垂直分带4土壤层：以粘土矿物和腐殖质为主3残积层（近土壤层）：不含腐植质，由粘土矿物或其它风化产物组成2半风化层：基本保存原岩面貌1基岩：未风化岩石（二）古风化壳指地质历史时期形成的风化壳研究古风化壳的意义：1．了解构造运动状况；2．寻找矿产：70%铁矿、85%铝土矿；3．了解古气候：潮湿气候，化学风化（三）土壤（自学）土壤主要特