第4章--自然地质作用ppt课件.ppt

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1、第四章自然地质作用工程地质与水文地质第四章自然地质作用在这漫长的时期里，地壳发生了翻天覆地的变化。促进地壳演变和发展的各种作用称为地质作用。地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用。地球已有46亿岁！第四章自然地质作用自然地质作用：也叫物理地质作用，是指由自然界中各种动力引起的地质作用。常见的几种：风化作用、河流地质作用、岩溶（喀斯特）、泥石流和地震。第四章自然地质作用如果这些自然地质作用危害到人类工程活动，破坏工程设施，造成生命财产损失，则构成地质灾害。地质灾害4.1风化作用风化作用1河流地质作用2岩溶（喀斯特）3泥石流4地震54.1风化作用答案是

2、：风化作用！概念：是指由于温度、大气、水溶液及生物等因素的作用，使得分布在地表或地表附近的岩石，发生物理破碎、化学分解和生物分解的作用（或过程）。户外的铁丝会生锈，死去的树木会腐烂，同样地表的岩石天长日久也会变松散Why？Bingo！4.1风化作用一、风化作用的类型按其性质分为三大类：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。1、物理风化作用：由于温度变化、水的物态变化等因素的影响，岩石在原地只发生机械破坏的作用。过程中化学性质不发生变化。常见的物理风化作用方式：温差风化、冰劈作用、盐类的结晶作用等等。4.1风化作用是指由于温度的变化，岩石反复膨胀和收

3、缩使岩石崩解的作用。温差风化温差不同矿物的热膨胀系数不同4.1风化作用图4-1岩石温差风化过程示意图（1）（2）（3）（4）4.1风化作用是指由于温度的变化，岩石裂隙中的水反复交替冻结和融化，使岩石裂隙不断扩大，最终导致岩石发生崩解的作用。封闭在裂隙中的水，结冰时体积将增大9%-10%，并对岩壁产生100MPa的压力，足以使裂隙进一步扩大，对岩石产生巨大的破坏力。冰劈作用4.1风化作用盐类的结晶作用盐类的结晶作用是指由于岩石裂隙中的盐类反复结晶、潮解，使岩石崩解的作用。在干旱地区，充填在岩石裂隙中的含盐水溶液，白天因气温高，蒸发强烈，使裂隙中盐类过饱和

4、结晶，结晶时体积膨胀，对裂隙产生一定的压力，形成新的裂隙。夜间岩石裂隙中的盐晶从大气中吸收水分而潮解，盐溶液又渗透到新裂隙中，如此反复进行，岩石裂隙不断增多、增大，致使岩石破坏。其作用机理与冰劈作用相似。4.1风化作用物理风化的产物多为大小不等的棱角状岩石碎块，地形平坦处碎屑物覆盖在基岩表面，地形陡峭处，则在坡脚形成倒石堆。物理风化作用产物4.1风化作用2、化学风化作用：是指在大气、水和水溶液的作用下，岩石中的矿物成分发生化学变化，改变或破坏岩石的性状并可形成次生矿物的作用。作用方式：氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用等。4.1风化作用是指矿物与大

5、气或水中的游离氧之间发生的学反应。反应的结果是使低价元素转变为高价元素，使原矿物破坏并形成一些新的矿物。在岩石中最易氧化的含有低价铁的硅酸盐类矿物和硫化物，如其中黄铁矿在地表很快被氧化成褐铁矿，同时析出硫酸对岩石进行腐蚀，加速岩石风化。（1）氧化作用4.1风化作用指岩石中矿物溶解于水而产生分解的过程。虽然组成地壳岩石的矿物绝大多数是溶解度很小的矿物，如长石、石英等。但自然界中的水并非纯水，常含有二氧化碳等酸性物质，可以显著提高某些难溶矿物的溶解度。溶解作用的结果是使易溶盐类随水消失，难溶盐类原地残留，岩石孔隙增加，有利于风化作用的进行。（2）溶解作用4

6、.1风化作用指矿物吸收一定数量的水分子而形成新的含水矿物。如赤铁矿（Fe2O3）吸水变为褐铁矿（Fe2O3·nH2O）；硬石膏吸水变为石膏。水化作用常常增大矿物的体积，如硬石膏形成石膏的过程中，体积增大30%。矿物体积增大可对围岩产生压力，促使其破裂。水化作用也造成矿物的强度降低，从而削弱了岩石的抗风化能力。（3）水化作用4.1风化作用指由水分解而产生的H+和OH-和矿物中的离子间的化学反应。在自然界中，硅酸盐矿物和铝硅酸盐矿物主要是通过水解作用分解破坏的。如正长石可水解成高岭石。（4）水解作用4.1风化作用3、生物风化作用：是指生物的生命活动引起地表

7、岩石的分解破坏作用。可分为生物物理风化作用、生物化学风化作用。4.1风化作用是指生物活动导致岩石机械破坏的作用。例如，生长在岩石缝隙中的植物，随着植物的长大，其根系不断长大增粗。植物根系的生长可对围岩产生一定的压力，促使岩石缝隙增大，最终导致岩石崩解。此外，穴居动物的挖掘作用，虫蚁、蚯蚓的筑巢翻土等都会引起岩石的破坏。生物物理风化作用4.1风化作用是指生物在新陈代谢过程中的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂形成腐殖质作用于岩石，使岩石分解破坏的作用。植物和细菌在新陈代谢中常常析出有机酸、硝酸、碳酸、氢氧化铵等溶液而腐蚀岩石。据统计，每克土壤中约含有几百万个微

8、生物，它们对地表附近岩石的破坏是十分强烈的。生物化学风化作用4.1风化作用二、影响岩石风化作用