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旅游地质学
第四章风化作用
风化作用的类型(物理风化)
风化作用——地表及接近地表的岩石,在大气、温度、水和生物的影响下,使原来的岩石在物理性质或化学性质上发生改变的地质作用。
第一节风化作用的类型
按照风化作用的性质和方式,可分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
一、物理风化作用
——是指由于气温频繁升降的反复变化,使岩石在原地发生碎裂,形成岩石、矿物碎屑,并不改变岩石化学成分的一种机械破坏作用。
影视:风化作用
风化作用的类型(物理风化)
1、剥离作用(温度风化)——由于地面上的温度变化(日温差可达40——60度),以及岩石中各种矿物膨胀系数的不同,就产生了膨胀收缩的差异,天长日久岩石就产生裂隙,小裂隙串成大裂隙乃至网裂隙,导致岩石表层的逐层剥离。这个过程称为剥离作用。
较为典型的有球状风化
2、冰劈作用——岩石孔隙和裂隙中的水,当温度下降到0 度以下时就会结冰,%对裂隙周围产生很大的挤压力。在零下22度时,每平方公里面积上可产生108kg的压力,致使裂隙不断扩大,岩石破裂成碎块。在高寒地区和温带冬季冰劈作用特别突出。
风化作用的类型(化学风化)
二、化学风化作用
——是指岩石在大气,水以及水中溶解物质的作用下,使岩石发生化学变化,改变其化学成分,从而使岩石分解破坏,并产生新的矿物。
(一)氧化作用——空气和水中的游离氧使地表及其附近的矿物氧化,改变其化学成分,并形成新的矿物。
1、硫化物的氧化
FeS2+14H2O+15O2=2(Fe2O3·3H2O)+8H2SO4
2、磁铁矿氧化成赤铁矿
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
在地表常形成的铁帽是寻找原生矿物的重要标志。

深部的岩石处于上覆岩石的强大压力之下,一旦因上覆岩石剥去,压力解除,岩石随之而产生向上或向外的膨胀,形成平行于地面的层状裂隙。
风化作用的类型(化学风化)
(三)、水解作用——弱酸强碱盐或强酸弱碱盐遇水解离或带不同电荷的离子。这些离子与水中的H+和OH-发生反应形成含OH-的新矿物,矿物和岩石因此遭到破坏。
4KAlSi3O8+6H2O= Al4Si4O10(OH)4+8SiO2+4KOH
(钠长石) (高岭石) (石英)
(二)、溶解作用——水是溶剂,自然界中的水总会有一定数量的O2、CO2和一些酸、碱物质,因此具有较强的溶解能力,能溶解大多数矿物。
1、石灰岩和白云岩与CO2、水的作用
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2(重碳酸钙)
2、含硫酸的水的作用
CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O
3、含碱质水的作用
FeSO4+K2CO3=FeCO3+K2SO4
风化作用的类型(化学风化)
(四)、水化作用——有些矿物质能吸收一定量的水参加到矿物晶格中,形成含水分子的矿物。
CaSO4+2H2O CaSO4·2H2O
(硬石膏) (石膏)
体积扩大60% 物理破坏作用
两种反应加速风化
溶解度大容易被水溶解流失
风化作用的类型(生物风化)
三、生物风化作用——生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用。
(一)生物物理风化作用
——树根对岩石的劈裂作用
——打洞对岩石造成的破坏作用
(二)生物化学风化作用
1、生物的新陈代谢作用——生物生存要吸取养分同时分泌酸性物质,从而破坏矿物岩石
2、生物遗体腐烂分解的产物引起岩石的溶解,从而破坏岩石
上述三类风化作用在大多数情况下都是相伴而生,相互影响和促进,共同破坏着岩石。
影响风化作用的因素(气候、地形)
第二节影响风化作用的因素
一、气候——通过气温、降水量以及生物繁衍表现出来
: 以物理风化为主;
: 以物理风化为主;
: 以化学风化生物风化为主。
二、地形
1、地势起伏高度
①高山区:以物理风化为主
②低山丘陵以及平原区:以化学风化为主
2、山坡朝向
①朝阳面:以化学风化为主
②背阳面:以物理风化为主
影响风化作用的因素(岩石)
三、岩石特征

岩石抗风化能力的强弱与它所含矿物成分和数量有密切的关系
①常见矿物的抗风化能力由小到大的次序为:
方解石橄榄石辉石角闪石长石云母黏土矿物石英
②一般相对而言,岩石成分均一的较难风化,成分复杂、矿物种类多的较容易风化。
、构造
致密程度、坚硬程度越高,岩层厚度越大越难风化(等粒结构、块状结构),疏松多孔容易风化。

节理越发育越容易风化。
风化作用的产物(产物及特征)
第三节风化