地貌学第三章 风化作用与坡地重力地貌
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第三章 风化壳 重力地貌及其堆积物
第三章风化壳、斜坡重力地貌及其堆积物一、风化作用与风化壳1、风化作用：出露地表或接近地表的矿物和岩石，由于受到大气、温度、水及生物等因素的影响，使他们在原地发生分解和破坏的过程。
2、风化作用的类型及残积物：物理风化作用（机械破坏）、化学风化作用（化学分解）、生物风化作用（生物破坏）。
3、风化壳：由残积物构成的分布在露地表面的不连续薄壳。
其厚度主要取决于气候（炎热湿润厚、寒冷薄）、岩性（花岗、泥岩风化厚，石英、砾岩薄，灰岩风化壳剖面结构很不完整）、构造、地貌（地形越缓越薄）、发育时间（时间长厚）等。
4、风化壳类型：（根据其平面形态）面状、线状、囊状。
二、斜坡重力地貌及其堆积物1、斜坡分类：（1）物质组成：基岩斜坡、碎屑坡；（2）形态：直线坡、凸形坡、凹形坡、凸-凹形坡；（3）成因：侵蚀坡、剥蚀坡、堆积坡、人工截坡。
2、休止角：块体的内摩擦角正好反映了块体沿斜坡下滑起动的坡角。
3、斜坡重力作用类型：4、流动作用地貌及其堆积物：（1）泥流作用及其堆积物：泥流：斜坡上的厚层风化产物被雨水浸润饱和后在重力作用下顺斜坡向下流动的现象。
热温地区：发生条件：暴雨、20°～40°坡度、坡上有松散物质。
形成地貌和堆积物：泥流阶地，阶地的阶面不平整；堆积物无分选、无层理、无磨圆。
寒冷地区：发生条件：冻融、斜坡较缓、坡上有松散物。
形成地貌和堆积物：冻融泥流阶地，阶地面平缓，略向下倾斜，前缘有陡坎；形成数个台阶，无切割关系。
（2）蠕动及其堆积物：蠕动：斜坡上的土层、岩层和他们的风化碎屑物质在重力作用下顺斜坡向下发生非常缓慢的移动现象。
松散碎屑物蠕动（土层蠕动）：由于冷热、干湿变化而引起体积缩胀并在重力作用下发生缓慢的顺坡向下移动的现象。
特征：a 气温的变化；b 粘土和粉砂质粘土，粘土含量高明显；c 25°～30°坡度；d 速度在几毫米到几厘米每年，深度1-2米；e 堆积物无层理。
（3）基岩岩层蠕动：与土层蠕动相比，其坡度较陡，以35°～45°最为有利。
第3章风化作用与坡地重力地貌
倒 石 堆
（二）化学风化作用
化学风化作用是指岩石在水、各种溶液、空气中的氧、二 氧化碳等的化学作用下发生的破坏作用。它不仅使岩石发生 破碎，而且还使其矿物成分和化学成分发生改变。
矿物的抗风化能力与其在岩浆中的结晶顺序相对应。结晶 时温度的高低与化学风化的难易程度有密切关系。以硅酸盐 矿物为例，最先结晶的高温矿物，如橄榄石，最易风化；比 较低温结晶的矿物，如长石，化学风化较慢；最后结晶的石 英，它抵抗化学风化的能力最强。
二、风化壳
（一）风化壳的概念
被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。风化作用 能达到的深度，也就是风化壳的厚度，主要决定于气候、 岩性、构造、地貌和发育时间等因素。其厚度可以从几十 厘米到几百米不等。在寒冷地区风化壳厚度小，而在湿热 地区风化壳可达100—200m；断裂带发育的地区，风化壳 可以达到更大深度。
实际上，多数风化壳往往 是兼具面状和线状特征的复 合型风化壳。
囊状风化壳
风化壳在剖面上风化程度从 上至下逐渐变弱，颗粒由细变 粗，具有明显的垂直分带性。 根据风化程度、风化特征以及 其物理化学性质的不同，可将 风化壳自上而下划分为土壤层、 风化土层（全风化带）、风化 碎石带（强风化带）、风化块 石带（弱风化带）、风化裂隙 带（微风化带）以及新鲜未风 化的岩层等。风化剖面各层之 间都是逐步过渡的。
全 风 化 带
强、 弱 风 化 带
微风 化带
原岩
风化壳垂直分带示意图
（二）风化壳的发育阶段
பைடு நூலகம்
在化学风化过程中，各种元素的迁移能力是不同的
强烈迁移的元素有 Cl S
容易迁移的元素
Ca Na Mg K
移动元素
SiO2 (硅酸盐的) P Mn
3 第三章 风化作用、斜坡重力作用及重力地貌
①滑坡形成的条件
D、水文地质条件 • a.降水。 • b.地下水。 • 原因： • a.增加滑坡体的重量。 • b.产生浮托力。 • c.改变岩土地性质强度。 • d.水体运动有促进作用。
①滑坡形成的条件
• • • • • • E、人类活动 a.增加了有效临空面。 b.对斜坡的加载作用。 c.破坏斜坡上的覆盖层。 d.震动作用。 e.增加土体水分。
• 上下部同时滑动，后部与边部裂缝贯通
• C、稳定阶段
滑坡体后缘张裂缝
复杂地滑构造示意图
（3）滑坡的分类
• 一般根据滑坡岩性、滑动面类型、滑坡 厚度、滑坡成因、滑坡年代、运动形式 等方面进行划分（表）
滑坡物质组成
滑动面与 构造面关系
滑体厚度
滑坡形成年 代
滑坡发生原 因
滑坡运动方 式
土质滑坡 黏土滑坡 黄土滑坡 碎屑层滑坡 岩质滑坡 风化岩浆岩 滑坡 沉积岩滑坡 变质岩滑坡
张家窝滑坡远景
①滑坡形成的条件
• B、地层岩性 • a.第四纪黏土、黄土。 • b.第三纪、白垩纪泥岩、页岩、砂岩、 红土。 • c.老地层的泥岩、页岩、煤系地层。 • d.泥质类变质岩。 • e.泥质夹层（滑动面）。
①滑坡形成的条件
C、构造条件 • 形成滑动面： • a.断层、节理。 • b.不整合面。 • c.不同岩层界面。
第三章 风化作用、斜坡重力作用及 重力地貌
一、风化作用与风化壳 二、斜坡重力作用及其分类 三、斜坡重力作用及其地貌
一、风化作用与风化壳
1、风化作用 （1）风化作用的概念 风化作用是指出露地表或接近地表的岩 石和矿物，由于受到气温、大气、水及生 物等因素的影响，使它们在原地发生分解 和破坏的过程。
（1）滑坡的地貌特征
第三章风化作用及重力地貌
生物风化指生物在其生长和分解过程中，使岩石矿 物受到物理和化学作用。生物的物理风化作用包括植物 根系发育(树根发育可对围岩产生10--15千克每平方厘米 的作用力)，动物如蚯蚓、田鼠和蚂蚁等挖掘洞穴，使岩 石矿物遭受机械破坏。生物在矿物遭受破坏的过程中， 一方面从岩石矿物中吸取养分，另一方面也分泌出各种 酸，如碳酸、硝酸和各种有机酸等，对岩石矿物进行强 烈化学分解，即产生生物化学风化作用。
岩石的矿物成分、结构、构造都直接影响风化 作用。岩石的抗风化能力取决于组成岩石的旷物成 分，而各种矿物对化学风化的抵抗能力，即它们的 相对稳定性差别很大(表3-1)。
表3-1 化学风化对造岩矿物的相对稳定性
相对稳定性 极稳定 稳定 不大稳定 不稳定
造 岩矿 物
石英 白云母，正长石，微斜长石，酸性斜石
①、土壤与残积物的区别
土壤是残积物的表层，经成土作用发育而成， 即经有机酸对残积物发生生物化学作用，使土质 富含腐殖质而具有肥力。残积物与土壤最根本的 区别是它不具有肥力。其次土壤形成速度比风化 壳和残积物的形成快得多。在湿热气候条件下， 形成一个完整的风化壳，需要几十万年到几百万 年，而在同样气候条件下，形成土壤剖面只需几 十年或几百年。
岩石的矿物结构也影响风化作用，由粗粒结构矿 物组成的岩石比细粒的容易风化。粒度差异大的比等 粒矿物组成的岩石容易风化。致密等粒矿物组成的岩 石，如花岗岩和玄武岩具有三组相互直交的原生节理， 易形成球状风化及层层剥离现象。
球状风化
第二节 风 化 壳
1、概
念
⑴、风 化 带
地壳最上部发生风化作用的地带。风化带的深 度由于风化作用的因素、方式和强度的不同而不同， 从地表向地下依次出现全风化带、强风化带和弱风 化带。
3、倒石堆 倒石堆是一种倾卸式的急剧堆积，结构多呈松散、
岩石的矿物成分、结构、构造都直接影响风化 作用。岩石的抗风化能力取决于组成岩石的旷物成 分，而各种矿物对化学风化的抵抗能力，即它们的 相对稳定性差别很大(表3-1)。
表3-1 化学风化对造岩矿物的相对稳定性
相对稳定性 极稳定 稳定 不大稳定 不稳定
造 岩矿 物
石英 白云母，正长石，微斜长石，酸性斜石
①、土壤与残积物的区别
土壤是残积物的表层，经成土作用发育而成， 即经有机酸对残积物发生生物化学作用，使土质 富含腐殖质而具有肥力。残积物与土壤最根本的 区别是它不具有肥力。其次土壤形成速度比风化 壳和残积物的形成快得多。在湿热气候条件下， 形成一个完整的风化壳，需要几十万年到几百万 年，而在同样气候条件下，形成土壤剖面只需几 十年或几百年。
岩石的矿物结构也影响风化作用，由粗粒结构矿 物组成的岩石比细粒的容易风化。粒度差异大的比等 粒矿物组成的岩石容易风化。致密等粒矿物组成的岩 石，如花岗岩和玄武岩具有三组相互直交的原生节理， 易形成球状风化及层层剥离现象。
球状风化
第二节 风 化 壳
1、概
念
⑴、风 化 带
地壳最上部发生风化作用的地带。风化带的深 度由于风化作用的因素、方式和强度的不同而不同， 从地表向地下依次出现全风化带、强风化带和弱风 化带。
3、倒石堆 倒石堆是一种倾卸式的急剧堆积，结构多呈松散、
第三章 风化作用与坡地重力地貌1
3.水解作用(Hydrolysis)
水中离解的OH–离子与造岩矿物（硅酸盐矿物）中 的离解出来的金属阳离子（通常K+, Na+, Ca2+, Mg2+ ）结合形成新的矿物，从而使造岩矿物分解。
2KAlSi3O8+2H2O→2HAlSi3O8+2KOH 2HAlSi3O8 + 9H2O → Al2Si2O5(OH)4 + 2H4SiO4
地面的坡向也是影风化的一个重要地形因素。在阳坡，受太 阳辐射的时间长，昼夜温差大，有利于物理风化的进行；而阴坡， 气温的日较差较小，则不利于物理风化作用
第一节 风化作用
2.2 矿物组成
岩石的抗风化能力取决于组成岩石的旷物成分，而各种矿 物对化学风化的抵抗能力，即它们的相对稳定性差别很大
极易迁移 容易迁移 可以迁移 略可迁移 一般不迁移 Cl(Br,B,I); S K, Ca, Na, Mg, F, Sr SiO2, Mn, P, Ba, Rb, N Al, Fe, Ti SiO2(石英)
KOH随水流失；次生矿物高岭土则残留原地 SiO2· nH2O 为胶体。 温带气候:可能会凝聚成蛋白石残留 热带亚热带湿热气候:与KOH真溶液一起随水流失 高岭土在热带亚热带湿热气候条件下，还可以进一步水解， 将SiO2析出，形成铝土矿：
Al2(Si2O5)(OH)4+ nH2O →Al2O3. nH2O +2SiO2 + 2H2O ( 高岭石 ) 水铝石（铝土矿）
风化作用与风化壳
坡地重力地貌（块体运动）
第一节 风化作用
第一节 风化作用（Weathering）
概念： 地表和接近地表的岩石（矿物）在温度变化、水、大气 以及生物的影响下发生的原地崩解、破碎及分解作用 （disintegration & decomposition）
风化作用与坡地重力地貌
第二节
坡地重力地貌
重力地貌是指破面上的风化碎屑、不稳定岩体、土体主要 在重力并常有一定水分参与作用下，以单个落石、碎屑流 或整块土体、岩体沿坡向下运动所导致的一系列独特的地貌。 一 块体运动的力学分析 （一）位于坡地表面的土粒岩屑或石块的运动 （二）块体运动的整体位移 二 块体运动 （一）蠕动 1 疏松碎屑蠕动（土屑或岩屑蠕动） 诱因：1）较强的温差变化和干湿变化 2）一定的粘土含量 3）一定的坡度
4 崩塌堆积地貌 崩塌下落的大量石块，碎屑物或土体都堆积在陡崖的坡角 或较开阔的山麓地带，形成倒石碓（岩屑堆或岩堆）。
（三）滑坡 坡面上大量土体、岩体或其他碎屑堆积，主演在重力和水的 作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象。 1 地貌：1）滑坡体 2）滑动面或滑动带 3）滑坡后壁与滑坡台阶 4）滑坡舌与滑坡鼓丘 5）滑坡湖与滑坡洼地 6）滑坡裂隙：分为环状拉张裂隙、剪切裂隙、 鼓张裂隙、扇形张裂隙。
第三章 风化作用与坡地重力地貌
第一节 风化作用与风化壳 一 风化作用 （一）物理风化作用 1 因岩石卸荷释重而引起的剥离作用 2 外来晶体在岩石裂隙中的挤压作用 3 因温度变化而引起岩石体积发生膨胀与收缩作用 4 生物活动对岩石机械风化作用的影响 （二）化学风化作用 1 溶解作用 2 水解作用 3 水化作用 4 碳酸盐化作用 5 氧化作用 6 生物化学风化作用
2 滑坡的力学机制及其形成条件 1）滑坡滑动的力学机制 2）滑坡的形成条件 ①斜坡的地貌特征 ②斜坡的物质组成与地质结构 ③地下水的作用 3）促使滑坡滑动的原因 ①滑坡形态的改变 ②大气降水和地下水的变化 ③震动影响 3 滑坡的类型及其发展阶段 1）类型：按物质组成—成土质滑坡和岩质滑坡 按滑动面与岩体结构面的关系---同类土、顺层、切 层滑坡 按滑体厚度---浅层、中层、深层滑坡
第三章 风化作用与坡地重力地貌2
（2）快速冰雪融化 （3）冰湖溃决等
始降雨，27日夜最大降雨强度达114mm/h，随后立即发 生泥石流。 快速冰雪融化与气温有密切关系，快速冰雪融化是 现代冰川和季节积雪地区形成泥石流的主要来源，西 藏地区的高山积雪，每当夏季气温骤增，冰川和积雪 大量消融，冰层年最大消融深度可达3 m，常引起泥石 流的暴发。
θ
W
下滑力大 临界稳定 下滑力小
第二节 坡地重力地貌
2.斜坡快体运动类型 块体运动的主要形式：
坡面上的松散土粒和岩屑的移动 坡地表层一定软弱面上的土体、岩体的移动 根据运动性质和物质可分为：
崩落滑落 ຫໍສະໝຸດ 动FallSlide Flow
蠕动
Creep
第二节 坡地重力地貌
崩塌陡坎Scar ：崩塌在徒坡上形成的剥蚀地貌 (新的基 岩陡坡壁) 倒石堆Talus ：坡下为崩塌堆积地貌倒石堆。
第二节 坡地重力地貌
倒石堆特征：
坡面坡度一般较大，取决于碎屑物质的颗粒大小和休止角。 倒石堆的组成物质岩性继承坡地岩性。 组成物质一般分选性极差，层序不明显，但因重力分选作用， 堆顶物质较细，底部边缘物质较粗。
第二节
坡地重力地貌
（块体运动）
第二节 坡地重力地貌
基本概念：
坡地：坡度大于2度的地面 块体：斜坡上的岩体和松散土体 块体运动：岩体和土体在重力作用下沿坡向下运动的过程 坡地重力地貌：块体运动所导致的一系列独特的地貌。
类型：
坡地的分类依据 形态，成因，结构，稳定性 块体运动类型 崩落、滑落、流动和蠕动
一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、 铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部 位。坡度10~45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产 生滑坡的有利地形。
始降雨，27日夜最大降雨强度达114mm/h，随后立即发 生泥石流。 快速冰雪融化与气温有密切关系，快速冰雪融化是 现代冰川和季节积雪地区形成泥石流的主要来源，西 藏地区的高山积雪，每当夏季气温骤增，冰川和积雪 大量消融，冰层年最大消融深度可达3 m，常引起泥石 流的暴发。
θ
W
下滑力大 临界稳定 下滑力小
第二节 坡地重力地貌
2.斜坡快体运动类型 块体运动的主要形式：
坡面上的松散土粒和岩屑的移动 坡地表层一定软弱面上的土体、岩体的移动 根据运动性质和物质可分为：
崩落滑落 ຫໍສະໝຸດ 动FallSlide Flow
蠕动
Creep
第二节 坡地重力地貌
崩塌陡坎Scar ：崩塌在徒坡上形成的剥蚀地貌 (新的基 岩陡坡壁) 倒石堆Talus ：坡下为崩塌堆积地貌倒石堆。
第二节 坡地重力地貌
倒石堆特征：
坡面坡度一般较大，取决于碎屑物质的颗粒大小和休止角。 倒石堆的组成物质岩性继承坡地岩性。 组成物质一般分选性极差，层序不明显，但因重力分选作用， 堆顶物质较细，底部边缘物质较粗。
第二节
坡地重力地貌
（块体运动）
第二节 坡地重力地貌
基本概念：
坡地：坡度大于2度的地面 块体：斜坡上的岩体和松散土体 块体运动：岩体和土体在重力作用下沿坡向下运动的过程 坡地重力地貌：块体运动所导致的一系列独特的地貌。
类型：
坡地的分类依据 形态，成因，结构，稳定性 块体运动类型 崩落、滑落、流动和蠕动
一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡，前缘开阔的山坡、 铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部 位。坡度10~45度，下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产 生滑坡的有利地形。
地貌学：第三章 风化作用与坡地重力地貌
3）一定的坡度； 蠕动现象在25～30度左右的坡地上最明显。因为大 于30度坡地上，粘土和水分不易保存，碎屑物也较 少，而小于25度的坡地上，重力影响又不那么明显， 蠕动现象也就微弱。
（2）基岩岩层蠕动
暴露于地表的岩层在重力作用下也发生十分缓慢 的蠕动。蠕动的结果，使岩层上部及其风化碎屑层顺 坡向下呈弧型弯曲，但并不扰乱层序。
正长石
AL2O3 .2SiO2 .2H2O+K2CO3+ 4SiO2
高岭土
石灰岩地区的碳酸盐化作用最为明显。从而形 成各种卡斯特地貌
CaCO3+H2O+CO2
Ca(HCO3)2
5、氧化作用
原理：不稳定的低价元素矿物，在水和水汽的 参与之下，通过空气和水中的游离氧进行氧化 作用，从而形成稳定的高价元素矿物。
（三）影响风化壳发育的因素
各地风化壳可以发育到哪个阶段，产生哪 种类型的风化壳，取决于当地的自然条件，决 不是在任何地区的风化壳都能发展到化学风化 的晚期阶段。
影响风化壳发育的因素很多，主要是气候、 地貌、岩性、地质构造和风化壳发育的时间等。
1、气候条件
气候是控制岩石风化的最普遍、最重要的因素。 在不同的气候下，风化壳的发育阶段和风化壳的类型 都是不同的。因此风化壳具有显著的地带性特征。
寒冷地区的冻融作用是引起土屑或岩屑蠕动的主要因素
2）一定的黏土含量； 对于非寒冷地区而言，粘土的含量是引起松散
层蠕动的首要因素。在温湿地区，碎屑中粘土含量 越多，蠕动现象越明显。特别是胀缩性粘土，吸水 时膨胀，失水时收缩，地面表现出明显的升降更替 现象。如粘土层中含水50％，则体积膨胀系数可达 4．5％。松散层在拾升和下落过程中，受重力作用， 发生顺坡向下蠕动。
（2）基岩岩层蠕动
暴露于地表的岩层在重力作用下也发生十分缓慢 的蠕动。蠕动的结果，使岩层上部及其风化碎屑层顺 坡向下呈弧型弯曲，但并不扰乱层序。
正长石
AL2O3 .2SiO2 .2H2O+K2CO3+ 4SiO2
高岭土
石灰岩地区的碳酸盐化作用最为明显。从而形 成各种卡斯特地貌
CaCO3+H2O+CO2
Ca(HCO3)2
5、氧化作用
原理：不稳定的低价元素矿物，在水和水汽的 参与之下，通过空气和水中的游离氧进行氧化 作用，从而形成稳定的高价元素矿物。
（三）影响风化壳发育的因素
各地风化壳可以发育到哪个阶段，产生哪 种类型的风化壳，取决于当地的自然条件，决 不是在任何地区的风化壳都能发展到化学风化 的晚期阶段。
影响风化壳发育的因素很多，主要是气候、 地貌、岩性、地质构造和风化壳发育的时间等。
1、气候条件
气候是控制岩石风化的最普遍、最重要的因素。 在不同的气候下，风化壳的发育阶段和风化壳的类型 都是不同的。因此风化壳具有显著的地带性特征。
寒冷地区的冻融作用是引起土屑或岩屑蠕动的主要因素
2）一定的黏土含量； 对于非寒冷地区而言，粘土的含量是引起松散
层蠕动的首要因素。在温湿地区，碎屑中粘土含量 越多，蠕动现象越明显。特别是胀缩性粘土，吸水 时膨胀，失水时收缩，地面表现出明显的升降更替 现象。如粘土层中含水50％，则体积膨胀系数可达 4．5％。松散层在拾升和下落过程中，受重力作用， 发生顺坡向下蠕动。
第3章风化作用与坡地重力地貌
有些粘土矿物视其环境潮湿程度，可以反复水化与
失水作用，造成体积反复膨胀和收缩。
（3）水解作用：由于水中有一部分水分子离解成H+ 和
HO— 离子，从而使水具有酸性反应或碱性反应，使一些矿物
溶于水后，其离子能和水中的H+ 和HO—离子结合而形成新的
矿物。如正长石水解成为高岭土。
K2O· AI2O3· 6SiO2 ＋ nH2O ——→ AI2O3· 2SiO2· 2H2O ＋ 4SiO2· nH2O ＋ 2KOH (正长石) （高岭土） （蛋白石）
黄山
华山
柬埔寨
潮州古城墙
由上述可见，在自然界，实质上岩石、矿物的风化作用
只有物理风化和化学风化作用两大类。它们同时进行，相
互联系、相互促进、共同作用。物理风化作用使岩石疏松 崩解，加大空隙，有利于空气、水分和微生物的侵入；同 时，由于岩石的机械破碎，增大了岩石表面积，化学风化 作用也随之扩大和增强。另一方面，化学风化不仅使岩石 的性质、矿物成分和化学成分等发生改变，还会使岩石、 矿物的结构、构造发生改变，有利于岩石的物理风化。
二、风化壳 （一）风化壳的概念
被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。风化作用 能达到的深度，也就是风化壳的厚度，主要决定于气候、 岩性、构造、地貌和发育时间等因素。其厚度可以从几十
厘米到几百米不等。在寒冷地区风化壳厚度小，而在湿热
地区风化壳可达100—200m；断裂带发育的地区，风化壳 可以达到更大深度。
经过长期的溶解作用之后，易溶矿物被溶解 淋滤带走，难溶矿物则残留原地成为残积物。 由于溶解作用增加了岩石的空隙，破坏了岩石 的结构，削弱了岩石的抗风化能力，有利于物 理风化的进行。
（2）水化作用：水分子与一些不含水的矿物相结合，改
地貌学：第三章 风化作用与坡地重力地貌
• 物理风化的定义： 物理风化是指岩石发生物理疏松崩解等机
械破坏过程。 • 物理风化的结果：
物理风化不引起岩石化学成分的改变，而只 是使岩石崩解成碎屑。
1、因岩石卸荷释重而引起的剥 离作用
卸荷 释重
压应力 释放
岩体 膨胀
卸荷 裂隙
岩石 破碎
卸荷裂隙是指由于自然地质作用或人工开 采使岩体应力释放和调整而形成的裂隙。
差异风化
如果抗风化能力不一的 岩石共生在一起，则抗 风化能力强的岩石突出， 抗风化能力弱的凹入。
球状风化形成原因：
发育几组交叉节理； 厚层块状； 等粒结构
球形风化示意图
球状风化
球状风化
球状风化
二、风化壳 （一）风化壳的概念 1、风化壳的定义
被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。
2、影响风化壳厚度的因素
化学风化作用的影响因素：水、温度和大气
化学风化作用中表现最突出的是氧化作用和 水及水溶液的作用。
化 学 风 化 产 生 麻 点
1、溶解作用
定义：
水对岩石的直接溶解。
常见矿物的溶解度排序：食盐>石膏>方解石 >橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹石>绿帘石> 长石>黑云母>石英。
溶解作用的结果：
增加地下水的化学成分，形成盐碱地或盐湖， 加剧岩石风化。
化学风化的中期阶段
岩石中的可溶矿物
溶解
随水流失
碳酸盐岩溶蚀
随水迁移流失
硅铝酸岩 被分解
粘土矿物残留 原地，硅铝富集
硅铝-粘土型 风化壳
（3）化学风化的晚期阶段（铁铝型风化壳或砖 红壤风化壳），也叫富铁铝阶段
风化壳发育到晚期阶段，化学风化进行得 比较彻底，硅酸盐矿物已被分解，可迁移的元 素基本上都流失，残留下难分解的铁铝化合物， 如Al2O3,Fe2O3以及耐风化的石英，形成铁铝型风 化壳或砖红壤风化壳。这一阶段也称为富铁铝
械破坏过程。 • 物理风化的结果：
物理风化不引起岩石化学成分的改变，而只 是使岩石崩解成碎屑。
1、因岩石卸荷释重而引起的剥 离作用
卸荷 释重
压应力 释放
岩体 膨胀
卸荷 裂隙
岩石 破碎
卸荷裂隙是指由于自然地质作用或人工开 采使岩体应力释放和调整而形成的裂隙。
差异风化
如果抗风化能力不一的 岩石共生在一起，则抗 风化能力强的岩石突出， 抗风化能力弱的凹入。
球状风化形成原因：
发育几组交叉节理； 厚层块状； 等粒结构
球形风化示意图
球状风化
球状风化
球状风化
二、风化壳 （一）风化壳的概念 1、风化壳的定义
被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。
2、影响风化壳厚度的因素
化学风化作用的影响因素：水、温度和大气
化学风化作用中表现最突出的是氧化作用和 水及水溶液的作用。
化 学 风 化 产 生 麻 点
1、溶解作用
定义：
水对岩石的直接溶解。
常见矿物的溶解度排序：食盐>石膏>方解石 >橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹石>绿帘石> 长石>黑云母>石英。
溶解作用的结果：
增加地下水的化学成分，形成盐碱地或盐湖， 加剧岩石风化。
化学风化的中期阶段
岩石中的可溶矿物
溶解
随水流失
碳酸盐岩溶蚀
随水迁移流失
硅铝酸岩 被分解
粘土矿物残留 原地，硅铝富集
硅铝-粘土型 风化壳
（3）化学风化的晚期阶段（铁铝型风化壳或砖 红壤风化壳），也叫富铁铝阶段
风化壳发育到晚期阶段，化学风化进行得 比较彻底，硅酸盐矿物已被分解，可迁移的元 素基本上都流失，残留下难分解的铁铝化合物， 如Al2O3,Fe2O3以及耐风化的石英，形成铁铝型风 化壳或砖红壤风化壳。这一阶段也称为富铁铝
坡地地貌
7．片流作用地貌及堆积物
剥蚀地貌：斜坡洗刷带。 坡积裙：是坡积物围绕山坡下部形成的裙边状堆积地形。 其宽度在山坡较陡处窄，缓坡地带则较宽。在平缓丘陵区坡积裙规模较大。要注意从坡 面坡度、沉积成因等方面等把坡积裙与倒石锥区别开来。 坡积物 是片流和重力共同作用下，在斜坡地带堆积的沉积物，其中有时夹有冲沟和重力的粗粒 堆积物。 坡积物岩性 以片流搬运的砂、粉砂和亚粘土为主。角砾以棱角—次棱角状为主，短距离搬运岩性与 斜坡上基岩一致。 坡积物结构、构造 由于片流往坡下运动速度逐渐变慢，坡积物呈现水平与垂直方向粒度变化。 平面上：近坡部分以粗粒为主，夹细粒碎石砂土透镜体，宽度和厚度不大。 中部以亚砂土或亚粘土为主，夹少量碎石透镜体，宽度和厚度最大。 近谷底部为亚粘土，厚度不大；有时过渡为坡积——冲积层。 垂直坡面上：形成自下而上由碎石——亚砂土——亚粘土构成的韵律层。表面常发育古 土壤。 坡积物层理与坡面倾向、倾角大体一致，岩屑扁平面多顺坡向排列，长轴与坡向近垂直。 与斜坡形态和坡面流速有关 坡积物厚度 三．斜坡地貌的发展 发展是指斜坡的高度、坡度、稳定性三个方面的变化。 总趋势：高——低；陡——缓；不稳定——稳定。 不同坡度，重力作用的方式不同
滑坡发生的前兆
滑坡前缘出现放射状裂缝、土体隆起现象； 滑坡后缘裂缝急剧扩大，并不断出现新裂缝，后部快速下座，四周岩土体松弛；??? 滑动带岩土体因摩擦错动发出声响，裂缝中冒出热气
或冷气；???
泉水、民井出现异常现象；???
动植物出现惊恐异常现象；??? 树林出现歪斜现象。 主要有三个途径： 减轻各种因素的作用 改变边坡内部力学性质 直接阻止滑坡启动发 生 滑坡防治工程 滑坡地区地表排水布置 5 ．泥流 泥流是斜坡上的厚层风化土石（或黄土、红土）被水浸润饱和后，在重力作用下往斜坡 下缓慢（有时迅速）流动的现象。 发生区域：热带、温带发生于暴雨集中区，坡度 20－40 之间。寒冷气候区：形成冻融 泥流。 地貌：泥流阶地、泥流阶地群（融冻泥流） 堆积物：泥土与碎石混杂，无分选和层理。稀性泥石流的主要物源。 6 ．土层蠕动 概念斜坡上的表层岩屑，受温差或冻胀影响，在重力作用下发生顺坡缓慢移动的现象。 （土爬） 特征速度慢，几毫米～几十厘米/年。但长期积累也会引起建筑物的破坏。 原因：重力作用，斜坡上碎石片热胀冷缩，使土层缓慢移动。 7 ．片流作用 降雨或冰雪融化后在斜坡表面上形成的面状水流（片流）对坡面的破坏作用。 它可以带走雨滴溅起的泥沙，对坡面上松散的土层产生较均匀的破坏作用，即面状洗刷 作用。它是水土流失的重要原因。 坡度为 45 度时片流作用最强。
剥蚀地貌：斜坡洗刷带。 坡积裙：是坡积物围绕山坡下部形成的裙边状堆积地形。 其宽度在山坡较陡处窄，缓坡地带则较宽。在平缓丘陵区坡积裙规模较大。要注意从坡 面坡度、沉积成因等方面等把坡积裙与倒石锥区别开来。 坡积物 是片流和重力共同作用下，在斜坡地带堆积的沉积物，其中有时夹有冲沟和重力的粗粒 堆积物。 坡积物岩性 以片流搬运的砂、粉砂和亚粘土为主。角砾以棱角—次棱角状为主，短距离搬运岩性与 斜坡上基岩一致。 坡积物结构、构造 由于片流往坡下运动速度逐渐变慢，坡积物呈现水平与垂直方向粒度变化。 平面上：近坡部分以粗粒为主，夹细粒碎石砂土透镜体，宽度和厚度不大。 中部以亚砂土或亚粘土为主，夹少量碎石透镜体，宽度和厚度最大。 近谷底部为亚粘土，厚度不大；有时过渡为坡积——冲积层。 垂直坡面上：形成自下而上由碎石——亚砂土——亚粘土构成的韵律层。表面常发育古 土壤。 坡积物层理与坡面倾向、倾角大体一致，岩屑扁平面多顺坡向排列，长轴与坡向近垂直。 与斜坡形态和坡面流速有关 坡积物厚度 三．斜坡地貌的发展 发展是指斜坡的高度、坡度、稳定性三个方面的变化。 总趋势：高——低；陡——缓；不稳定——稳定。 不同坡度，重力作用的方式不同
滑坡发生的前兆
滑坡前缘出现放射状裂缝、土体隆起现象； 滑坡后缘裂缝急剧扩大，并不断出现新裂缝，后部快速下座，四周岩土体松弛；??? 滑动带岩土体因摩擦错动发出声响，裂缝中冒出热气
或冷气；???
泉水、民井出现异常现象；???
动植物出现惊恐异常现象；??? 树林出现歪斜现象。 主要有三个途径： 减轻各种因素的作用 改变边坡内部力学性质 直接阻止滑坡启动发 生 滑坡防治工程 滑坡地区地表排水布置 5 ．泥流 泥流是斜坡上的厚层风化土石（或黄土、红土）被水浸润饱和后，在重力作用下往斜坡 下缓慢（有时迅速）流动的现象。 发生区域：热带、温带发生于暴雨集中区，坡度 20－40 之间。寒冷气候区：形成冻融 泥流。 地貌：泥流阶地、泥流阶地群（融冻泥流） 堆积物：泥土与碎石混杂，无分选和层理。稀性泥石流的主要物源。 6 ．土层蠕动 概念斜坡上的表层岩屑，受温差或冻胀影响，在重力作用下发生顺坡缓慢移动的现象。 （土爬） 特征速度慢，几毫米～几十厘米/年。但长期积累也会引起建筑物的破坏。 原因：重力作用，斜坡上碎石片热胀冷缩，使土层缓慢移动。 7 ．片流作用 降雨或冰雪融化后在斜坡表面上形成的面状水流（片流）对坡面的破坏作用。 它可以带走雨滴溅起的泥沙，对坡面上松散的土层产生较均匀的破坏作用，即面状洗刷 作用。它是水土流失的重要原因。 坡度为 45 度时片流作用最强。
3第三章1风化和重力地貌与堆积物
(5)崩塌的形成机理（图6-12） • ①边坡被陡倾裂隙深切； • ②软弱相间的岩层 • ③下部有洞穴和采空现象
错落 崩塌
• (6)崩塌的危害（实例）
①1974年，云南昭通地震， 沿木杆河发生宽110米，锥高为10米的崩塌 倒石锥，堵塞木杆河形成雍塞湖；
②1911年，帕米尔巴尔坦格河谷边坡崩塌 40亿立方米的土石体从600米高处崩落， 堵塞河谷形成长75公里、宽15公里、深262米 的大湖；
（3）玄武岩： 含钙较多富钙阶段较长，残积物中含有较多碳酸钙白色薄膜。
（4）超基性岩（橄榄岩等）： 含铁高，在硅铝化阶段就能生成含褐铁矿、针铁矿和水赤铁
矿的残积层。
（5）页岩、板岩、千枚岩等缺乏钙质， 一开始就进入硅铝阶段，形成粘土残积。
（6）石英岩： 抗风化能力极强，一般只受物理风化而形成石英砂。
1．斜坡块体运动
K = 抗滑力/下滑力
=（Nƒ+C.A）/ T
=（ G cosθ tgφ+C.A）/ G sinθ
大于1 稳定
K 小于1 不稳定
等于1 极限
= （tgφ/ tg θ）+（C.A/ G sinθ）
τ
T
N=G cosθ
θ
T=G sinθ
•2．斜坡重力作用类型
θ N
G
休止角
• （二）斜坡重力作用及其地貌和堆积物
1967年国际土壤学会提出的 土壤垂直层次划分方案，：
有机层（O） 腐殖质层（A） 淋溶层（E） 淀积层（B） 母质层（C） 母岩层（R）
目前较典型的土壤层次剖面为：
O层（有机层） A层（淋滤层） B层（淀积层） C层（母质层） R层（母岩层）
土壤的结构由于侵蚀作用可只有B层和C层， 发育不好的土壤只有A层、C层
风化作用与坡地重力地貌
滑坡地貌
45
滑坡地貌
滑坡体 活动面或滑动带 滑坡后壁 滑坡台阶 滑坡舌 滑坡鼓丘 滑坡湖 滑坡洼地 滑坡裂缝：环状拉张裂缝、剪切裂缝、鼓张裂缝、扇形张裂缝
46
滑坡壁
滑坡体
3.2、滑坡的分类
按物质组成：
土质滑坡（黄土滑坡、粘土滑坡） 岩质滑坡（碎屑滑坡、基岩滑坡） 人工切坡滑坡 冲刷滑坡 超载滑坡 潜水滑坡 爆破滑坡 地震滑坡 牵引滑坡 推动滑坡
化学风化为主的阶段
富钙阶段：硅铝碳酸盐风化壳(siallite-carbonate weathered crust) 富硅铝阶段：硅铝-粘土型风化壳(siallite-clay weathered crust) 富铝铁阶段：铁铝型风化壳(ferrite-allite weathered crust)
34
35
2.3.1、倒石碓特征
1.
倒石堆的坡面坡度一般较大，该坡度决定于组 成倒石堆碎屑物质的颗粒大小，主要是颗粒的 休止角； 倒石堆的组成物质特征： ①组成物质的岩性 与坡地的岩性有关 ②组成物质一般分选性极差，不具明显层序。 但因重力分选作用，堆顶物质较细，底部边缘 物质较粗。
36
2.
2.3.2、倒石碓的发育阶段
13
2.2、发育的影响因素
气候条件：降水愈多、植被愈好、温度愈高、 愈有利于风化壳的发育；气候分带性决定了风化 壳具有明显的地带性特征。
地貌条件：地势平坦的地方利于风化壳发育。 岩性条件：不同岩性产生不同残积型风化壳。 时间条件：决定了风化壳的发育程度。
14
主要风化壳类型及其特征
第三章 风化作用与坡地重力地貌
地貌学第三节风化作用与重力地貌
①极地和高山地带 ： 终年温度在0℃以下，以冻融作用 为主，化学作用缓慢，故长期处于物理风化阶段。
②干旱荒漠地带 ：日照强，温度日较差大，年降水量小 于250毫米，蒸发量大于降水量。在这种情况下，化学风化除 氧化外，溶解和水化学作用也有发生，但氯化物和硫酸盐不 能全部被淋溶，故仍处于物理风化为主的阶段。
生物风化指生物在其生长和分解过程中，使岩石 矿物受到物理和化学作用。生物的物理风化作用包括植 物根系发育(树根发育可对围岩产生10--15千克每平方厘 米的作用力)，动物如蚯蚓、田鼠和蚂蚁等挖掘洞穴，使 岩石矿物遭受机械破坏。生物在矿物遭受破坏的过程中 ，一方面从岩石矿物中吸取养分，另一方面也分泌出各 种酸，如碳酸、硝酸和各种有机酸等，对岩石矿物进行 强烈化学分解，即产生生物化学风化作用。
1概念2122风化作用使地球表面和接近地表的岩石圈遭受物理破坏和化学分解有的仅在结构上发生变化有的成分亦发生变化并在原地生成松散的堆积物称残积物其岩性与原来基岩相似但又不完全相同残积物eluvium23由残积物所组成的覆盖于地壳表面的整个复杂剖面的总体称为风化壳weatheredcrust
第五章 地貌学
3、风化壳类型
气候是风化壳形成的主要因素，它影响风化 发育阶段和强度等，因此气候对形成不同的风化 壳类型起着决定性作用。
古风化壳
风化壳形成后，被后来的各种堆积物覆 盖，而保留下来的风化壳称为古风化壳 (paleo-weathered crust)，在一定的地形构 造条件下，可形成多层古风化壳。
风化壳剖面示意图
2、残积物的特征
①、岩石成分、矿物成分、化学成分和下伏基岩有密 切的联系； ②、是基岩风化破碎后留在原地的风化物质，未经搬 运磨圆，未经分选，不具层理； ③、残积物经长期风化，所形成粘土矿物，常粘附在 石英砂的表面； ④、残积物的结构等特征向下伏基岩逐渐过渡； ⑤、由上而下风化程度逐渐减弱，颗粒由细变粗。
风化作用与坡地重力地貌
（1）气候条件：气温、降水 ①极地和高山寒冷气候区:岩屑型风化壳 ②温带半干旱和沙漠地带:硅铝-氯化物-硫 酸盐型风化壳 ③温带草原气候:硅铝-碳酸盐型风化壳 ④温带森林气候,硅铝-粘土型风化壳 ⑤热带,亚热带湿热气候:砖红壤风化壳
（2）地貌条件：起伏较大的山区不利于 发育风化壳；风化壳呈垂直地带性。 （3）岩性：化学成分 （4）时间：风化作用时间直接影响到风 化壳的发育阶段 。
小结
各种风化作用在自然界不是单独进行的,往往是 同时进行,相互影响,相互促进的. 物理风化作用使岩石发生机械破碎,加大孔隙度, 岩石表面积增加,有利于水,空气,微生物的侵入.因 此,物理风化作用促进了化学风化作用的进行; 而化学风化作用不仅改变了岩石的化学成分,而 且破坏了其结构,减弱了矿物之间的凝聚力,又有 利于物理风化的进行,它也是物理风化作用的继 续和深入.
4.崩塌地貌
（1）崩塌崖壁 （2）倒石碓：崩塌的物体在坡角地带形成的堆 积体，称为倒石堆。 倒石碓的特点： 第一、倒石堆的坡面坡度一般较大，坡度决定于 组成倒石堆碎屑物质的休止角。 第二、倒石堆的组成物质特征： ①组成物质的岩性与坡地的岩性有关 ②组成物质一般分选性极差，但因重力分选作 用，堆顶物质较细，底部边缘物质较粗。
2.化学风化
化学风化：水、水溶液以及空气中的氧气、二氧 化碳等对岩石产生的化学破坏作用。改变了岩石 的化学成分和物理性质，形成松散的土层。 （1）溶解作用 （2）水解作用 （3）水化作用 （4）碳酸盐化作用 （5）氧化作用
3.生物风化
（1）生物的物理风化 ①根劈作用 ②穴居动物的挖掘和穿凿活动 ③人类活动 （2）生物的化学风化 ①分泌物腐蚀 ②微生物作用
（2）地貌条件：起伏较大的山区不利于 发育风化壳；风化壳呈垂直地带性。 （3）岩性：化学成分 （4）时间：风化作用时间直接影响到风 化壳的发育阶段 。
小结
各种风化作用在自然界不是单独进行的,往往是 同时进行,相互影响,相互促进的. 物理风化作用使岩石发生机械破碎,加大孔隙度, 岩石表面积增加,有利于水,空气,微生物的侵入.因 此,物理风化作用促进了化学风化作用的进行; 而化学风化作用不仅改变了岩石的化学成分,而 且破坏了其结构,减弱了矿物之间的凝聚力,又有 利于物理风化的进行,它也是物理风化作用的继 续和深入.
4.崩塌地貌
（1）崩塌崖壁 （2）倒石碓：崩塌的物体在坡角地带形成的堆 积体，称为倒石堆。 倒石碓的特点： 第一、倒石堆的坡面坡度一般较大，坡度决定于 组成倒石堆碎屑物质的休止角。 第二、倒石堆的组成物质特征： ①组成物质的岩性与坡地的岩性有关 ②组成物质一般分选性极差，但因重力分选作 用，堆顶物质较细，底部边缘物质较粗。
2.化学风化
化学风化：水、水溶液以及空气中的氧气、二氧 化碳等对岩石产生的化学破坏作用。改变了岩石 的化学成分和物理性质，形成松散的土层。 （1）溶解作用 （2）水解作用 （3）水化作用 （4）碳酸盐化作用 （5）氧化作用
3.生物风化
（1）生物的物理风化 ①根劈作用 ②穴居动物的挖掘和穿凿活动 ③人类活动 （2）生物的化学风化 ①分泌物腐蚀 ②微生物作用
坡地地貌
①滑坡的前缘呈舌状伸展，并涌起成鼓丘；后缘可以形成滑坡凹陷； ②滑坡体的岩土因扰动而破碎，其上的树木可形成东倒西歪的“醉汉林”。
醉林
2、滑坡的力学机制及其形成条件
滑坡的力学机制 形成条件 滑动原因
滑坡的形成条件 斜坡的地貌特征：斜坡的高度、陡度和外形 斜坡的物质组成与地质结构：易滑地层、 地下水的作用：降低地层的抗剪强度
4、崩塌堆积地貌 倒石堆： 崩塌下落的大量石块、碎屑物或土体都堆积在陡崖 的坡脚或较开阔的山麓地带，形成倒石堆。
三、滑坡
斜坡上的大块岩（土）体或其他碎屑堆积，由于地 下水和地表水的影响，在重力作用下，沿着滑动面 整体向下滑动，称为滑坡。 常发生在松散土层中，或沿松散土层和基岩接触面 而滑动，也有沿岩层层面或断层面滑动。
3、发育阶段：
物理风化为主的阶段：岩屑型风化壳 化学风化为主的阶段 早期阶段：富钙、黄土风化壳。 中期阶段：富硅铝、灰色风化壳。 晚期阶段：富铝铁、砖红壤风化壳。
3、影响风化壳发育因素：
气候条件：降雨量愈大，植被愈好、温度愈高、逾有利 地貌条件：地面起伏较大，新构造运动强烈的地区，剥蚀作 用较强，不利风化壳的发育；准平原、分水岭的鞍部及较平 坦地区，剥蚀作用不强，易发育较厚风化壳。 岩石性质：母岩的成分对风化壳的发育有较大影响；
斜坡前沿切坡建房，支护不合理，已发生滑坡
滑坡示意图
滑坡是指山坡岩体或土体顺斜坡向下滑坡的现象。一般由降雨、河流冲刷、地震、 融雪等自然因素引起。在农村，滑坡也俗称 “走山”、“垮山”和“山剥皮”等。
1、滑坡的地貌特征
滑坡体 滑动面或滑动带 滑坡后壁 滑坡台阶 滑坡舌与滑坡鼓丘 滑坡湖与滑坡洼地 滑坡裂隙
第三章风化作用与坡地重力地貌
残积物
岩石经过长期风化作用后，形成一些在地表 条件稳定的产物，（多为铁、铝的氧化物）残留 原地。
残 积 层
风 化 壳
（一）风化壳
由岩石风化的残积物和土壤构成的覆 盖在陆地上的不连续薄壳。
基 岩
三、风化作用的产物
• （二）风华壳形成条件
• 1、有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和构造条件。 • 如高温多雨，温差大，岩石多节理、裂 隙，构造破裂等；
K＝T/＝（N· tgφ＋C· A）/ Gsinθ K1，块体稳定；
K1，块体稳定，发生运动；
K＝1，块体处在极限平衡状态
•
水分子在矿物晶格中成为结晶水，只有在 高温下才能分离出来，因而原矿物就变成含水 的新矿物。
化学风化的作用方式
赤铁矿褐铁矿
Fe2O3+nH2OFe2O3· 2O nH
硬石膏石膏
CaSO4+2H2O CaSO4 · 2O 2H
化学风化的作用方式
水化作用的结果
• 增大矿物的体积
• 增大对围岩的的压力
气、水及生物等因素的影响，使它们
在原地发生分解和破坏的过程。
一、风化作用及其类型
风化作用实质上表现为一系列崩解和分解
崩解：岩石由大块变成碎块，再渐变成细粒，
其形状和大小改变了，但化学成分不发生变化。
分解：岩石风化过程中化学成分发生变化
一、风化作用及其类型
（二）风化作用的类型 1、物理风化
2、化学风化
钾长石
高岭石
蛋白石胶体
Al4[Si4O10](OH)8+nH2O2Al2O3+4SiO2+4H2O 高岭石 铝土矿
化学风化的作用方式
水解作用的结果
第三章 风化与重力地貌
第三章风化与重力地貌目录：第一节风化作用及其对地貌的塑造一风化作用二风化壳三古风化壳与古土壤第二节块体运动及其力学分析第三节坡地重力地貌一坡地的概念与分类二崩塌坡地貌三滑坡地貌四错露坡地貌五蠕动坡地貌第一节风化作用及其对地貌的塑造一、风化作用二、风化壳三、古风化壳与古土壤一、风化作用岩石暴露于地表，在太阳辐射作用下并与水圈、大气圈和生物圈接触，其所处的物理与化学环境发生了变化，岩石为适应新的环境其物理与化学性质常发生变化，造成岩石崩解、分离、破碎。
岩石这种物理、化学性质的变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称为风化作用。
风化作用可分物理风化、化学风化和生物风化三种。
(一) 物理风化岩石暴露地表或近地表因压力、温度、水的冻融和盐类的结晶等而发生崩解、破碎的过程称物理风化。
根据产生机械破碎的原因可将物理风化分为如下几种：1、卸荷裂隙（卸荷剥离作用）由于地壳深处的岩石因地壳的抬升，上覆岩层渐渐被蚀去，释放了岩石原来受压的应力而引起膨胀，当膨胀超过弹性限度后，岩石则发生破裂，产生许多可见的裂隙或隐伏的纹理，称卸荷裂隙。
多发生在岩体表层，大致平行与地表，有人称席状节理。
2、外来晶体在岩石裂隙中的挤压作用： 冻融风化：岩石由于水的周期性冻结和融化造成的机械崩解作用称冻融风化。
岩石孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时，体积膨胀大约9％。
因而它对周围的岩石可以施加很大的压力，使岩石裂隙加宽加深。
当冰融化时，水沿扩大了的裂隙更深的渗入岩石的内部，同时水量也可能增加。
当再次冻结成冰时，重新对岩石施加压力，扩大裂隙，以致最后破裂成碎屑。
盐风化：由于盐类的结晶和体积更大的新盐类的形成对围岩施加压力造成的岩石破坏作用称为盐风化。
在岩石中含有如FeS 2之类的矿物，这些新生的铁的氧化物一般具有较原来矿物低的密度和大的体积。
体积的增加就会对其围岩产生膨胀压力使岩石破碎。
另一类重要的盐风化是盐的结晶。
当岩石孔隙和裂隙中的水溶液被蒸发时，盐类会逐渐达到饱和，盐类就会结晶析出，使体积增大。
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（2）地貌条件 不同地貌条件影响风化作用及残积物的分布。在地面起伏较 大、新构造运动较强烈的山区及地势低洼的地方均不利于风化 壳的发育，只有在准平原上、分水岭的鞍部以及较平坦的地 区，才有可能发育成巨厚的残积型风化壳；高大山区的风化壳 具有明显的垂直分带现象。
（3）岩性和时间 母岩的成分影响风化壳的发育。风化作用时间直接影响到风化
（1）土壤层 （2）风化土层（全风化带） （3）风化碎石带（强风化带） （4）风化块石带（弱风化带） （5）风化裂隙带（微风化带） （6）原岩
Lateritic weathering releases nickel from atomic substitution in nickeliferous peridotite. Migrating downward, the nickel is redeposited as the mineral garnierite.
崩解的机械破坏过程。又称为崩解作用 。 (2)物理风化的成因
A. 开裂作用 B. 胀缩作用 C. 挤压或冰楔作用 D. 生物物理风化作用
层裂作用
Cold climate weathering
球状风化
一、风化作用
4. 化学风化作用
(1)内涵
矿物、岩石与大气圈、水圈、生物圈中的各种化学物 质发生一系列的化学反应，从而改变岩石的矿物成分和化 学成分的作用，称为化学风化作用，又称为分解作用。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(2) 崩塌的类型 A. 崩塌（山崩）：山坡上规模巨大的崩 B. 散落（落石）：斜坡上的悬崖、危石、不稳 定岩块或碎屑岩屑沿坡向下滚动呈跳跃式的 崩落现象。 C. 坍岸：发生在河岸、湖岸、海岸的崩塌。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(3) 崩塌地貌的形成条件
A. 地貌条件 崩塌只能发生于陡峻的斜坡地段。 崩塌作用主要发生在河流强烈切割、地势 高差较大、地形破碎、坡度陡峻的高山峡 谷区，特别是河流的上游、河流强烈侧蚀 的凹岸，以及海蚀崖、湖蚀崖和水库的库 岸等处。
A. 疏松碎屑蠕动（土屑或岩屑蠕动） 影响因素：较强的温度变化和干湿变化（包
括冻融过程）；粘土含量；坡度
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动
(2) 蠕动类型及其影响因素
B. 岩层蠕动 影响因素：在湿热地区主要由于干湿和温差 变化造成的，在寒冷地区是由于冻融作用所 致。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
C. 晚期阶段—砖红色风化壳：最后残留的多为铁、 铝、锰氧化物及耐风化的石英，在风化物中，铝 铁相对富集，故又称为富铝铁阶段。所形成的风 化壳称为铁铝型风化壳或砖红壤风化壳。
Soils of Asia, distribution of soil groups as classified by the Food and Agriculture Organization (FAO).
据英国《每日邮报》报道，2017年6月21日下午英国南部东萨塞克斯郡的一 处悬崖突然崩塌，多达5万吨的石灰岩由80米高倾泻而下。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(1) 滑坡及其地貌组成 (2) 滑坡地貌特征 (3) 滑坡的类型 (4) 滑坡形成的条件 (5) 滑坡的发育阶段 (6) 古滑坡的识别标志
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(4) 崩塌地貌 A. 倒石堆 倒石堆由巨大的岩块、碎石和岩粉等崩积物 组成，大小混杂，无层理，岩性成分与组成 陡坡的岩性一致，碎屑呈角砾状，分选性极 差。有锥状、扇状和带状倒石堆。 B. 崩塌崖壁 崩塌崖壁是坡上部切入山坡呈围椅状的陡坎 地形。其下为崩塌体位移时形成的浅沟槽。 坡下平缓地带为锥形的倒石堆或岩屑堆。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(5) 滑坡的发育阶段 ③ 渐趋稳定阶段 土体压实，裂缝逐渐闭合，滑坡壁变缓，形 成马刀树。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(6) 古滑坡的识别标志 ① 滑坡壁遗迹 ② 反坡台阶、池沼或湿地 ③ 坡脚出现渗泉、大孤石或弧形突出的堆积 ④ 斜坡上单沟转向与双沟同源 ⑤ 岩层倾向异常及埋藏高度的变化 ⑥ 滑坡泥、擦痕、滑动面和被填塞的裂缝
地貌学
刘永顺 首都师范大学 资源环境与旅游学院
We seek the truth, and will endure the consequences —— Charles Seymour
第二章 风化作用与坡地重力地貌
一、风化作用 二、风化壳 三、坡地重力地貌
第二章 风化作用与坡地重力地貌
一、风化作用 1. 风化作用的含义 2. 风化作用的意义 3. 物理风化作用 4. 化学风化作用 5. 风化作用的产物
A landslide destroyed part of a town near San Salvador, El Salvador, in 2001. An earthquake caused the landslide.
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(2) 滑坡的地貌特征 1. 滑坡体 2. 滑动面与滑动带 3. 滑坡后壁与滑坡台阶 4. 滑坡舌与滑坡鼓丘 5. 滑坡湖与滑坡洼地 6. 滑坡裂缝
二、风化壳
4. 风化壳发育的影响因素
(1) 气候条件 (2) 地貌条件 (3) 岩石性质 (4) 持续时间
4. 风化壳发育的影响因素
（1）气候条件 不同气候条件下，具有不同的水热条件，风化壳的发育阶段和 风化壳的类型均不一样，使得风化壳具有明显的地带性：① 极 地和高山寒冷气候区：岩屑型风化壳；② 温带半干旱和沙漠地 带：硅铝-氯化物-硫酸盐型风化壳；③ 温带草原气候：硅铝碳酸盐型风化壳；④ 温带森林气候:硅铝-粘土型风化壳；⑤ 热带、亚热带湿热气候：砖红壤风化壳。
(2)作用的类型
溶解作用、水解作用、水化作用、碳酸盐化作用、氧 化作用、还原பைடு நூலகம்用、生物化学风化作用等。
(3)影响因素
主要有岩石性质、气候条件和地形条件。最重要的是 水、大气和温度。
一、风化作用
5. 风化作用的产物
A. 碎屑物质 B. 溶解物质 C. 难溶物质
总结： 以上各种风化作用在自然界不是单独进行的，往往
二、风化壳
3. 风化壳的发育阶段
(1)物理风化为主阶段 (2)化学风化为主阶段
A. 早期阶段—黄土风化壳：硫酸盐常在地势低 洼 的地方富集，形成硅铝-硫酸盐型风化壳； 碳酸盐常在原地富集形成硅铝-碳酸盐型风化壳， 故又称富钙阶段。
二、风化壳
3. 风化壳的发育阶段
B. 中期阶段—灰色风化壳：岩石中硅铝酸盐分解 为各种粘土矿物、碳酸盐类大量迁移，部分SiO2 析离、迁移、富集铝硅酸盐矿物风化后形成粘土 残留原地，属富硅阶段。组成的风化壳称为硅铝 粘土型风化壳或高岭土型风化壳。
壳的发育阶段。
第二章 风化作用与坡地重力地貌
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动 2. 崩塌 3. 滑坡
坡地地貌示意图（根据A. K. 洛贝克）
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动
(1) 土层或岩层蠕动
土层、岩层及其风化碎屑物质在重力作用控制 下，顺坡向下发生的十分缓慢的移动现象。
(2) 蠕动类型及其影响因素
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(5) 滑坡的发育阶段 ① 蠕动变形阶段 斜坡后壁开始形成拉张裂缝，地表水下渗加 强，二侧出现剪切裂缝，滑动面逐渐形成。 ② 剧烈滑动阶段 滑坡体与滑床完全分离；裂缝出现、错距加 大；滑坡体前缘形成滑坡舌与滑坡鼓丘；坡 脚渗出大股浑浊泉水。在触发因素诱发下， 产生剧烈滑动。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(3) 滑坡的类型 A. 按物质组成分为： ① 土质滑坡 ② 岩质滑坡 B. 按滑动面与岩体结构面的关系分为： ① 同类土滑坡 ② 顺层滑坡 ③ 切层滑坡
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(3) 滑坡的类型 C. 按滑体厚度分为： ① 浅层滑坡 ② 中层滑坡 ③ 深层滑坡 D. 按运动形式分为： ① 牵引式滑坡 ② 推动式滑坡
是同时进行、相互影响、相互促进的。物理风化作用使 岩石发生机械破碎，加大孔隙度和岩石的表面积，有利 于水、空气、微生物的侵入，因此，物理风化作用促进 了化学风化作用的进行。而化学风化作用不仅改变了岩 石的化学成分，而且破坏了其结构，减弱了矿物之间的 聚结力，有利于物理风化的进行，因此，它又是物理风 化作用的继续和深入。
B. 地质条件
主要是受岩性、结构和构造的影响。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(3) 崩塌地貌的形成条件 C. 气候条件 崩塌是和强烈的物理风化作用密切相关的， 在一些日温差、年温差较大的干旱、半干旱 地区，易形成崩塌。 D. 触发因素 暴雨、强烈的融冰化雪、爆破、地震及人工 开挖坡脚等是引起崩塌的触发因素。
(1) 崩塌及其特征 (2) 崩塌的类型 (3) 崩塌形成的条件
A. 地貌条件 B. 地质条件 C. 气候条件 D. 触发条件 (4) 崩塌地貌类型
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(1) 崩塌及其特征 陡峻斜坡上，巨大的岩体、土体和碎屑层等， 主要在重力作用下，突然快速地向坡下倾倒、 崩落，在坡脚形成倒石堆或岩屑堆，这种现象 称为崩塌。 发生突然；速度块；破坏性大；形成倒石堆。
Chernozem soil profile from Germany, showing a thick humusrich surface horizon with a light-coloured lime-rich layer below.
Dark layers of soil lie near the ground's surface at a location in Montana, USA. Beneath them is glacial till – a mixture of clay, sand and rocks that a glacier left behind when it melted away. Kenneth W. Fink/Photo Researchers
（3）岩性和时间 母岩的成分影响风化壳的发育。风化作用时间直接影响到风化
（1）土壤层 （2）风化土层（全风化带） （3）风化碎石带（强风化带） （4）风化块石带（弱风化带） （5）风化裂隙带（微风化带） （6）原岩
Lateritic weathering releases nickel from atomic substitution in nickeliferous peridotite. Migrating downward, the nickel is redeposited as the mineral garnierite.
崩解的机械破坏过程。又称为崩解作用 。 (2)物理风化的成因
A. 开裂作用 B. 胀缩作用 C. 挤压或冰楔作用 D. 生物物理风化作用
层裂作用
Cold climate weathering
球状风化
一、风化作用
4. 化学风化作用
(1)内涵
矿物、岩石与大气圈、水圈、生物圈中的各种化学物 质发生一系列的化学反应，从而改变岩石的矿物成分和化 学成分的作用，称为化学风化作用，又称为分解作用。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(2) 崩塌的类型 A. 崩塌（山崩）：山坡上规模巨大的崩 B. 散落（落石）：斜坡上的悬崖、危石、不稳 定岩块或碎屑岩屑沿坡向下滚动呈跳跃式的 崩落现象。 C. 坍岸：发生在河岸、湖岸、海岸的崩塌。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(3) 崩塌地貌的形成条件
A. 地貌条件 崩塌只能发生于陡峻的斜坡地段。 崩塌作用主要发生在河流强烈切割、地势 高差较大、地形破碎、坡度陡峻的高山峡 谷区，特别是河流的上游、河流强烈侧蚀 的凹岸，以及海蚀崖、湖蚀崖和水库的库 岸等处。
A. 疏松碎屑蠕动（土屑或岩屑蠕动） 影响因素：较强的温度变化和干湿变化（包
括冻融过程）；粘土含量；坡度
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动
(2) 蠕动类型及其影响因素
B. 岩层蠕动 影响因素：在湿热地区主要由于干湿和温差 变化造成的，在寒冷地区是由于冻融作用所 致。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
C. 晚期阶段—砖红色风化壳：最后残留的多为铁、 铝、锰氧化物及耐风化的石英，在风化物中，铝 铁相对富集，故又称为富铝铁阶段。所形成的风 化壳称为铁铝型风化壳或砖红壤风化壳。
Soils of Asia, distribution of soil groups as classified by the Food and Agriculture Organization (FAO).
据英国《每日邮报》报道，2017年6月21日下午英国南部东萨塞克斯郡的一 处悬崖突然崩塌，多达5万吨的石灰岩由80米高倾泻而下。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(1) 滑坡及其地貌组成 (2) 滑坡地貌特征 (3) 滑坡的类型 (4) 滑坡形成的条件 (5) 滑坡的发育阶段 (6) 古滑坡的识别标志
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(4) 崩塌地貌 A. 倒石堆 倒石堆由巨大的岩块、碎石和岩粉等崩积物 组成，大小混杂，无层理，岩性成分与组成 陡坡的岩性一致，碎屑呈角砾状，分选性极 差。有锥状、扇状和带状倒石堆。 B. 崩塌崖壁 崩塌崖壁是坡上部切入山坡呈围椅状的陡坎 地形。其下为崩塌体位移时形成的浅沟槽。 坡下平缓地带为锥形的倒石堆或岩屑堆。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(5) 滑坡的发育阶段 ③ 渐趋稳定阶段 土体压实，裂缝逐渐闭合，滑坡壁变缓，形 成马刀树。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(6) 古滑坡的识别标志 ① 滑坡壁遗迹 ② 反坡台阶、池沼或湿地 ③ 坡脚出现渗泉、大孤石或弧形突出的堆积 ④ 斜坡上单沟转向与双沟同源 ⑤ 岩层倾向异常及埋藏高度的变化 ⑥ 滑坡泥、擦痕、滑动面和被填塞的裂缝
地貌学
刘永顺 首都师范大学 资源环境与旅游学院
We seek the truth, and will endure the consequences —— Charles Seymour
第二章 风化作用与坡地重力地貌
一、风化作用 二、风化壳 三、坡地重力地貌
第二章 风化作用与坡地重力地貌
一、风化作用 1. 风化作用的含义 2. 风化作用的意义 3. 物理风化作用 4. 化学风化作用 5. 风化作用的产物
A landslide destroyed part of a town near San Salvador, El Salvador, in 2001. An earthquake caused the landslide.
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(2) 滑坡的地貌特征 1. 滑坡体 2. 滑动面与滑动带 3. 滑坡后壁与滑坡台阶 4. 滑坡舌与滑坡鼓丘 5. 滑坡湖与滑坡洼地 6. 滑坡裂缝
二、风化壳
4. 风化壳发育的影响因素
(1) 气候条件 (2) 地貌条件 (3) 岩石性质 (4) 持续时间
4. 风化壳发育的影响因素
（1）气候条件 不同气候条件下，具有不同的水热条件，风化壳的发育阶段和 风化壳的类型均不一样，使得风化壳具有明显的地带性：① 极 地和高山寒冷气候区：岩屑型风化壳；② 温带半干旱和沙漠地 带：硅铝-氯化物-硫酸盐型风化壳；③ 温带草原气候：硅铝碳酸盐型风化壳；④ 温带森林气候:硅铝-粘土型风化壳；⑤ 热带、亚热带湿热气候：砖红壤风化壳。
(2)作用的类型
溶解作用、水解作用、水化作用、碳酸盐化作用、氧 化作用、还原பைடு நூலகம்用、生物化学风化作用等。
(3)影响因素
主要有岩石性质、气候条件和地形条件。最重要的是 水、大气和温度。
一、风化作用
5. 风化作用的产物
A. 碎屑物质 B. 溶解物质 C. 难溶物质
总结： 以上各种风化作用在自然界不是单独进行的，往往
二、风化壳
3. 风化壳的发育阶段
(1)物理风化为主阶段 (2)化学风化为主阶段
A. 早期阶段—黄土风化壳：硫酸盐常在地势低 洼 的地方富集，形成硅铝-硫酸盐型风化壳； 碳酸盐常在原地富集形成硅铝-碳酸盐型风化壳， 故又称富钙阶段。
二、风化壳
3. 风化壳的发育阶段
B. 中期阶段—灰色风化壳：岩石中硅铝酸盐分解 为各种粘土矿物、碳酸盐类大量迁移，部分SiO2 析离、迁移、富集铝硅酸盐矿物风化后形成粘土 残留原地，属富硅阶段。组成的风化壳称为硅铝 粘土型风化壳或高岭土型风化壳。
壳的发育阶段。
第二章 风化作用与坡地重力地貌
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动 2. 崩塌 3. 滑坡
坡地地貌示意图（根据A. K. 洛贝克）
三、坡地重力地貌
1. 土层或岩层蠕动
(1) 土层或岩层蠕动
土层、岩层及其风化碎屑物质在重力作用控制 下，顺坡向下发生的十分缓慢的移动现象。
(2) 蠕动类型及其影响因素
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(5) 滑坡的发育阶段 ① 蠕动变形阶段 斜坡后壁开始形成拉张裂缝，地表水下渗加 强，二侧出现剪切裂缝，滑动面逐渐形成。 ② 剧烈滑动阶段 滑坡体与滑床完全分离；裂缝出现、错距加 大；滑坡体前缘形成滑坡舌与滑坡鼓丘；坡 脚渗出大股浑浊泉水。在触发因素诱发下， 产生剧烈滑动。
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(3) 滑坡的类型 A. 按物质组成分为： ① 土质滑坡 ② 岩质滑坡 B. 按滑动面与岩体结构面的关系分为： ① 同类土滑坡 ② 顺层滑坡 ③ 切层滑坡
三、坡地重力地貌
3. 滑坡
(3) 滑坡的类型 C. 按滑体厚度分为： ① 浅层滑坡 ② 中层滑坡 ③ 深层滑坡 D. 按运动形式分为： ① 牵引式滑坡 ② 推动式滑坡
是同时进行、相互影响、相互促进的。物理风化作用使 岩石发生机械破碎，加大孔隙度和岩石的表面积，有利 于水、空气、微生物的侵入，因此，物理风化作用促进 了化学风化作用的进行。而化学风化作用不仅改变了岩 石的化学成分，而且破坏了其结构，减弱了矿物之间的 聚结力，有利于物理风化的进行，因此，它又是物理风 化作用的继续和深入。
B. 地质条件
主要是受岩性、结构和构造的影响。
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(3) 崩塌地貌的形成条件 C. 气候条件 崩塌是和强烈的物理风化作用密切相关的， 在一些日温差、年温差较大的干旱、半干旱 地区，易形成崩塌。 D. 触发因素 暴雨、强烈的融冰化雪、爆破、地震及人工 开挖坡脚等是引起崩塌的触发因素。
(1) 崩塌及其特征 (2) 崩塌的类型 (3) 崩塌形成的条件
A. 地貌条件 B. 地质条件 C. 气候条件 D. 触发条件 (4) 崩塌地貌类型
三、坡地重力地貌
2. 崩塌
(1) 崩塌及其特征 陡峻斜坡上，巨大的岩体、土体和碎屑层等， 主要在重力作用下，突然快速地向坡下倾倒、 崩落，在坡脚形成倒石堆或岩屑堆，这种现象 称为崩塌。 发生突然；速度块；破坏性大；形成倒石堆。
Chernozem soil profile from Germany, showing a thick humusrich surface horizon with a light-coloured lime-rich layer below.
Dark layers of soil lie near the ground's surface at a location in Montana, USA. Beneath them is glacial till – a mixture of clay, sand and rocks that a glacier left behind when it melted away. Kenneth W. Fink/Photo Researchers