地质作用 Geological Processes

风化环境
物理风化作用 生物风化作用 化学风化作用
物理风化是化学风化的必要条件，化学风 化是物理风化的继续和深入，两者同时进 行、互相影响、互相促进。
风化作用的主要影响因素
风化岩
岩石风化的防治
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风化环境
节理裂隙 应力释放
Physical Weathering－物理风化
是指岩石、矿物在地表自然环境中原地产生单纯的机械 破碎，又称机械风化作用
水工程。
Montgomery Vs Rommel, 1942
6.2 河流的地质作用 Stream Processes
河流的地质作用 地貌
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Erosion & Deposition 侵蚀与沉积作用
侵蚀：河流自高向低流动，以其动 能不断破坏河床的过程称为侵蚀作 用。
机械侵蚀与化学溶蚀 下蚀与侧蚀
沉积：当河流流速减慢时，其搬运 的部分沉积物就会沉积下来，这种 作用称为沉积作用。
P = K v6 P－搬运力， v－流速，K－系数
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果
峡
谷
地
貌
虎跳峡
三峡
——
河流的侧蚀作用
Terrace－河流阶地
河漫滩：靠近主槽、常年洪水时淹没、平水时出露的滩 地称为河漫滩。
由于动物和植物的介入，导致的物理风化作用和化学 风化作用。
生物的作用
生物的机械风化作用主要发生在 生物的生命活动过程中。生长在 岩石裂隙中的植物，随着根系不 断地长大，对裂隙壁产生挤压， 使岩石裂隙扩大，从而引起岩石 破坏，这种作用称根劈作用 。
生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢及生物死 亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在陈代谢 中常常析出有机酸及CO2。这些物质一方面酸化土壤， 另一方面腐蚀岩石。
岩溶作用 斜坡与边坡Baidu Nhomakorabea质作用
地质作用常常引发灾害，根据地质灾害成因的不同，工 程地质学将地质作用分为物理地质作用和工程地质作用。
6.1 风化作用 Weathering Processes
在地表或接近地表的条件下，自然界的岩石和矿物受大 气、水和生物等因素影响，在原地发生机械崩解或化学 分解，从而形成松散或松软堆积物的过程称为风化作用。
6 地质作用 Geological Processes
地质作用：塑造地壳面貌的自然作用，根据地质作用 的动力来源，可将地质作用分为内力地质作用和外力 地质作用。
内力地质作用：其能源主要是地球的公转及自转产生 的旋转能、重力作用形成的重力能、放射性元素蜕变 等产生的辐射热能等。构造运动、岩浆作用、变质作 用、地震作用
剥离作用
结晶胀裂
冰劈作用
Chemical Weathering－化学风化
化学风化作用：由于岩石暴露于水和大气（二氧化碳和 水蒸汽）中，岩石发生分解并形成新的化合物的作用。
砂岩和页岩中的铁镁矿物经化学风化 作用形成褐铁矿（氧化）
正长石经与含 CO2水的作用形 成粘土（炭酸化）
Biological Weathering 生物风化作用
河流的空间形态
山口沉积作用
山口沉积作用
河口沉积作用
6.3 冰川与海岸带的地质作用
6.3.1 冰川地质作用 6.3.2 海岸带地质作用
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6.3.1 冰川作用－Glaciation
陆地上的冰 川在重力作 用下由雪源 向外终年缓 慢移动，所 产生的地质 作用。
冰川
全球冰川面 积共1500多万 平方公里，其 中南极和格陵 兰的冰体占 1465平方公里。 这种大面积的 分布在高纬度 地区的冰川称 大陆冰冰川 （冰盖）。
堆积作用
冰碛层：冰川携带物质堆积在冰川底部形成冰碛层，其堆 积物分选性差、磨圆度稍差。 冰水沉积：冰川融化后形成的水流使原有的冰碛受到水流 的分选和重新沉积，称冰水沉积。
冰川地貌
“U”字形山谷 山坡陡峭 山脊
大陆冰川剥蚀地貌
6.3.2 海岸带的地质作用
Coastal Zones and Processes
阶地：顺河谷两岸呈带状分布有陡坎和平台的阶梯状地 形，是地表升降运动与河流侵蚀、堆积（沉积）的综合 作用下形成的。是被遗弃的老河漫滩，与当前的河流作 用无关。
阶 地 的 形 成 过 程
Oxbow Lake－牛轭湖
河流自然截弯取 直后，形成的废 弃河道。
Delta－三角洲
三角洲的形成
河流的空间形态 河 流 在 纵 向 的 特 征
影响风化作用的因素
岩石类型
影响风化作用的因素
气候 地形
Soil Horizons－土层
土壤层：原岩彻底分解成细小颗
粒，并含有细菌腐植质（腐植土）。
雨水离析，颜色变淡并砂质化。
土
残积层：在土壤层之下，由残留 壤
风
的岩屑、粘土、未彻底风化的矿物 等组成。矿物聚集。
残 积
化 壳
半风化岩石：残积层之下，岩石
层
受风化作用逐渐减弱，还大致保留
岩石结构和构造。强风化、中等风
化、微风化。
基
岩
Soil and Regolith
风化程度系数 Kw =岩石风化后的抗压强度∕新鲜岩石的抗压强度 建筑地基基础设计规范： 微风化 中风化 强风化
风化带物理力学特征
岩石风化的防治
挖除法：适用于风化层较薄的情况，当厚度较 大时通常只能将严重影响建筑物稳定的部分剥 除； 抹面法：用使水和空气不能透过的材料如沥青、 水泥、粘土层等覆盖岩层； 胶结灌浆法：用水泥、粘土等浆液灌入岩层或 裂隙中，以加强岩层的强度，降低其透水性； 排水法：为了减少具有侵蚀性的地表水和地下 水对岩石中可溶性矿物的溶解，适当做一些排
外力地质作用：其能源主要是来自地球以外的动能所 造成的，其中主要是太阳的辐射能，主要发生在地壳 的表层。因素：大气、水、生物、人类的工程活动。 包括：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、 固结成岩作用。
6 地质作用
Geological Processes
6.1 风化作用 6.2 河流地质作用 6.3 冰川与海岸带的地质作用 6.4 第四纪地质概述 6.5 滑坡
南极冰川
Movement of Glacier
冰川的运动
塑性流动： 50m厚覆盖 下的冰即呈 塑性材料性 质。
基板滑移： 整个冰川冰 体沿地面移 动。压力及 塑性流动－ 水－滑移的 润滑剂。
创蚀与搬运作用
创蚀：冰层在移动过程中 将床底和两侧岩石创掘、 摩擦，形成各种冰川地形。
搬运：冰川携带岩石碎屑、 巨石，克服前进的阻力向 前推进，其搬运能力巨大。