《地质地貌学》第四章风化作用类型和影响因素
风化作用的概念及类型
风化作用深度讲解Weathering※风化作用的概念及类型定义：暴露于地表或近地表的岩石或矿物，在大气、水及生物的联合影响下，使原来岩石的物理性质或化学成分在原地发生改变的地质作用过程。
风化和剥蚀紧密相连，但风化一般不发生大规模的位移，剥蚀则具明显的位移。
根据风化作用的因素和性质分为三大类型：一、物理（机械）风化作用二、化学风化作用三、生物风化作用一、物理风化作用物理风化作用（Physical weathering，又称机械风化作用）：地表或接近地表条件下岩石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。
物理风化作用的方式1.矿物岩石的热胀冷缩——温差风化2.岩石空隙中水的冻结与融化——冰劈作用3.岩石卸载（释重）——层裂4.岩石空隙中盐的结晶与潮解（1）岩石是热的不良导体，其表层和内部在昼夜及季节温差变化下不能同步膨胀或收缩。
（2）岩石中不同种类矿物的热膨胀系数也不同，温度变化会引起不同矿物的差异性胀缩。
1.温差风化由于昼夜温差变化使岩石发生胀缩差异而产生的崩解破碎现象。
2.冰劈作用岩石裂隙中水结冰膨胀，对裂隙周围产生压力，裂隙扩大，当温度上升至冰点以上时，冰重新融化并下渗填满空隙，再冻结时，又可使裂隙扩展。
如此反复，空隙不断扩大，从而使岩石崩解。
3.释重作用地下深处的岩石承受巨大静压力，岩石从地下深处上升到地表时，由于上覆静压力减小而产生张应力，形成一系列与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。
4.盐的结晶与潮解干旱、半干旱地区，地壳表层岩石空隙中含盐分较多。
白天，烈日烤晒，气温升高，水分蒸发，当盐分浓度增加至过饱和时，发生结晶，体积膨胀（如明矾结晶体积增大5%，对两壁产生10kg/cm2），孔隙扩大；夜晚气温降低，盐分从大气中吸收水分而潮解、下渗，同时也将沿途盐分溶解下渗到新产生的空隙中，如此反复进行，则导致岩石崩解。
二、化学风化作用化学风化作用（Chemical weathering）：地表岩石在水、氧及二氧化碳等作用下发生化学成分变化，并生成新矿物。
风化作用影响因素
影响风化作用的因素♥影响风化作用的因素♥气候、地形和岩石性质是影响风化作用方式和速度的主要因素。
1、气候条件的影响对风化作用起重要影响的气候因素是气温和降水量。
高纬度寒冷地区或气候干旱的中低温度荒漠地区，降水量少或地面水多呈固态，生物稀少，主要盛行物理风化作用；气候潮湿而炎热的地区，植物繁盛，化学风化和生物风化作用普遍而强烈，岩石矿物被强烈分解，可形成厚达百米的风化壳。
不同气候带风化作用进行的程度有较大的差别，如下图所示。
不同气候带风化作用的强度和深度（据W.K.汉都林，1990）2、地形条件的影响地形对风化作用的影响，首先表现在高山区气候可产生垂直分带现象，不同的气候分带，其风化作用的方式和速度也随之不同；其次地形的陡缓对风化作用也有影响，缓坡地下水位高，植物生长茂盛，以化学风化和生物风化为主，而陡坡则以物理风化作用为主；坡向也影响风化作用，阳坡物理风化作用强，阴坡的化学风化作用更强烈一点。
3、岩石性质的影响岩石由矿物组成，矿物抗风化能力的强弱直接影响到岩石的风化作用速度。
以岩浆岩为例，微榄石、辉石、角闪石、黑云母等暗色矿物，比长石、石英等浅色矿物的抗风化能力弱，所以由暗色矿物为主要组成的超基性岩和基性岩比有浅色矿物为主要组成的酸性岩更易于风化。
抗风化能力不同的岩石在地表相间出露时，则会出现差异风化现象，易风化的岩石相对下凹，不易风化的岩石相对凸起。
花岗闪长岩中闪长岩包体差异风化现象岩石的裂隙发育程度对风化作用也有显著的影响。
裂隙发育增加了水和空气与岩石接触的面积，使风化作用易于进行。
被裂隙分割成块状的岩石，其棱角部位与外界接触面积最大，最易遭受破坏。
当风化作用进行到一定程度后，岩块棱角消失，趋于球形。
这种现象称为球形风化(图4)。
岩石的结构对风化作用有一定的影响，岩石结构较疏松、不等粒结构易于风化，粒度粗者较细者易于风化。
工程地质学-第四章 风化作用
水的冻融
贮藏在地表岩石 空隙中的液态水， 当温度下降到摄氏 零度以下时，就会 结冰，结冰后的体 积体积增大1／11左 右空隙中产生巨大 的，这种压力就会 岩石裂开。
山西省新广武～原平高速公路5号高边坡 （坡高58m）尚未开挖，倾向坡面软弱结构面明显
古风化壳：地质历史时期形成的的风化壳。
★找矿： 因风化壳上常有风化矿床（见铝土矿）
★ 恢复古地理，古气候： 不同风化壳的厚度、成分来研究，因它们直接
与气候有关。
★ 构造研究： 古风化壳具有不整合意义（不整合面上常有风
化壳存在），因此它又可叫风化剥蚀面，通过不 整合面研究（古风化壳）可知地壳运动的性质。
如：块状岩石遭 受多组裂隙破坏，在 交叉处最易风化， 最后将岩石变为球形 体（球状风化）。
构造运动的影响： 上升区—风化较强、 物理风化盛行， 稳定或下降区—地形 平坦，风化产物堆积 原地，流水，生物丰 富，化学风化、生物 风化盛行
球形风化
球形风化
球形风化
第四节 风化作用的产物
土壤 岩石经过物理风化作用、化学
第三节 影响风化石作柱风用化的前后因对比素
气候因素
气候因素主要是降水量、 湿度和温度。因水在风化 中作用强烈，而温度对风 化速度。
1 寒冷区——物理风化为主 （寒冻风化），化学风化 生物风化不强烈。
2 干旱区——温差大，降水 少，物理风化为主。
3 炎热潮湿区——水多，气 温高，生物繁茂，所以化 学、生物风化强烈 。
第三节 影响风化作用的因素
风化作用——地貌过程的先导
地貌学与第四纪地质学Geomorphology and Quaternary Geology风化作用—地貌过程的先导目录010203风化作用概念风化作用的类型影响风化作用的因素——地表或接近地表的坚硬岩石、矿物在原地与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而形成松散堆积物的全过程。
Weathering is the decay of rocks by biological, chemical,and mechanical agents with little or no transport.一、风化作用概念风化作用是岩石、矿物在地表或接近地表环境条件下“”的一种响应，其生成环境条件（平衡状态），相反则易风化。
物理风化化学风化生物风化二、风化作用的类型由于温度变化、水的冻融、盐类结晶等力的作用下，引起岩石的机械破碎，而不伴随有化学成分和矿物成分明显变化的现象。
主要发生在干旱寒冷的地区，风化深度相对较小。
岩石在水、氧及有机体等作用下所发生的一系列化学变化过程，引起岩石结构构造、矿物成分和化学成分的变化。
多发生于温暖潮湿的地方，风化深度可达百米以上。
生物的生命活动引起岩石的分解，一般可分为生物物理风化作用、生物化学风化作用。
本质上物理和化学风化两种方式物理风化为化学风化化学风化是物理风化的进行、互相影响、互相促进,但有之分。
1.物理风化作用方式：温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解、岩石卸荷……夜间吸收水分潮解白天烈日照晒结晶常见于温差大的干旱和半干旱地区常见于高纬度及高山区多发生在干旱及半干旱地区大型火成岩形成于地表深处围压很大的位置围压深部岩体节理A、深埋火成岩体膨胀及板页状剥离卸荷破裂——俗称洋葱结构美国约塞米蒂国家公园Half Dome的洋葱结构1.原始受力均衡2. 剥蚀作用3.调整，再均衡原理2.化学风化的方式①溶解作用②氧化作用④水化作用③水解作用化学风化的介质：①水；②大气（特别是氧气）；③酸；④生物（从土壤水中去除离子，降低土壤矿物的化学稳定性，植物根系释放有机酸）⑤碳酸化作用根劈-生物物理风化地衣-生物化学风化蚁穴-生物化学风化露天采矿（人类）-生物物理、化学风化3.生物风化作用：生物的生命活动引起岩石的分解，包括生物物理风化作用、生物化学风化作用。
风化作用
三、化学风化
（二）溶解作用
水直接溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。溶解作用的结果，使岩石中的易溶物质被 逐渐溶解而随水流失，难溶的物质则残留于原地。岩石由于可溶物质的被溶解而致孔隙 增加，削弱了颗粒间的结合力从而降低岩石的坚实程度，更易遭受物理风化作用而破碎。 最容易溶解的矿物是卤化盐类（岩盐，钾盐），其次是硫酸盐类（石膏，硬石膏），再 次是碳酸盐类（石灰岩，白云岩）。岩石在水里的溶解作用一般进行的十分缓慢，但是 当水的温度升高以及压力增大时，水的溶解作用就比较活跃。特别是当水中含有侵蚀性 的CO2而发生碳酸化作用时，水的溶解作用就会显著增强，如在石灰岩分布地区，由于这 种溶解作用经常会产生溶洞、溶穴等岩溶现象。
二、物理风化
温度风化：
是指由于岩石表层温度周期性的变化而使岩石崩解的过程。任何物质受热 后体积发生膨胀，遇冷则体积收缩，岩石也不例外。在白天，当岩石受太 阳光照射时，岩石表面的温度升高，表层体积就会膨胀，同时一部分热量 向岩石的内部传递，但由于岩石是不良的热导体，热量传播得较慢，因而 内部的温度上升很慢，体积膨胀的量也很小。这样，在岩石表层与岩石的 内部之间，由于体积膨胀的差异，就形成平行岩石表面的裂隙。到了夜间， 岩石表面热量散发较快，温度下降，体积收缩，而内部的热量散发慢，体 积还处于膨胀的状态，从而产生了表层收缩、内部膨胀的不协调情况。这 样，在表层也就形成了垂直岩石表面的裂隙。久而久之，岩石表层的裂隙 扩大，岩石破碎。
三、化学风化
（三）水化作用 有些矿物与水接触后和水发生化学反应，吸收一定量的水到矿物中形成含 水矿物，这种作用称为水化作用。如硬石膏经过水化作用变为石膏就是很 好的例子。 CaSO4 +2H2O →CaSO4·2H2O 硬石膏 石膏 第一个图为硬石膏，第二个为石膏。水化作用形成了新的含 水矿物改变了矿物原来的结构，也改变了含有该矿物岩石的结构，其结果 往往使矿物，岩石的抗风化能力减弱，加速了风化的进程。
风化作用与地貌塑造
风化作用与地貌塑造风化作用是地球表面物质在风力作用下逐渐破碎和转移的过程，是地貌塑造中非常重要的作用之一。
通过长期的风化作用，地表岩石会逐渐疏松、破碎、褪色，最终形成各种独特的地貌景观。
本文将介绍风化作用的种类及其在地貌形成中的作用。
1. 物理风化物理风化是指地表岩石在风力作用下由于热胀冷缩、冻融、风蚀等物理因素而逐渐破碎和转移的过程。
在干旱区域，强烈的晴天气候和日夜温差大会导致岩石受热膨胀，然后夜间受冷收缩，最终形成岩石疏松和裂隙扩张。
同时，风沙的冲击也会使岩石表面逐渐磨损，形成风蚀地貌如雅丹地貌、风蚀洞等。
2. 化学风化化学风化是指地表岩石在大气、水、生物等化学物质的作用下发生化学反应，使岩石产生颜色变化、溶解、矿物变质等过程。
在酸雨、植物分泌物等影响下，岩石中的石英、长石等矿物会分解成黏土矿物和溶解性物质，逐渐使岩石表面变软、疏松，最终形成典型的化学风化地貌如喀斯特地貌、溶洞地貌等。
3. 生物风化生物风化是指植物根系、动物穴居活动等生物活动对地表岩石造成的破坏作用。
植物根系能够渗透到岩层裂隙中并通过生长运动使裂隙扩张，加速岩石物质的疏松脱落，促进岩石风化速度。
此外，动物穴居活动也会破坏地表岩石结构，促进风化作用进程。
生物风化对于地貌形态的塑造起到了不可忽视的作用。
综上所述，风化作用在地貌塑造中起到了至关重要的作用。
物理风化、化学风化和生物风化三者相互作用，共同导致了地表岩石的逐渐破坏和形态的演变，最终形成了多样化的地貌景观。
认识和理解风化作用对于地貌学研究具有重要的意义，也有助于我们更好地保护和利用自然资源。
【总字数： 546字】。
第四章风化作用分析
一、物理风化作用 二、化学风化作用 三、生物风化作用 四、影响风化作用的因素 五、风化壳
风化作用是指在地表或接近地表的环境中， 由于温度变化、大气、水、生命活动等因素， 使矿物、岩石遭受破坏但破坏的产物基本残 留在原地的作用。
风化作用较强烈的地带称风化带.
风化作用按其进行的方式及性质又可分为 物理风化、化学风化和生物风化三种类型。
地球上的戈壁
凤凰号拍摄的 火星表面，
显示风化严重
月球表面
（一）温差风化
温差风化是指由于大气温度周期性变化引 起的物理风化作用。
温差风化在温度变化较大的内陆地区最为 强烈，特别是由不同颜色的粒状矿物组成 的岩石更为明显。
原理与过程：温 差大的地区，在白天 当太阳光直射时，岩 石表层增温而膨胀， 而内部膨胀小甚至未 发生变化。到了夜晚 气温骤降，岩石表面 收缩。这样使其岩石 表面与内部产生应力 差。这种应力差就会 使岩石破裂。
物理风化的结果，使岩石、矿物被崩解、 破碎。
碎屑物的特点：大小混杂、棱角清楚、层 次不清，其成分与原岩相同。
物理风化作用可形成坡积型宝玉石矿床。
二、化学风化作用
化学风化作用是指矿物、岩石与大气圈、 水圈中的化学成分发生反应，使其分解并 形成新矿物的作用。
在自然界中，化学风化最有利的环境是温 暖、潮湿的热带、亚热带气候。
由于易溶的物质被溶解并随水溶液带走，在岩石 中形成孔隙、裂隙，并不断扩大，结果使岩石变 得疏松，以至破碎；同时也使一些难溶的物质残 留在原地，相对富集。
土 壤 层 中 的 被 溶 蚀 的 长 石
溶蚀淋滤地貌
云南路南石林
马达加斯加的石林
风
酸雨的效果
化
前
第四章 风化作用
生 物 的 机 械 风 化 作 用
黄山的迎客松就生长在岩石的裂缝中
4.2 化 学 风 化
• 整个岩石的风化过程始终伴随着或强或弱 的化学风化作用，甚至在某些时候起到关 键的作用，反映了风化作用过程中不同作 用因素相互间的密切关系。 • 物理风化作用使岩石破碎的同时增大了岩 石受风化的面积，化学风化改变了岩石的 化学成分，形成了适合新的物理－化学条 件下的平衡，加速了物理风化的进行。 • 化学风化作用有以下一些主要方式：
水化作用
水化作用是指水与原生矿物组合并形成 新矿物的过程，如： CaSO4+2H2O CaSO4•2H2O
无水石膏与石膏之间在一定条件下是可 逆的。
水解作用
复杂的水解作用对于硅酸盐类和铝硅酸盐类岩 石的风化具有特别重要的意义。这种作用过程 包括分解矿物、带出某些元素、与氢氧离子组 合、水化作用等，如长石通过中间形式形成高 岭石的过程： K(AlSi3O8) (K,H3O)Al2(OH)2(AlSi4O10) Al4(OH)8(Si4O10)
不 同 环 境 中 化 学 风 化 的 速 度 迥 然 不 同
4.2.3 酸雨的形成及破坏作用
• 酸雨是指pH值<5.6的降水 • 酸雨是最严重的污染之一，世界上的许多地 方都发生过酸雨事件。 • 酸雨是工厂排放的酸性气体，造成空气污染， 并经过复杂的大气物理化学过程，通过大气 降雨的形式重新返回地面。酸雨中所含的酸 性物质主要是硫酸和硝酸。煤炭燃烧排出的 二氧化硫和石油燃烧排出的氮氧化物是酸雨 形成的主要原因。
• 气候与环境同样是影响化学风化过程的重要 因素。干燥炎热的气候使得氧化作用容易进 行，潮湿的气候则使得溶解作用、水解作用 易于发生。地形会影响气候条件，山地的垂 直分带现象会影响温度风化作用和生物风化 作用的进行。山的阴坡和阳坡因为日照的条 件不一样，在阳坡一面通常温度风化作用较 为强烈。地下水的性质特征、地球化学场、 构造活动性等环境因素也都影响化学风化作 用的进程。
地质地貌——风化作用
类型：化学风化分为溶解、水
化、水解、碳酸化和氧化这五 种作用。
水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，在 水中都将产生一定程度的溶解。矿物在水中的溶解 度主要是由组成矿物的各种元素的电价、离子半径、 负电性、离子电位和化合键的类型等决定的。 一些矿物的溶解度大小顺序为：食盐>石膏>方解石> 橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石> 黑云母>白云母>石英，岩石中易溶解矿物的含量越 多越易风化。
• 在岩石中，大部分矿物不含水，但某些矿物和水接
触后，可以形成新的含水矿物。如硬石膏和赤铁矿
•
CaSO4（硬石膏 ）+H2O=CaSO4 •2H20（石膏）
• Fe2O3（赤铁矿）+nH2O---—Fe2O3·nH2O（ 褐铁矿）
• 矿物水化，硬度降低，密度减小，体积增大，溶解
度增加。同时，由于自身体积膨胀，对围岩产生巨 大压力，从而促进风化进行。
水解作用：水中呈离解状态的H+和OH-离子 与 风化矿物中的离子发生交换的反应。 碳酸化作用：溶解在水中的CO2成为H2CO3溶 液后，其可以促进对岩石的水解作用。 氧化作用：氧化作用经常是在水的参与下， 通过空气和水中游离氧实现的。许多变价 元素在缺氧情况下常形成低价元素的矿物， 在地表氧环境下易形成高价元素的新矿物。
（二）地形
1、地势高度：随海拔高度增加，气温逐渐降低， 气候表现出明显的垂直分带性。 2、地势起伏程度：地势起伏大的山区或巨大悬 崖峭壁上，表面风化产物不断下坠，使新鲜岩石裸露， 风化速率越大，其物理风化更为活跃。地势低缓的地区， 风化产物多残留在远处或只经短距离搬运，松散的风化 产物可以形成很厚的覆盖层，使风化作用强度减弱。 3、坡向：直接影响日照强度和水分蒸发，对于 中低纬度山区岩石的风化影响较大。
地质作用--风化
地质作用--风化1概念风化作用（weathering）是指地球和宇宙间、地壳表层与大气圈、水圈和生物圈之间物质与能量转化的表现形式。
风化作用是在大气条件下，岩石的物理性状和化学成分发生变化的作用。
作用的营力有太阳辐射、水、气体和生物。
按岩石风化的性质分物理风化和化学风化两种基本类型。
在岩石风化过程中，这两类风化通常是同时进行，而且往往是互相影响、又互相促进的。
2分类2.1物理风化物理或机械风化造成岩石分解。
机械风化的主要过程为海蚀，海蚀把碎屑物及其它微粒的大小减少。
但机械风化与化学风化环环相扣，如机械风化造成的裂缝会増加进行化学风化的表面面积。
岩石是热的不良导体，在温度的变化下，表层与内部受热不均，产生膨胀与收缩，长期作用结果使岩石发生崩解破碎。
在气温的日变化和年变化都较突出的地区，岩石中的水分不断冻融交替，冰冻时体积膨胀，好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。
以上两种作用属物理风化作用。
(a)白天；（b）夜间2.2化学风化化学风化包含岩石成分的改变，常常引致其形态的崩溃。
这种风化会在一段期间反复发生。
溶解作用原理天然的降雨有些微的酸性，因为大气中的二氧化碳溶入雨水中，造成弱碳酸。
在未受污染的环境，雨水的酸碱值约为5.6。
因为大气中的二氧化硫及氮氧化物等气体会引起酸雨。
这些氧化物与雨水起反应形成更强的酸，令酸碱值降至4.5或3.0。
，由火山爆发或化石燃料而来，能够在雨水中成为硫酸，从而在落下的二氧化硫，SO2岩石上引起溶解作用。
2.3生物风化生物亦有可能参与物理风化（同时亦有化学风化）。
地衣及藓类植物在光秃秃的岩石表面生长，做成一个更为潮湿的化学微环境。
岩石被这些生物附上后会加强在岩石上表面微表层进行的物理与化学分解。
大范围的幼苗发芽及植物的根部除了在岩石上裂隙施加物理压力外，亦提供一个水及化学物的渗透渠道。
挖洞动物及昆虫分布在底岩附近的土壤表层亦会增加水及酸的渗透性和进行氧化过程的表面积。
风化作用
残 积 层
风 化 壳
基 岩
古风化壳及其研究意义
古风化壳：地质历史时期形成的风化壳。
★找矿：因风化壳上常有风化矿床（如铝土矿）。 ★恢复古地理、古气候：不同风化壳的厚度、成 分来研究，因它们直接与气候有关。 ★构造研究：古风化壳具有不整合意义（不整合 面上常有风化壳存在），因而它有可叫风化剥 蚀面，通过不整合面研究（古风化壳）可知地 壳运动的性质。
法学院，上面地球模型，下面是 法律书
第四节 风化作用的产物
物理风化作用的产物：
残留原地——上部为岩石 碎屑，往下逐渐过渡到未 风化的母岩； 崩积物——岩石碎屑在重 力的作用下，向坡下滚动 或坠落，堆积在坡脚，这 种沿山坡滚滑到坡麓地带 的碎屑堆积物。
第四节 风化作用的产物
化学风化作用的产物
第二节 风化作用的方式
地表岩石时时刻刻都在与大气、水和生物 接触，不断地进行着各种方式的风化作用。 归纳起来，风化作用的方式可分为 物理的方式：包括岩石的释荷，岩石的热胀 冷缩，水的冻融； 化学的方式：包括氧化作用、溶解作用、水 化作用和水解作用； 此外就是生物的作用 。
第二节 风化作用的方式
岩石的释荷
3
第二节 风化作用的方式
常见矿物的溶解度大小顺序为：岩盐、石膏、 方解石、橄榄石、辉石、角闪石、滑石、蛇 纹石、绿帘石、正长石、黑云母、白云母、 石英。-地质实验会给大家详细讲。
第二节 风化作用的方式
水化作用
指水与矿物接触后，水以分子的形式直接参与到矿物 的晶格中，从而形成新的含水矿物的过程。 如：CaSO4 +2H2O→ CaSO4 ●2H2O （硬石膏） （石膏）
铁帽形成过程为：
风化作用对地质地貌的影响与评价
风化作用对地质地貌的影响与评价地貌是地球表面地形的总称，它与地壳的构造、气候、地质作用等因素密切相关。
在地貌的形成过程中，风化作用起着重要的作用。
风化作用是指风对地表岩石、土壤等的侵蚀、破碎、搬运和堆积的过程，其对地貌的影响是多方面、多层次的。
风化作用对地貌的影响首先体现在地表形态方面。
风能够加速物质的侵蚀和搬运，形成不同的地貌类型。
比如，在荒漠地区，风作用下的沙丘波浪现象是一种常见的地貌现象。
沙丘背风面受风的冲击最大，而原地风向越大，则细沙被更远地输送，形成长形沙丘；反之，原地风尘越弱，则沙尘不易爬升到顶峰，形成低矮圆形沙丘。
此外，沙尘暴等自然灾害也是风化作用对地貌的一种表现，它能够改变地表的形貌，甚至带来环境的恶化。
其次，风化作用还会对地下地貌产生一定影响。
强烈的风化作用能够分解、破碎岩石，形成各种粒状物质，这些物质经过水体或地面的保护，会逐渐沉积进入地下。
长期以来，这些风化作用产物在地形抬升作用下，不断堆积，最终形成沉积岩和沉积构造。
这些沉积构造对地下水的富集和储存起着重要的作用。
例如，在干旱地区，风化作用引起的石膏、盐类等物质的富集，形成了特殊的含盐地下水层，为当地居民提供了必需的淡水资源。
此外，风化作用还会对土壤质地产生一定的影响。
风化作用能够分解岩石表层，形成土壤，而不同的岩石风化程度和风化产物的不同会导致土壤结构的差异。
比如，石灰岩的风化后会形成肥沃的石灰土，而花岗岩的风化产物则是颗粒较大的砾石土。
这些不同土壤的形成，对农业的发展和植被的分布产生重要的影响。
然而，就风化作用对地貌的评价而言，也存在一些负面影响。
在一些地区，强烈的风化作用会导致土地的退化和沙漠化的发生。
尤其是在人类进行大规模砍伐森林、过度开垦土地、不合理利用水资源的情况下，风化作用会被进一步加剧，加速土壤的侵蚀和水资源的流失，破坏生态平衡。
综上所述，风化作用对地质地貌的影响是具有深度和广度的。
它通过改变地表形态、影响地下地貌和土壤质地等方面，对地貌起着重要的塑造作用。
风化作用有哪些类型其特点是什么
风化作用的类型及其特点一、风化作用的概述风化作用是指地壳上的岩石在长期的自然力作用下，经历了物理、化学和生物等多种过程而发生的破碎和变质现象。
风化作用可以分为物理风化、化学风化和生物风化三个主要类型。
接下来将对每种风化作用的特点进行详细介绍。
二、物理风化特点：•物理风化是自然力与岩石的直接作用，主要包括温度变化、水分作用和植物根系作用等。
•物理风化主要通过物理力量使岩石破碎和变形，不改变岩石的化学成分。
•物理风化对岩石的破坏主要体现在表面上，例如岩石的脱落、剥蚀等。
•物理风化的速率受到环境因素的影响，如温度变化幅度、水分的存在与否等。
•物理风化过程中破碎的岩石颗粒保持其原有的化学成分。
三、化学风化特点：•化学风化是指岩石与水、气体和其他物质发生化学反应而发生的破坏和变质现象。
•化学风化改变了岩石的化学成分，导致岩石的物理特性和结构发生变化。
•化学风化是一个相对缓慢的过程，需要长时间才能显著地改变岩石。
•水是化学风化的主要媒介，其溶解性以及酸性或碱性对岩石风化的影响很大。
•在化学风化中，一些矿物质会溶解，而另一些矿物质将被氧化、还原或水解。
四、生物风化特点：•生物风化是指植物和动物等生物体对岩石进行的破坏和变质作用。
•生物风化的主要作用是通过生物体的生长和活动改变岩石的物理性质和化学成分。
•根系的作用是生物风化的重要方面，其会通过渗透力和物理压力来破坏岩石。
•生物风化作用的速度较慢，但可以在较短的时间内产生显著的效果。
•生物风化通常在土壤或泥土中发生，这些物质为生物提供了滋养和生活的环境。
五、不同风化作用的关系•不同类型的风化作用通常是相互关联的，彼此之间的作用和影响相互交织。
•物理风化可以为化学风化提供更广泛的表面积，并促进化学反应的进行。
•生物风化可以通过根系侵蚀岩石，为物理和化学风化提供更多的机会。
•物理风化和化学风化的结合会加速岩石的破坏和变质过程。
•不同类型的风化作用相互作用，共同影响着地貌的形成和演变。
地质概论任务4 风化地质作用识别
3.根据自己所见过的风化现象，说明其 形成的原因以及属于何种风化作用。
地质概论
任务4 风化地质作用识别
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。
一、 风化作用的类型
按照风化作用的性质和
风 化
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。
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。
2.岩石的结构、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Βιβλιοθήκη ），疏松多孔容易风化。3.节理发育状况
节理越发育 越容易风化。
三 、风化作用的产物
(一)、风化产物及特征 1.碎屑物质——主要是物理风化作用的产物，也有一部 分是岩石在化学风化过程种完全分解的矿物碎屑。包括岩 石碎屑和矿物碎屑，是碎屑沉积物的重要来源。
溶解度大 容易被水溶解流失
(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。 1、生物物理风化作用 1.根劈作用——树根对岩石的劈裂作用 2.穴居动物破坏作用——打洞对岩石造 成的破坏作用
2、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
1、剥离作用（温差风化）——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。
4.1_风化作用
残积土及风积土
母岩性质及边坡对土的形 风 化 后 ）
（二）风化带 岩石的风化一般是由表及里呈带状分布。 由地表往下风化作用的影响逐渐减弱以至消 失。因此在风化剖面的不同深度上，岩石的 物理力学性质有明显的差异。从岩石风化程 度的深浅，在风化剖面上自下而上可分成四 个风化带：微风化带、弱风化带、强风化带 和全风化带。
《岩土工程勘查规范》GB50021-2001划分出4种风化程 度的岩石：全风化、强风化、中等风化和微风化。
风化程度
残积土
全风化 强风化 中等风化 微风化
特 征 描 述
组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进， 具可塑性。
结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干 钻可钻进。
温度变化是引起岩石物理风化作用 的最主要因素。 （1）由于温度的变化产生温差，温差 可促使岩石膨胀和收缩交替地进行，久
之则引起岩石破裂。（2）岩石本身的某
些性质，如岩石的颜色、矿物成分和矿
物颗粒的大小等对于温度变化的感应程
度是不同的。
物理风化
花岗岩层状剥落
层状裂隙
花岗岩机械风化及冰楔
球状风化的形成
（二）防治方法
这种方法是采取制止风化作用继续发展， 或采用人工方法加固风化岩的措施。 • 覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥青、水 泥、粘土盖层等； • 灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥青、水 玻璃、粘土等浆液，使其起到封闭和胶结岩石 裂隙的作用；
（二）防治方法 • 整平地区，加强排水。水是风化作用最活跃 因素之一，隔绝了水就能减弱岩石的风化速度； •岩石风化速度较快时，必须通过敞露的探槽观 测岩石的风化速度，从而确定基坑的敞开期限 内岩石风化可能达到的程度，据此拟定保护基 坑免受风化破坏的措施。
第4章风化和重力地貌与堆积物
体破裂为碎屑，裂隙、空隙和比面积增加、物
理性质发生显著变化而化学性质不变的过程。
物理风化的作用方式
(1)温差风化
(2)冰劈作用
(3)盐类结晶 (4)其它
(1)温差风化——岩石的热胀冷缩效应
由于昼夜温差和季节温差的影响造成岩石发生不 均匀的热胀冷缩而引起的。 岩石通常是由多种矿物组成的，不同的矿物具有 不同的膨胀系数，在温度变化过程中会导致岩石中矿 物之间的结合力减弱，最终松弛崩解。 即便是成分较为均一的岩石，由于存在着岩石的 各向异性，甚至是晶格结构的差异，也可以造成热胀 冷缩的差异，导致岩石的风化。 温度风化在温差大的地区最为强烈，特别是昼夜 温差大、空气干燥、缺少植被地地区，因此温度差异 沙漠地区最为盛行。
3、生物风化
生物的生命活动引起岩石的分解。
分类：
生物物理风化作用：指生物活动导致岩石机 械破坏的作用。 生物化学风化作用：生物在新陈代谢过程中 产生的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂的分 解产物使岩石分解破坏的作用。
生 物 物 理 风 化 作 用 根 劈 作 用
与人有关的生物物理风化作用
地 衣
二、影响风化作用的因素
3、风化壳 (1)风化壳是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。
风化壳剖面
第一层为土壤层，成分为粘土 矿物和腐殖质。 第二层为残积层(近土壤层)，不含 腐植质，由粘土矿物或其它风化产 物组成。 第三层为半风化岩石层，岩石已 碎裂，但成分与下伏岩石相同。 第四层为基岩，未风化岩石。
山区地形条件影响最为突出。 由山顶到山脚不同海拨及气候有明显的垂直分带
山顶：物理风化强烈。
山脚：化学风化生物风化为主。
（二） 地形因素
• 陡： 风化碎屑物很快剥蚀掉，易于
影响岩石风化作用的因素
风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。
一、气候条件气候寒冷或干燥地区，生物稀少，寒冷地区降水以固态形式为主，干旱区降水很少。
以物理风化作用为主，化学和生物风化为次。
岩石破碎，但很少有化学风化形成的粘土矿物，以生物风化为主形成的土壤也很薄。
气候潮湿炎热地区，降水量大，生物繁茂，生物的新陈代谢和尸体分解过程产生的大量有机酸，具有较强的腐蚀能力，故化学风化和生物风化都十分强烈，形成大量粘土，在有利的条件下可形成残积矿床。
可形成较厚的土壤层。
二、地形条件地形影响气候，间接影响风化作用；另一方面，陡坡上，地下水位低，生物较少，以物理风化为主. 地势平坦，受生物影响较大，化学风化作用为主。
三、岩石性质1. 成分(1)岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。
岩浆形成于高温高压，矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大).(2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化，基性岩中暗色矿物较多，颜色深，易于吸热、散热.(3) 沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化.差异风化：在相同的条件下，不同矿物组成的岩块由于风化速度不等，岩石表面凹凸不平；或由不同岩性组成的岩层，抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽，砂岩、页岩互层，页岩呈沟槽。
通过差异风化，我们可以确定岩层产状。
2. 岩石的结构构造(1) 岩石结构较疏松的易于风化；(2) 不等粒易于风化，粒度粗者较细者易于风化；(3) 构造破碎带易于风化，往往形成洼地或沟谷。
球形风化：在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中，岩石常被风化成球形或椭圆形，这种现象叫做球形风化，它是物理风化为和化学风化联合作用的结果。
球形风化的主要条件有：(1)岩石具厚层或块状构造；(2) 发育几组交叉裂隙；(3)岩石难于溶解；(4)岩石主要为等粒结构。
被三组以上裂隙切割出来的岩块，外部棱角明显，在风化作用过程中，棱角首先被风化，最后成球状。
影响岩石硬度的因素也可分为自然因素和工艺因素两大类：（1）岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。
风化作用及类型
风化作用及类型风化作用是指地壳中的岩石在地球表面受到风、水、冰和生物等自然力量的作用下，发生物理、化学和生物学的变化过程。
风化作用是地壳物质与外界环境相互作用的结果，是地球表面最常见的地质现象之一。
本文将介绍风化作用的类型及其特点。
一、物理风化物理风化是指岩石在受到自然力量作用下，发生物理性质的变化。
其中最常见的是温度变化引起的热胀冷缩作用。
当岩石受到日照或火山喷发等高温作用时，会发生膨胀；而当岩石遭受夜晚的低温或水的浸泡时，会发生收缩。
这种反复发生的热胀冷缩作用会导致岩石断裂、剥落和崩解。
二、化学风化化学风化是指岩石在水、酸、氧和二氧化碳等化学物质的作用下，发生化学性质的变化。
水是最常见的化学风化剂，它能够溶解岩石中的矿物质，使其发生溶解、离析或水解等反应。
酸性降水是一种常见的化学风化作用，酸雨中的酸性物质能够溶解岩石中的矿物质，使其逐渐破坏。
氧和二氧化碳在大气中的存在也会对岩石产生氧化作用，使其变得脆弱。
三、生物风化生物风化是指生物体对岩石进行物理和化学的风化作用。
植物的根系能够渗入岩石裂隙中，通过物理性的机械破坏作用和化学性的分泌物作用，使岩石表面产生剥蚀、破碎和溶解。
此外，昆虫、蠕虫和其他小型生物也会对岩石表面进行物理和化学的作用，进一步促进风化的发生。
四、冻融风化冻融风化是指在低温环境下，岩石受到冻结和解冻作用的影响，发生物理和化学的变化。
当岩石中的水渗入裂隙中，遇到低温时会冻结，冰的体积膨胀导致裂隙扩大，这是物理性的冻融作用；而冰的融化又会使岩石中的水分溶解化学物质，这是化学性的冻融作用。
这种反复发生的冻融作用会导致岩石破裂、剥落和变形。
五、风蚀作用风蚀作用是指风对地表岩石的冲击、磨蚀和搬运作用。
风能够携带沙尘、砂砾和粉末等颗粒物质，对岩石表面进行冲蚀和磨蚀，使其变得平滑和圆润。
同时，风还能够将携带的岩石颗粒沉积在其他地方，形成沙丘、沙漠和黄土高原等地貌。
六、水蚀作用水蚀作用是指水对地表岩石的冲击、侵蚀和搬运作用。
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• 二、岩石所处的环境条件
• （一）气候 • 不同气候地带的水分与温度的条件不同特点如下： • （1）极地气候区。由于温度低，所以因水的冻结融
化而产生的物理风化作用强烈学风化微弱，风化产物 中粘土很少。 • （2）沙漠干旱气候区。物理风化为主，以温度变化 的作用占优势。 • （3）温带湿润气候区。温和多雨，植物生长茂盛， 所以化学风化和生物风化占重要地位，水的冻结与温 度变化作用都较次要。 • （4）热带湿润气候区。温度较高，雨量丰富，化学 风化和生物风化特别强烈而迅速。
• （3）岩石的构造。岩石有层理或片理裂隙的易被水 分空气侵人而引起风化，某些岩石常有节理或处于 断裂带的，也常常风化比较剧烈。
• 某些相当坚硬的岩石，由于有垂直节理，可以形成 陡峻的崖壁，壁下则堆积着许多风化破碎物质，野 外常见到地层交接的地方或沿着断层线都会形成沟 谷，就是这部分的岩石易受风化而被蚀去所致。
《地质地貌学》 第四章风化作用类型和影响因素
• 第一节 风化作用的类型 • 第二节 影响风化作用强度的因素 • 第三节 主要矿物和岩石的风化 • 第四节 风化壳
第一节 风化作用的类型
• 一、风化作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 所谓风化作用，就是岩石在地表常温常压下，遭 受大气、水、水溶液及生物的破坏作用，使坚硬 的岩石变成疏松堆积物的过程。
• 岩石的风化作用按作用因素与作用性质的不同， 可分为物理风化、化学风化与生物风化三大类， 事实上这三者常是联合进行与相互助长的，划分 只是为了讨论的方便。
• 物理风化是指岩石在外力影响下，机械地分裂成 碎屑，只改变大小与外形，而不改变成分的过程。 产生物理风化的原因以地球表面温度的变化为主， 所以物理风化大都属于热力学的风化。此外，岩 石空隙中水的冻结与融化，岩石空隙中盐的结晶 胀裂，均会促使岩石破碎。
• （2）水化作用。有些矿物与水作用时，能够吸取 水分作为自己的组成部分，形成新矿物，称为水 化作用。例如，硬石膏水化作用后形成石膏。
• （3）水解作用。水具有微弱的离解性质，即一 部分水可离解成为含有活泼的H+和OH—离子的溶 液。矿物溶于水后，也出现离解现象，这些离解 物质与水中的H+或OH—离子互相作用形成新的化 合物，这叫水解作用。
第三节 主要矿物和岩石的风化
• 一、矿物
• （一）主要矿物对风化作用抵抗力的比较 • 各类矿物在水中的溶解度不同，经水的作用后，
风化快慢有显著差别化物类＞硫酸盐类＞碳酸盐 类＞磷酸盐类＞硅酸盐类。 • 在常见的硅酸盐矿物中，风化难易的次序是橄揽 石＞辉石＞角闪石＞黑云母＞滑石＞蛇纹石＞绿 帘石＞斜长石＞正长石＞白云母＞石英。
• （二）地形与植被
• 坡地或陡崖地段，表面风化产生的岩屑不断下坠，使 新鲜岩石不断向外暴露，风化的速率便比山麓快。如 地表有植被掩盖，则温度变化小，物理风化较弱，但 由于水分及生物作用的加强，对化学风化又有一定的 促进。此外由于地形与植被不同所引起小范围气候的 差异，对风化也有影响。例如山南与山北、岗地与洼 地、林下与秃山等的风化都有明显的差别。
第二节 影响风化作用强度的因素
• 一、岩石性质
• （1）岩石的矿物成分。 • 岩石的矿物成分单一的，受热后差异膨胀较小，
因而较能抵抗风化。面矿物成分复杂的岩石，因 各矿物的抗风化强弱不一，部分矿物先行风化， 就会促使岩石崩解。 • 岩石由于矿物成分不同，颜色也不同，通常深色 的矿物吸热多且快，比浅色矿物容易风化。
• （4）氧化作用。空气中的氧在有水的情况下，氧 化力很强，岩浆中的铁多为低价铁，可被氧化为高 价铁，从而使结晶格架破坏，例如：
• 三、生物风化
• 生物及其生命活动对岩石、矿物产生的破坏作用称为 生物风化，实际上也表现为物理与化学两种形式。
• 生物的物理风化方面，如树根在岩隙中长大，穴居动 物的挖掘等，都引起岩石的崩解和破碎。
• （2）岩石的结构。矿物颗粒细小已呈等粒状结构的 岩石，比粗粒状的和斑状的岩石抵抗物理风化的能力 较强，因为前者在温度变化时产生不均匀的膨胀较少 ‘坚硬致密的岩石，抵抗风化的能力较强，而疏松多 孔的岩石与水分、空气接触的面积大，容易进行化学 风化。一般说，较坚硬的砂岩、板岩与石英岩等，它 们的风化作用是以物理崩解为主，但崩解并不彻底， 因此，在地表上常产生大量的碎石缺。
• （1）矿物岩石的差异性胀缩。 • （2）水的冻融作用。 • （3）矿物的水化与结晶膨胀作用。
• 二、化学风化
• 化学风化作用是指岩石在地表与水、氧气、二氧 化碳和生物分解的气体及有机质等长期接触，在 原地逐渐发生化学反应而分解，不但改变其物理 状态，而且改变了化学成分的作用。
• （1）溶解作用。水是一种天然的溶剂，矿物镕于水 的过程就是溶解作用。自然界中易溶于水的矿物有卤 化物、硫酸盐和碳酸盐类矿物等。矿物溶解度的大小 除决定于本身的性质外，尚与温度、压力和水溶液的 性质等条件有关。当水中含有CO2时，可加速石灰岩 （方解石组成的岩石）的溶解过程。反应式如下：
• 在无碳酸盐岩体上，以及湿热条件下，有时因地 下水产生还原性条件和有机酸的积累，使水的PH 值降低，长石将强烈风化，形成大量高岭石组成 的漂白岩体，称为“潜育高岭化”。我国南方土层 深处或山蓖边缘地方常有这种漂白岩体分布。
• 在长石类中，因为结晶格架与离子种类的差异， 斜长石较正长石更易风化，在风化产物上，斜长 石除形成高岭石外，还常形成蒙脱石与埃洛石等 矿物。
• （二）重要矿物在风化过程中的表现
• （1）石英。由于硬度高，溶解度小，石英在常温 条件下进行水化或与其他物质结合都很困难，所以 不易风化，成为地面最稳定的矿物。因此在野外常 可见到石英脉或石英块突露于岩体的表面、同时在 碎屑沉积岩中大部分为石英颗粒所组成。
• （2）长石类。长石的硬度高，颜色浅，接受物理 风化较难，但受化学风化作用远较石英容易。各 类长石（包括钾长石、钠长石及钙长石等）受二 氧化碳及水的作用后，都会起高岭石化作用，风 化的产物是高岭石为主的粘土，还有胶状氧化硅 与碳酸盐，而后者多半被流水带走，有时也可以 沉淀在附近岩石的裂隙中。