第五章 风化作用
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地球科学概论第五章1 风化作用
湿热
（三）生物风化作用
由生物的生命活动引起岩石的破坏 过程。 过程。
生物物理风化作用
由生物活动导致岩石的机械破碎过 常见形式为根劈作用 根劈作用。 程。常见形式为根劈作用。
生物化学风化作用
由于生物活动引起岩石化学成分变 化而使岩石破坏的过程。 化而使岩石破坏的过程。这种作用通常 是通过生物新陈代谢过程中分泌出的物 质和死亡后腐烂分解出来的物质对岩石 起化学反应完成的，形成腐殖质 腐殖质。 起化学反应完成的，形成腐殖质。
蛋白石、蒙脱石、 蛋白石、蒙脱石、褐铁矿
自然界中各类矿物抗风化能力顺序： 自然界中各类矿物抗风化能力顺序：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸盐 氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞ 硫化物＞卤化物、 ＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
常见矿物抗风化能力顺序： 常见矿物抗风化能力顺序：
石英＞白云母＞长石＞黑云母＞角闪 石英＞白云母＞长石＞黑云母＞ 辉石＞ 石＞辉石＞橄榄石
A 表土层 上层为富含腐殖质；下层为淋滤 层。 B 淀积层 有机质较少；淋滤下的物质在此 层沉积。 C 母质层 受风化作用影响较低。
三、影响风化作用的因素
影响风化作用的因素主要有气候 影响风化作用的因素主要有气候、 气候、 植被、地形和岩石特征等方面 等方面。 植被、地形和岩石特征等方面。 气候因素包括温度 降雨量和 气候因素包括温度、降雨量和 温度、 湿度， 湿度，它们是控制风化作用的重要 因素
层裂或卸载作用
（二）化学风化作用
化学风化作用的概念 指岩石在原地以化学变化（ 指岩石在原地以化学变化（反 的方式使岩石“腐烂” 应）的方式使岩石“腐烂”、破碎 的过程。 的过程。 溶解作用 指水溶液溶解岩石的某些易溶 成分，使其松软、破碎、 成分，使其松软、破碎、崩解的过 如石盐、方解石等。 程。如石盐、方解石等。
（三）生物风化作用
由生物的生命活动引起岩石的破坏 过程。 过程。
生物物理风化作用
由生物活动导致岩石的机械破碎过 常见形式为根劈作用 根劈作用。 程。常见形式为根劈作用。
生物化学风化作用
由于生物活动引起岩石化学成分变 化而使岩石破坏的过程。 化而使岩石破坏的过程。这种作用通常 是通过生物新陈代谢过程中分泌出的物 质和死亡后腐烂分解出来的物质对岩石 起化学反应完成的，形成腐殖质 腐殖质。 起化学反应完成的，形成腐殖质。
蛋白石、蒙脱石、 蛋白石、蒙脱石、褐铁矿
自然界中各类矿物抗风化能力顺序： 自然界中各类矿物抗风化能力顺序：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸盐 氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞ 硫化物＞卤化物、 ＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
常见矿物抗风化能力顺序： 常见矿物抗风化能力顺序：
石英＞白云母＞长石＞黑云母＞角闪 石英＞白云母＞长石＞黑云母＞ 辉石＞ 石＞辉石＞橄榄石
A 表土层 上层为富含腐殖质；下层为淋滤 层。 B 淀积层 有机质较少；淋滤下的物质在此 层沉积。 C 母质层 受风化作用影响较低。
三、影响风化作用的因素
影响风化作用的因素主要有气候 影响风化作用的因素主要有气候、 气候、 植被、地形和岩石特征等方面 等方面。 植被、地形和岩石特征等方面。 气候因素包括温度 降雨量和 气候因素包括温度、降雨量和 温度、 湿度， 湿度，它们是控制风化作用的重要 因素
层裂或卸载作用
（二）化学风化作用
化学风化作用的概念 指岩石在原地以化学变化（ 指岩石在原地以化学变化（反 的方式使岩石“腐烂” 应）的方式使岩石“腐烂”、破碎 的过程。 的过程。 溶解作用 指水溶液溶解岩石的某些易溶 成分，使其松软、破碎、 成分，使其松软、破碎、崩解的过 如石盐、方解石等。 程。如石盐、方解石等。
第五章风化作用与剥蚀作用
第五章风化作用与剥蚀作用风化作用和剥蚀作用是地表岩石破裂、溶解、剥蚀的主要力量。
它们对地壳的侵蚀和形成地貌起到了至关重要的作用。
本文将分别介绍风化作用和剥蚀作用的定义、类型和影响。
一、风化作用风化作用指的是地表岩石在大气和水的作用下，因化学反应、物理反应或生物作用而溶解、破裂、磨损的过程。
可以分为物理风化和化学风化两种类型。
1.物理风化物理风化是指岩石在外力作用下发生的破坏和破裂。
主要的物理风化过程有以下几种：（1）热胀冷缩：岩石受到昼夜温差的影响，由于热胀冷缩而发生破裂。
（2）冻融作用：水在进入岩裂隙后冻结，由于水的膨胀而导致岩石破碎。
（3）物理分选：风化物理过程中，岩石颗粒根据大小和重量的不同，进行分选，大颗粒下沉，小颗粒飘浮。
（4）植物根系作用：植物根系在生长过程中可以进入岩缝，由于根系生长的推力也会导致破坏岩石。
物理风化的主要影响是产生岩屑，为沉积作用提供原料。
2.化学风化化学风化是指在大气和水的作用下，岩石中的矿物和岩石发生化学变化和溶解的过程。
主要的化学风化过程有以下几种：（1）水解作用：水分子与矿物质反应，形成新的物质，导致岩石破碎和溶解。
（2）碳化作用：二氧化碳与岩石中的钙、镁等金属离子发生反应，形成碳酸盐矿物。
（3）氧化作用：氧气与金属离子发生反应，产生氧化物或氢氧化物，导致颜色变化和破坏岩石结构。
（4）水合作用：水分子进入岩石晶体中，导致晶体膨胀，最终导致岩石破裂和溶解。
化学风化会改变岩石的物理性质和化学性质，促进土壤发育和岩石溶解。
二、剥蚀作用剥蚀作用指的是外力在地表运动，将岩石破碎、磨损并搬运到其他地方的过程。
可以分为糜积作用、冲击作用和风蚀作用三种类型。
1.糜积作用糜积作用是指由于重力作用下，岩石碎块在斜坡上滑行和堆积的过程。
主要的糜积作用有以下几种：（1）滑坡：斜坡上部的岩石和土壤产生位错和滚动，形成滑坡。
（2）崩塌：山体岩石发生破裂和断层，导致大块岩石从山体上脱落。
《风化作用》课件
化学性风化
1 溶解作用
水溶液中的溶解物质使岩 石溶解，形成溶洞。
2 氧化作用
氧气与岩石中的金属氧化 物作用，使岩石表面产生 颜色变化。
3 碳化
二氧化碳与岩石中的碱性 金属氧化物反应，形成碳 酸盐。
生物性风化
1 植物根系作用
植物根系进入岩石裂缝中，使岩石分解和破裂。
2 动物穿行作用
动物在地面上行走，使地表岩石破碎。
土壤形成
风化作用使岩石分解，形成 了肥沃的土壤，为植物生长 提供了养分。
地貌塑造
风化作用通过剥蚀和重积作 用形成了各种各样的地貌， 如峡谷、丘陵、平原等。
物理性风化
1 热胀冷缩
岩石在不同温度下发生膨胀和收缩，导致岩石表层剥落。
2 冻融作用
3 物质膨胀
水的冻融使岩石产生裂缝和剥落。
岩石内部物质吸水膨胀，导致岩石破裂。
《风化作用》PPT课件
风化作用指的是大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。本课件将介绍风化 作用的类型、意义以及对岩石的影响和预防措施。
什么是风化作用
风化作用是指大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。它是地壳岩石在日晒、风吹、水淋等自然力作用下的破 坏和改造过程。
风化作用的意义
环境演化
风化作用加速了地壳岩石的 破坏和变质，推动了地球环 境的演化。
结语
1 风化作用的未来发展
随着科学技术的进步，我们对风化作用的认 识将越来越深入，对其未来的发展也有更深 远的影响。
2 重要性再强调
风化作用是地球表面物质循环的重要过程， 对地球环境和生物演化有着重要意义。
风化作用与岩石
1 风化作用对岩石的影响
风化作用使岩石变脆，易于剥落和破裂。
2 岩石的风化类型
第五章 风化作用
2.岩石特征
2.1 岩石成分 ✓主要造岩矿物抵抗风化能力由小到大的次序是： 橄榄石<钙长石<辉石<角闪石<钠长石<黑云
母 <钾长石<白云母<粘土矿物<石英<铝、铁氧化
物 方解石也属于易风化矿物。
2.岩石性质
2.1 岩石成分 ✓沉积岩的破坏是风化与剥蚀共同作用的结果。 石英砂岩：机械破碎为主 粘土岩：风化与剥蚀共同作用，易成洼地。 石灰岩：干旱地区-机械风化；湿热地区-化学
3.2.3 化学风化为主的中期阶段（酸性硅铝阶 段（风化壳遭强烈的淋溶作用）
Ca、Mg、Na、K淋失，H2SiO3部分淋失， 呈酸性反应。粘土矿物以高岭石、埃洛石为主 。多见于秦岭、大巴山谷地及江淮丘陵的红棕 或棕色黄棕壤。
2.化学风化作用
地表岩石在H2O、O2和CO2等的作 用下，发生化学成分变化，并 产生新矿物的过程。 影响因素： H2O、CO2和O2
P115-117
化学风化作用的主要方式：
✓溶解作用: 内因+外因；常见矿物溶解顺序
✓水化（合）作用： CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O ✓水解作用
4K[AlSi3O8]+6H2O →Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +4KOH
钾长石
高岭石
Al4[Si4O10] (OH)8+nH2O →2Al2O3·nH2O+
8SiO2+4H2O
高岭石
铝土矿
P115-117
化学风化作用的主要方式：
✓碳酸化作用
4K[AlSi3O8]+4H2O +2CO2→Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +2K2CO3
风化作用与剥蚀作用
2011-3-5
24
地形
地形条件包括：地势高度、地势起伏、山 坡方向 • 地势高度影响局部气候的变化 • 地势起伏影响地下水位变化、植被发育及 风化产物的保存 • 山坡方向影响日照长短、植被状况等
2011-3-5
25
岩石特征
岩石的地球化学特征是影响化学风化作用的主要 因素。不同的岩石由于化学成分的不同，其化学 活动性也明显不同（主要表现在原子价、离子半 径、离子亲和力、化合能力和极化能力等方面）， 容易被氧化、溶解的岩石出露区，总是化学风化 作用较为强烈的地段。同一岩石中由于不同矿物 成分的差异，也会造成风化作用的差异。
2011-3-5
14
生物的风化作用
生物的机械风化作用 植物的根系和掘地动 物对岩石也会产生机械风化作用。随着树 木的生长，其根系越来越大，同时对岩石 的裂隙壁产生了极大的作用力，就像楔子 一样将岩石沿裂隙劈开，造成机械风化。 各种掘地动物，如啮齿类动物、蠕虫动物 等，也会产生机械作用。
2011-3-5
一、地面流水的剥蚀作用 地面流水是指陆地表面流动着的液态水。它 地面流水 们在重力作用下，沿地表从高处向低处流 动。地面流水主要来自大气降水，其次来 自冰雪融水和地下水 。
• 面流的洗刷作用 • 洪流的地质作用及泥石流 • 河流的地质作用
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河流的侵蚀作用
河 流 在 纵 向 的 特 征
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30
大气降水的酸度过高，可能 会使生态系统受到破坏，毁 坏森林、干扰农作物的光合 作用，甚至造成毁灭性的破 坏。一九八二年六月十八日， 重庆市下了一场酸雨，使郊 区2万亩水稻叶片突然枯黄， 几天后局部枯死。
2011-3-5 31
酸雨还能腐蚀金属结构、破坏建筑物、 加速风化作用的进程。酸雨可使土壤、 湖泊、河流酸化，导致水生生物的结 构发生变化，破坏生态平衡。一些发 达国家在发展中曾经造成湖泊的严重 酸化，导致鱼类死亡。我国酸雨主要 分布在长江以南、青藏高原以东地区， 酸雨的破坏逐年加重，区域也在逐渐 扩大，造成了严重的经济损失。据统 计，酸雨造成的损失每年高达20亿元 以上。
《风化作用》课件
氧化碳等与岩石中的矿物发生化学反应，导致岩石分解。
分类：物理风化、化学风化
总结词
物理风化主要包括机械破碎和热胀冷缩等现象，而化学风化则涉及到矿物与水、氧气和二氧化碳等发生的化学反 应。
详细描述
物理风化主要通过机械方式使岩石崩解，如温度变化引起的热胀冷缩，使岩石产生裂缝，或者冰冻和干燥引起的 应力变化，使岩石碎裂。而化学风化则是由岩石中的矿物与水、氧气和二氧化碳等发生化学反应，导致岩石分解 。这些化学反应可以改变岩石的成分和结构，使其逐渐分解成碎屑和土壤。
未来，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，风化作用的研究将更加深入和广泛。同时，随着人们对环境保护意识的提高 ，风化作用的研究也将更加注重实际应用和环境保护的结合。
THANKS
感谢观看
一些植物和微生物会分泌出酸性和碱性物 质，对岩石进行腐蚀和分解。
03
风化作用的影响
对地表形态的影响
风化作用会导致地表 岩石破碎、分解，形 成大小不一的碎屑。
风化作用还会导致地 表起伏不平，增加地 表的粗糙度。
这些碎屑在重力作用 下逐渐堆积，形成各 种地貌，如山丘、峡 谷等。
对土壤形成的影响
风化作用产生的碎屑和土壤中的 有机质经过微生物分解和化学反
人类活动对风化作用的影响涉及到土地利用、采矿、水利 工程、交通建设等多个方面。例如，采矿活动会破坏地表 的岩石和土壤，水利工程和交通建设会导致土壤和岩石的 移动和变形，这些都会促进风化作用的进行。
风化作用研究的发展趋势
风化作用研究的发展趋势主要包括以下几个方面：加强基础理论的研究，深入了解风化作用的机理和过程；加强应用研究， 将风化作用的研究成果应用到实际的环境保护和资源开发中；加强跨学科的合作，将地质学、地理学、生态学等多个学科的 理论和方法结合起来，全面深入地研究风化作用。
分类：物理风化、化学风化
总结词
物理风化主要包括机械破碎和热胀冷缩等现象，而化学风化则涉及到矿物与水、氧气和二氧化碳等发生的化学反 应。
详细描述
物理风化主要通过机械方式使岩石崩解，如温度变化引起的热胀冷缩，使岩石产生裂缝，或者冰冻和干燥引起的 应力变化，使岩石碎裂。而化学风化则是由岩石中的矿物与水、氧气和二氧化碳等发生化学反应，导致岩石分解 。这些化学反应可以改变岩石的成分和结构，使其逐渐分解成碎屑和土壤。
未来，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，风化作用的研究将更加深入和广泛。同时，随着人们对环境保护意识的提高 ，风化作用的研究也将更加注重实际应用和环境保护的结合。
THANKS
感谢观看
一些植物和微生物会分泌出酸性和碱性物 质，对岩石进行腐蚀和分解。
03
风化作用的影响
对地表形态的影响
风化作用会导致地表 岩石破碎、分解，形 成大小不一的碎屑。
风化作用还会导致地 表起伏不平，增加地 表的粗糙度。
这些碎屑在重力作用 下逐渐堆积，形成各 种地貌，如山丘、峡 谷等。
对土壤形成的影响
风化作用产生的碎屑和土壤中的 有机质经过微生物分解和化学反
人类活动对风化作用的影响涉及到土地利用、采矿、水利 工程、交通建设等多个方面。例如，采矿活动会破坏地表 的岩石和土壤，水利工程和交通建设会导致土壤和岩石的 移动和变形，这些都会促进风化作用的进行。
风化作用研究的发展趋势
风化作用研究的发展趋势主要包括以下几个方面：加强基础理论的研究，深入了解风化作用的机理和过程；加强应用研究， 将风化作用的研究成果应用到实际的环境保护和资源开发中；加强跨学科的合作，将地质学、地理学、生态学等多个学科的 理论和方法结合起来，全面深入地研究风化作用。
第五章风化作用与剥蚀作用
（2）化学风化作用：岩石在原地以化学变 化的方式使岩石破碎的过程。 特点：不仅发生岩石破碎，而且岩石的物 质成分也将发生变化。 可分为溶解作用、氧化作用、水解和碳 酸化作用等次级方式。
一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （2）化学风化
纪念碑被酸雨化学风化前后
一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （2）化学风化
五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用
海蚀作用：由海水的机械动能、溶解作用和 海洋生物活动等因素引起海岸及海底物质 的破坏过程。 根据作用方式，海蚀作用可分为机械海蚀作 用、化学海蚀作用和生物海蚀作用。
五、海洋（及湖泊）的剥蚀作用
机械海蚀作用：由海水运动的动能引起的对海岸 和海底物质的破坏过程，按破坏方式可再分为 冲蚀和磨蚀。 化学海蚀作用：海水对岩石的溶解或腐蚀过程。 生物海蚀作用：生物对海岸和海底物质的破坏过 程。
水力活动：流 水使基岩碎片 松动并且移动 碎屑和砾石
磨蚀作用：松 动的颗粒磨蚀 河床，有时形 成孔洞
河流的下蚀作用
三、地面流水的剥蚀作用 2.地面流水的剥蚀作用 ① 河流的下蚀作用
河流的侵蚀基准面：河流注入水体的水面，它控 制着河流下蚀作用的深度。
河水面将向湖面（局 部基准面）趋近
局部侵蚀 基准面
温差风化 左图：由于温差风化引起的层状脱落；
右图：球状风化
一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化
② 冰劈作用：充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而岩 石裂解的过程。
在寒冷气候条件下岩石被冰劈作用破坏
一、风化作用的概念与风化作用的类型 2. 风化作用的类型 （1）物理风化
冰川擦痕——磨蚀 作用的产物
第五章 风化作用与剥蚀作用
第五章风化作用与剥蚀作用第一节风化作用目的要求风化作用是大气圈、水圈和生物圈与出露在地表岩石之间的相互作用，主要通过物理力和化学分解两种方式破碎岩石。
风化作用的产物，最终停留在基岩的表面，形成一层各地厚薄不等的疏松薄壳，其上部进而成为土壤。
而土壤则是大部分陆生生物活动的基础，因此风化作用具有重要的生态学意义，要求深入理解。
课时：2学时授课内容•一、风化作用的概念•二、风化作用的类型o（一）物理风化作用1.温差作用2.冰劈作用3.释荷（卸载）作用4.盐类的结晶与潮解作用o（二）化学风化作用1.氧化作用2.溶解作用3.水解作用4.水化作用o（三）生物风化作用•三、风化作用的产物o（一）物理风化作用的产物o（二）化学风化作用的产物o（三）生物风化作用的产物o（四）风化壳o（五）土壤•四、影响风化作用的因素o（一）岩石的性质o（二）气候与地形重点本节课程的重点应放在：1.机械风化包括多种应力作用，但最明显的是冰劈作用；2.化学风化的主要类型是氧化、溶解和水解作用；3.在风化作用中裂隙很重要，因为它使空气和水能在很深的地方侵蚀岩石，同时它还大大增加了岩石发生化学反应的表面积；4.风化作用有一种使被破坏的岩石块体产生球形表面的普遍趋势。
难点本节课的难点在如何简要阐述风化壳的时间意义。
教学方法本节课以叙述为主配合图件，择重讲授。
讲授重点内容提要•一、风化作用（weathering）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。
风化作用是一种自然现象，如古墙的层层脱落；石刻的模糊不清、残缺不全；路基的斑剥，甚至铁器的生锈等等，均与风化作用有关。
风化作用可以是机械的破坏，也可以是化学分解，而生物风化作用两者皆而有之。
风化作用是一种岩石在原地遭受破坏的作用。
破坏下来的产物除部分被水溶液带走外，一般不发生显著的位移，这是与其它外动力作用最明显的区别。
必须指出，风化作用与风的地质作用，在概念上是毫不相关的。
风化作用与剥蚀作用
河流侵蚀作用的类型
河流的侵蚀作用可分为机械和化学 两种方式。河流的机械侵蚀作用是通过 其动能或挟带的沙石对河床的机械破坏 过程； 化学侵蚀作用是通过河水对河床岩 石的溶解和化学反应完成的，尤其在可 溶性岩石地区比较明显。 河流侵蚀作用按侵蚀的方向又可分 为下蚀作用和侧蚀作用。
1、 河流的下蚀作用
（五）土壤
土壤一般是在风化壳(如山区土壤 )和松散沉积层(如平原、盆地区土壤 )的基础上，经生物及其它风化作用 的综合改造而形成的。
土壤的主要组成
土壤由腐殖质、矿物质、水分和空气组 成。 腐殖质是生物、微生物遗体在风化产物 中不断聚集腐烂后变成的。 土壤的矿物质由风化过程中形成和残存 的各种粘土矿物及石英、长石、角闪石、云 母等组成。
不同气候带风化作用的强度和深度
岩石的特征
1、 差异风化作用
不同矿物具有不同的抗风化能力， 由不同矿物组成的岩石其抗风化能力亦 不同。 这样在岩石表面就出现凹凸不平的 现象，这种现象称差异风化作用。
2 球形风化作用
矿物分布均匀的岩石，如砂岩、花 岗岩、玄武岩等； 如果发育有三组近于互相垂直的裂 隙，往往被切成许多大小不等的立方形 岩块，在岩块棱角处自由表面积大，易 受温度、水溶液、气体等因素的作用而 风化破坏，经一段时间，岩块棱角消失 ，在其表面形成大大小小的球体或椭球 体，这种现象称球形风化作用。
即河水及挟带的碎屑物质对河床 底部产生破坏，使河谷加深、加长的 过程。 在河流上游及山区河流，由于河 床的纵比降和流水速度大，因此活力 在垂直方向上的分量也大，就能产生 较强的下蚀能力，这样使河谷的加深 速度快于拓宽速度，从而形成在横断 面上呈“V”字形的河谷，也称V形谷。
河 流 下 蚀 作 用 形 成 形 谷
第五章风化作用
一、 风化作用的类型
引起风化作用的因素：气温、大气、水及生物等。 引起风化作用的因素：气温、大气、水及生物等。
根据风化作用的方式和特点，风化作用可分： 根据风化作用的方式和特点，风化作用可分： 物理（机械）风化作用 物理（机械）
化学风化作用 生物风化作用
（一）物理风化作用
物理风化作用 它是指地表和靠近地表的岩石因气 大气、 温 、 大气 、 水等因素的变化在原地发生机械破坏而 不改变化学成分、不形成新矿物的作用。 不改变化学成分 、 不形成新矿物的作用 。 这种作用 又称机械风化作用。 又称机械风化作用。 在此过程中，矿物、岩石的物质成分不发生变化， 在此过程中，矿物、岩石的物质成分不发生变化， 只是从整体或大块崩解为大小不等的碎块。 只是从整体或大块崩解为大小不等的碎块 。 物理风 化作用的方式主要有温差风化（ 岩石的热胀冷缩） 化作用的方式主要有温差风化 （ 岩石的热胀冷缩 ） 冰冻风化、盐类的结晶与潮解、层裂（ 、冰冻风化、盐类的结晶与潮解、层裂（卸载 ）等 。
常见造岩矿物，其溶解度大小顺序如下： 常见造岩矿物，其溶解度大小顺序如下：
石盐＞石膏＞方解石＞白云石＞橄榄石＞ 石盐＞石膏＞方解石＞白云石＞橄榄石＞ 辉石＞角闪石＞斜长石＞钾长石＞黑云母 辉石＞角闪石＞斜长石＞钾长石＞ ＞白云母＞石英。 白云母＞石英。
2. 水化作用(hydration) 水化作用(
⑸风化作用发生以后，原来高温高压下形成的矿物 风化作用发生以后， 被破坏，形成一些在常温常压下较稳定的新矿物， 被破坏，形成一些在常温常压下较稳定的新矿物， 构成陆壳表层风化层， 构成陆壳表层风化层，风化层之下的完整的岩石 称为基岩，露出地表的基岩称为露头。 称为基岩，露出地表的基岩称为露头。 风化作用的重要特征是岩石或矿物在原地遭受分 解和破坏，风化的产物仍保留在原地。 解和破坏，风化的产物仍保留在原地。
第五章 风化作用
3．层裂或卸载作用 （岩石的释荷） 深部的岩石处ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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· 2O)+8H2SO4 3H 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。
三、风化壳 ——在大陆地壳的表层由风化残 积物组成的一层不连续的薄壳称为风 化壳。厚度一般为数厘米至数十米。 1、风化壳的分层
土壤层 残积层(碎屑层)
半风化层
基岩
如果被较新的岩石覆盖而保存 下来的风化壳称为古风化壳。 2、研究风化壳的意义 ①可以了解地壳运动的情况 ②可以恢复古地理环境 ③可以帮助寻找风化壳型矿产。
风化壳厚度与环境因素的对应关系
第四节 主要矿物和岩石的风化特征 第五节 风化壳及风化阶段
自学
1、温度的变化(热胀冷缩)——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、水的冻融作用——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，体积就会膨胀 1/11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。
第五章 风化作用 1节要点
Fe2(SO4)3很容易水解成褐铁矿：
Fe2(SO4)3+6H2O====Fe2O3.3H2O+3H2SO4 褐铁矿
三、生物风化作用 （biological weathering) 包括机械的、化学的
根劈作用
天子山砂岩裂缝中生长的植物Fra bibliotek第五章
风化作用
Weathering
本章教学目的和教学要求：
1.为重点章之一.通过本章学习，学生可 了解到风化作用是土壤形成的必不可少的 过程，为土壤学的学习做准备；
2.要求掌握风化作用、各种风化作用类型 的特点、风化壳、 球状风化 、元素的地 质循环概念;
3.要求熟知影响岩石风化的因素、常见岩 石的风化特点及岩石风化产物与土壤、农 业的关系.
第五章
第一节
风化作用
风化作用类型
第二节 主要岩石的风化特点及岩石地貌特征
第三节 第四节 风化产物 岩石及其风化产物与农业资源
第一节
风化作用类型
风化作用(weathering)：地壳表层的岩石， 在大气和水的联合作用、温度的变化、以 及生物活动的影响下，所发生的一系列崩 解和分解作用。
1、物理风化作用： T引起岩石、矿物机械破 坏，化学成分不变； 2 、化学风化作用： H2O 、 CO2 、 O2 参与，引 起岩石、矿物破坏，和化学成分改变； 3 、生物风化作用：生物引起岩石、矿物破 坏，化学成分可变，也可不变；
一、物理风化作用(physical weathering)
1、矿物岩石的差异性胀缩
2、冰劈作用
3、盐分结晶的撑裂作用
4、层裂或卸荷作用
温度变化引起岩石差异胀缩而崩解
冰劈作用
二、 化学风化作用（chemical weathering)
e第五章 风化作用(学)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------e第五章风化作用(学)第五章风化作用风化作用是指在地表或近地表的条件下，由于气温变化、大气、水及生物等因素的影响下，使岩石在原地遭受分解和破坏的过程，称为风化作用。
第一节物理风化作用机械破坏作用-----（不改变化学成分、不形成新矿物） ------ 机械风化（少用）。
物理风化作用的方式主要有温差风化、冰冻风化、层裂等。
一、温差风化温差风化是指气温周期性变化引起岩石膨胀和收缩的交替变化，而使岩石在原地崩解。
二、冰冻风化冰冻风化填充于岩石裂隙中的水分因结冰体积膨胀而使岩石机械破碎的过程，称为冰冻风化。
------ (冰劈作用) （实际上也是温度变化间接使岩石破碎）。
裂隙中的冰冻作用犹如一把砍石利斧，故又称为冰劈作用。
三、层裂作用（又称为卸荷作用、卸载作用或席理）。
四、盐类的结晶与潮解指充填于岩石裂隙中含盐分的溶液，因盐类结晶和溶解使岩石破碎的作用。
这种风化作用常见于干旱和半干旱地区，其原理类似于冰劈作用。
第二节化学风化作用一、化学风化作用的方式 1. 溶解作用溶解作用是指水溶液溶解岩石的某些易溶成分，使岩石破碎的过程。
1 / 52. 水化作用又称水合作用，水参加到矿物结晶格架中，形成含水分子的矿物，称为水化作用。
3. 水解作用水解作用水离解出的离子与矿物作用，引起矿物分解并形成新矿物的作用。
4. 碳酸化作用碳酸化作用是指当 CO 2 溶解于水时，形成CO 3 2- 、HCO 3 - 离子，它们与矿物中的 K + 、Na + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 等阳离子化合形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。
5. 氧化作用氧化作用是指大气和水中的游离氧，使矿物中的低价化合物氧化成高价化合物，这种作用称为氧化作用。
05第五章风化作用
3
1、温差风化 、
由于岩石表层温 度周期性的变化 而使岩石崩解的 过程
4
2、冰劈作用 、
因充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使 岩石崩解的过程
图5-2冰劈作用（据W．K．汉布林， 1980）
5
3、盐类的结晶与溶解 、
指充填于岩石孔隙、 指充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶 液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结 因水溶液浓度的变化， 晶和溶解使岩石破碎的过程 常见于干旱和半干旱地区， 常见于干旱和半干旱地区，
4FeS2+15O2+14H2O♦2(Fe2O3·3H2O)+8H2SO4 ♦
黄铁矿 褐铁矿
氧 化
黄 铁 矿
褐 铁 矿
黄铁矿氧化成褐铁矿后，在颜色、 黄铁矿氧化成褐铁矿后，在颜色、成分 结构上都发生了变化， 、结构上都发生了变化，矿物变得松软 多孔。 多孔。
12
4、水化（水合）作用 水化（水合）
第四节
影响风化作用的因素
气候的影响 地形的影响 岩性的影响
19
一、气候的影响
气候严寒或干燥地区：生物稀少， 气候严寒或干燥地区：生物稀少， 降水以固态形式为主（寒冷区） 降水以固态形式为主（寒冷区）或 者少（干旱区）。这些地区以机械 ）。这些地区以 者少（干旱区）。这些地区以机械 风化作用为主， 风化作用为主，化学和生物风化较 弱 。
2
第一节
物理风化作用
主要是在温度变化等因素的影响下， 主要是在温度变化等因素的影响下，岩 石在原地发生的机械破坏作用。 石在原地发生的机械破坏作用。它使岩石 裂开或崩解，形成大小不等的碎块( 裂开或崩解，形成大小不等的碎块(岩块 和岩屑) 和岩屑)，但其成分却未发生显著的变化 。 有以下几种方式： 有以下几种方式： 温差风化 盐类的结晶与潮解 冰劈作用 层裂或卸载作用
1、温差风化 、
由于岩石表层温 度周期性的变化 而使岩石崩解的 过程
4
2、冰劈作用 、
因充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使 岩石崩解的过程
图5-2冰劈作用（据W．K．汉布林， 1980）
5
3、盐类的结晶与溶解 、
指充填于岩石孔隙、 指充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分的溶 液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结 因水溶液浓度的变化， 晶和溶解使岩石破碎的过程 常见于干旱和半干旱地区， 常见于干旱和半干旱地区，
4FeS2+15O2+14H2O♦2(Fe2O3·3H2O)+8H2SO4 ♦
黄铁矿 褐铁矿
氧 化
黄 铁 矿
褐 铁 矿
黄铁矿氧化成褐铁矿后，在颜色、 黄铁矿氧化成褐铁矿后，在颜色、成分 结构上都发生了变化， 、结构上都发生了变化，矿物变得松软 多孔。 多孔。
12
4、水化（水合）作用 水化（水合）
第四节
影响风化作用的因素
气候的影响 地形的影响 岩性的影响
19
一、气候的影响
气候严寒或干燥地区：生物稀少， 气候严寒或干燥地区：生物稀少， 降水以固态形式为主（寒冷区） 降水以固态形式为主（寒冷区）或 者少（干旱区）。这些地区以机械 ）。这些地区以 者少（干旱区）。这些地区以机械 风化作用为主， 风化作用为主，化学和生物风化较 弱 。
2
第一节
物理风化作用
主要是在温度变化等因素的影响下， 主要是在温度变化等因素的影响下，岩 石在原地发生的机械破坏作用。 石在原地发生的机械破坏作用。它使岩石 裂开或崩解，形成大小不等的碎块( 裂开或崩解，形成大小不等的碎块(岩块 和岩屑) 和岩屑)，但其成分却未发生显著的变化 。 有以下几种方式： 有以下几种方式： 温差风化 盐类的结晶与潮解 冰劈作用 层裂或卸载作用
5.第五章 风化作用
元素迁移序列 迁移序列的组成 迁移值顺序指数 Cl(Br,I),S Ca,Na,Mg,K SiO2(硅酸盐的),P,Mn Fe,Al,Ti 2n•101 n•100 n•10-1 n•10-2 n•10-∞
元 素 迁 移 序 列
1.强烈移失的 2.易移失的 3.可移失的 4.略可移失的
5.实际上不移失的 SiO2(石英)
重 点 掌 握
矿物风化能力的比较
卤化物类>硫酸盐类>碳酸盐类>磷酸盐类>硅酸盐类
(Halides > Sulfates > Carbonates>Phosphates>silicates)
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。
下，引起化学成分改变，产生新物质的过程。
生物风化 (Biological weathering)生物及其生命活动
对岩石、矿物产生的破坏作用，包括物理风化和化 学风化两种形式。
P149-152
物理风化(Physical weathering)
主要发生在干旱地区、高山与两极等 缺少植被覆盖的地区。
重 硅酸盐矿物 点 掌 握 孤立四面体（橄榄石）<单链（辉石）<双链 （角闪石）<层状（黑云母）<架状（长石） 橄榄石<辉石<角闪石<黑云母<滑石<蛇纹石<绿帘石 <基性斜长石<酸性斜长石<正长石<白云母<石英 另外，含Ca、Mg、K、Na多，含Fe、Al、Si 较少，矿物易风化，反之则较稳定。
二.主要造岩矿物的风化
影响因素
温度
第五章风化作用weathering
元素的地质循环
土壤
1. 成土作用。 2. 土壤的剖面结构
第五节 土壤（soil）
一、土壤概述 地球表面陆地上能够生长植物的疏松表层。
二、土壤分层 土壤的基本层次：
表土层（腐殖质层和淋溶层）（A层）， 淀积层（B层）， 母质层（C层）， 基岩层（D层）。
表土层 淀积层
母质层
岩石及其风化产物与农业资源 一、风化产物与岩石类型
华山石刻
二、风化作用的类型
按风化作用的性质和类型分： 1. 物理（机械）风化作用
地表岩石发生机械破碎而不改变其化学成分， 也不形成新矿物的作用。
产物：岩石碎屑、矿物碎屑 按方式（机理）分：
（1） 温度风化
•温差导致表层与内部之间的引张力，产生裂缝； •各种矿物的膨胀系数不同； •反复增温，质点热运动削弱质点间的联系；
Exercise 2
Frost action breaks rocks apart because when water freezes into ice it
a. expands. b. contracts. c. stays the same size. d. becomes more slippery.
(磁铁矿)
(褐铁矿)
Exercise 4
Chemical weathering is the
a. destructive processes that change the physical character of rock at or near the Earth's surface
b. process that breaks rock into smaller pieces with little or no chemical change
05第五章 风化作用与剥蚀作用
Here's a dramatic example of the power and effect of frost shattering. Minute amounts of water infiltrate small incipient joint systems in rocks. Over time, the force exerted by the expansion of the freezing water wedges the rock apart. Scale is indicated by the metal rod, which is 1 meter in length.
（二）化学风化作用的产物
化学风化作用的最终产物包括两部分： 1）能溶于水的可迁移物质 包括各种易溶盐类、K+、Na+ 的氢氧化物（真溶液）和少部分难溶物质（胶体）（如 Si4+、Al3+、Fe3+、Mn4+等氧化物或氢氧化物胶体）； 2）难于迁移，堆积在原地的残积物。主要为难溶物质、 岩石碎屑和风化形成的矿物，如石英碎屑、蒙脱石、高岭 石、铝土矿、蛋白石、褐铁矿等。 各类矿物抗风化能力的顺序是：氧化物、氢氧化物＞硅酸 盐＞碳酸盐＞硫化物＞卤化物、硫酸盐； 几种常见矿物抗风化能力的顺序是：石英＞白云母＞长石 ＞黑云母＞角闪石＞辉石＞橄榄石。
Chemical Weathering in Granite
溶解作用的结果，一方面是易溶解的物质溶解，并随水 溶液带走，岩石孔隙增加，硬度减小，易于破碎；另一 方面难溶物质残留原地形成风化产物。
2．氧化作用
是指矿物、岩石与大气或水中的游离氧起化学反应形成 氧化物使岩石破碎的过程。 4FeS2＋14H2O＋13O2→2（Fe2O3·3H2O）＋8H2SO4 黄铁矿 褐铁矿 硫酸进一步参与风化 铁帽：一些含铁金属硫化物矿床的露头经风化后形成红 褐色或黑褐色的外表，主要由褐铁矿组成，俗称“铁 帽”，它指示其下埋藏有金属硫化物矿床，重要标志。
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外力影响下,机械地分裂成碎 屑，只改变形状大小，不改变成分 的过程。
主要包括以下4种方式：
矿物岩石的差异性胀缩
水的冻融变化产生的冰劈作用 盐分结晶的撑裂作用
层裂或卸荷作用
物理风化作用主要发生在干旱
地区、高山与两极等缺少植被
覆盖的地区。 温度是主导作用。
3.2.3 化学风化为主的中期阶段（酸性硅铝阶 段（风化壳遭强烈的淋溶作用） Ca、Mg、Na、K淋失，H2SiO3部分淋失 ，呈酸性反应。粘土矿物以高岭石、埃洛石为 主。多见于秦岭、大巴山谷地及江淮丘陵的红 棕或棕色黄棕壤。
3.2.4 化学风化为主的晚期阶段（富铝的阶段）
风化壳受到彻底的分解淋溶，粘土矿物部分破 坏，盐基、H2SiO3淋失，残留的是铁、铝氧化 物。多见于华南沿海的红色砖红壤。
3.3 风化壳形成的因素
风化作用的阶段受气候(温度、降雨)、 地形(海拔高度、坡度、坡向等－－ 水热条件)、矿物成分（矿物组成、 结构、构造）时间等因素所控制。
3.4 元素的地质循环
风化过程中，某种元素一方面迁移淋失， 另一方面会在合适的条件下停留累积。 在风化壳发展演变中，各种元素不断迁 移，并由一种形态演变为另一种形态， 这种过程叫做元素的地质循环。
第三节
一、风化产物类型
碎屑物质 溶解物质 难溶物质
风化产物
二、残积物 残积物：岩石风化后在原地残留的物质。
包括：残留原地的碎屑以及新形成的矿物。 其结构松散，其中岩石碎屑大小不均，棱 角显著，通常不具有层理。
堆积物：岩石风化物经迁移在异地堆积的 物质。
主要分布在分水岭、山坡，矿物成分与基岩一致。
在自然界，各种影响风化作用的因素是综合作
用的。
内因：潮湿条件下，花岗岩-高岭石+石英砂； 石英砂岩难以风化 外因：石灰岩，湿热条件下极易化学风化；干 热（缺乏含CO2的水）条件下不易风化。
二、主要造岩矿物在风化过程中的变化p120
三、主要岩石的风化特点及岩石地貌特征
p120-123
花岗岩：天涯海角 玄武岩：柱状节理，峨眉山顶 页 岩：四川“天府之国” 砂 岩：丹霞地貌 石灰岩：岩溶地貌 石英岩： 大理岩：
三、风化壳
风化的产物成为一个不连续的薄壳覆盖在 基岩上，称为风化壳。 包括：残积物+堆积物。 被较新岩层覆盖而保存下来的风化壳，称
为古风化壳。
3.1 风化壳剖面
以花岗闪长岩岩体发育的风化壳为例，按 照风化的性质和程度分层: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 土壤 残积层 半风化岩石 基岩（未风化岩石）
3.2 风化作用的阶段 移动性元素迁移序列
<钾长石<白云母<粘土矿物<石英<铝、铁氧化物
方解石也属于易风化矿物。
2.岩石性质
2.1 岩石成分 沉积岩的破坏是风化与剥蚀共同作用的结果。 石英砂岩：机械破碎为主 粘土岩：风化与剥蚀共同作用，易成洼地。 石灰岩：干旱地区-机械风化；湿热地区-化学 风化。 变质岩：矿物组成越多，岩石越易风化
2.岩石性质
第二节 主要岩石的风化特点及 岩石地貌特征
一. 影响岩石风化作用的因素
环境条件 岩石特征
1.环境条件
气候---气温（纬度,海拔） 降雨量 生物活动(植被,微生物) 地形---地势高低(海拔) 坡度 坡向
P117-118
2.岩石特征
2.1 岩石成分 主要造岩矿物抵抗风化能力由小到大的次序是： 橄榄石<钙长石<辉石<角闪石<钠长石<黑云母
2.化学风化作用
地表岩石在H2O、O2和CO2等的作 用下，发生化学成分变化，并
产生新矿物的过程。
影响因素： H2O、CO2和O2
P115-117
化学风化作用的主要方式：
溶解作用: 内因+外因；常见矿物溶解顺序 水化（合）作用： CaSO4+2H2O→CaSO4· 2O 2H 水解作用
4K[AlSi3O8]+6H2O →Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +4KOH 钾长石 高岭石 Al4[Si4O10] (OH)8+nH2O →2Al2O3· 2O+ 8SiO2+4H2O nH 高岭石 铝土矿 P115-117
化学风化作用的主要方式：
碳酸化作用
4K[AlSi3O8]+4H2O +2CO2→Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +2K2CO3
钾长石 氧化作用
高岭石 黄铁矿→褐铁矿
4FeS2 +14H2O+15O2→2( Fe2O3· 2O) +8H2SO4 3H
不能用作建筑材料
3、生物风化
本章思考题
风化作用、风化壳的概念; 风化作用的类型； 影响物理、化学、生物风化的因素； 风化作用的阶段； 影响岩石风化的因素; 常见矿物、岩石的风化特点
第五章 风化作用
目的和要求：了解风化作用的类型；掌握影响岩 石风化的因素和主要造岩矿物在风化中的表现。
风化作用：即地壳表层的岩石在大气、水 的联合作用以及温度变化和生物活动的影 响下发生的一系列崩解和分解。
第一节 风化作用的类型
按作用因素与作用性质的不同，分为：
物理风化 化学风化 生物风化
P114-117
元素迁移序列
1. 强烈移失的 2. 易移失的 3. 可移失的 4. 略可移失的
迁移序列的组成
Cl （Br, I）, S Ca, Na, Mg, K
SiO2(硅酸盐的), P, Mn
Fe, Al, Ti
5. 实际上不移失的
SiO2(石英)
3.2.1 物理风化为主的阶段（机械破碎为主的碎 屑阶段） Cl、S 发生移动。 3.2.2 化学风化为主的阶段早期阶段（饱和硅铝 或钙淀积阶段） Cl、S 淋失，Ca、Mg、K 、Na在风化壳中发生 移动，呈碱性或中性反应。部分钙与CO32-结合 成CaCO3，沉淀在岩石碎屑空隙中，形成富钙 生物残积层，粘土矿物以蒙脱石、水云母为主 （内蒙、新疆、东北的黑钙土、栗钙土、灰钙 土、漠钙土）。
生物在其生命活动对岩石、矿物产生的机械 的和化学的破坏作用。
物理 形式 化学 形式
根劈作用 穴居动物（蚂蚁、蚯蚓、穿山甲和田鼠） 的挖掘 人工的开山、碎石、耕作等 生命活动及动植物残体产生的CO2，及 根系分泌物（如有机酸、氨基酸、酶 等）、微生物分解岩石或矿物
三类风化的相互作用关系
• 物理风化 • 化学风化 • 生物风化
2.2 岩石的结构、构造
岩石中矿物或碎屑物颗粒的粗细、分选程度、 及胶结程度决定岩石的致密度和坚硬度。 薄层岩石、具有层理（沉积岩）、片理（变 质岩）构造岩石风化速度快。
2.岩石性质
2.3 节理发育状况 节理密集之处风 化作用最强烈
球状风化
球状风化产生的条件：
①岩石具有厚层或块状构造； 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。
海南：天涯海角
位于福建海坛岛西北处海面的“半洋石帆” 是目前发现的全国最大的花岗岩球状风化海蚀 柱。两块巨石分别高达33米和17米，如鼓起的 风帆，而托起“船帆”的石岛恰如船身。这艘 “不沉之舟”与福建人顽强而勇敢地奔向大海 。
差异风化：矿物成分、结构、构造及节理 状况不同的岩石共生在一起，他们抵抗风 化能力不一致，抗风化能力强的岩石突出， 抗风化能力弱的岩石凹入，这种现象称为 差异风化。
主要包括以下4种方式：
矿物岩石的差异性胀缩
水的冻融变化产生的冰劈作用 盐分结晶的撑裂作用
层裂或卸荷作用
物理风化作用主要发生在干旱
地区、高山与两极等缺少植被
覆盖的地区。 温度是主导作用。
3.2.3 化学风化为主的中期阶段（酸性硅铝阶 段（风化壳遭强烈的淋溶作用） Ca、Mg、Na、K淋失，H2SiO3部分淋失 ，呈酸性反应。粘土矿物以高岭石、埃洛石为 主。多见于秦岭、大巴山谷地及江淮丘陵的红 棕或棕色黄棕壤。
3.2.4 化学风化为主的晚期阶段（富铝的阶段）
风化壳受到彻底的分解淋溶，粘土矿物部分破 坏，盐基、H2SiO3淋失，残留的是铁、铝氧化 物。多见于华南沿海的红色砖红壤。
3.3 风化壳形成的因素
风化作用的阶段受气候(温度、降雨)、 地形(海拔高度、坡度、坡向等－－ 水热条件)、矿物成分（矿物组成、 结构、构造）时间等因素所控制。
3.4 元素的地质循环
风化过程中，某种元素一方面迁移淋失， 另一方面会在合适的条件下停留累积。 在风化壳发展演变中，各种元素不断迁 移，并由一种形态演变为另一种形态， 这种过程叫做元素的地质循环。
第三节
一、风化产物类型
碎屑物质 溶解物质 难溶物质
风化产物
二、残积物 残积物：岩石风化后在原地残留的物质。
包括：残留原地的碎屑以及新形成的矿物。 其结构松散，其中岩石碎屑大小不均，棱 角显著，通常不具有层理。
堆积物：岩石风化物经迁移在异地堆积的 物质。
主要分布在分水岭、山坡，矿物成分与基岩一致。
在自然界，各种影响风化作用的因素是综合作
用的。
内因：潮湿条件下，花岗岩-高岭石+石英砂； 石英砂岩难以风化 外因：石灰岩，湿热条件下极易化学风化；干 热（缺乏含CO2的水）条件下不易风化。
二、主要造岩矿物在风化过程中的变化p120
三、主要岩石的风化特点及岩石地貌特征
p120-123
花岗岩：天涯海角 玄武岩：柱状节理，峨眉山顶 页 岩：四川“天府之国” 砂 岩：丹霞地貌 石灰岩：岩溶地貌 石英岩： 大理岩：
三、风化壳
风化的产物成为一个不连续的薄壳覆盖在 基岩上，称为风化壳。 包括：残积物+堆积物。 被较新岩层覆盖而保存下来的风化壳，称
为古风化壳。
3.1 风化壳剖面
以花岗闪长岩岩体发育的风化壳为例，按 照风化的性质和程度分层: Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 土壤 残积层 半风化岩石 基岩（未风化岩石）
3.2 风化作用的阶段 移动性元素迁移序列
<钾长石<白云母<粘土矿物<石英<铝、铁氧化物
方解石也属于易风化矿物。
2.岩石性质
2.1 岩石成分 沉积岩的破坏是风化与剥蚀共同作用的结果。 石英砂岩：机械破碎为主 粘土岩：风化与剥蚀共同作用，易成洼地。 石灰岩：干旱地区-机械风化；湿热地区-化学 风化。 变质岩：矿物组成越多，岩石越易风化
2.岩石性质
第二节 主要岩石的风化特点及 岩石地貌特征
一. 影响岩石风化作用的因素
环境条件 岩石特征
1.环境条件
气候---气温（纬度,海拔） 降雨量 生物活动(植被,微生物) 地形---地势高低(海拔) 坡度 坡向
P117-118
2.岩石特征
2.1 岩石成分 主要造岩矿物抵抗风化能力由小到大的次序是： 橄榄石<钙长石<辉石<角闪石<钠长石<黑云母
2.化学风化作用
地表岩石在H2O、O2和CO2等的作 用下，发生化学成分变化，并
产生新矿物的过程。
影响因素： H2O、CO2和O2
P115-117
化学风化作用的主要方式：
溶解作用: 内因+外因；常见矿物溶解顺序 水化（合）作用： CaSO4+2H2O→CaSO4· 2O 2H 水解作用
4K[AlSi3O8]+6H2O →Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +4KOH 钾长石 高岭石 Al4[Si4O10] (OH)8+nH2O →2Al2O3· 2O+ 8SiO2+4H2O nH 高岭石 铝土矿 P115-117
化学风化作用的主要方式：
碳酸化作用
4K[AlSi3O8]+4H2O +2CO2→Al4[Si4O10] (OH)8 +8SiO2 +2K2CO3
钾长石 氧化作用
高岭石 黄铁矿→褐铁矿
4FeS2 +14H2O+15O2→2( Fe2O3· 2O) +8H2SO4 3H
不能用作建筑材料
3、生物风化
本章思考题
风化作用、风化壳的概念; 风化作用的类型； 影响物理、化学、生物风化的因素； 风化作用的阶段； 影响岩石风化的因素; 常见矿物、岩石的风化特点
第五章 风化作用
目的和要求：了解风化作用的类型；掌握影响岩 石风化的因素和主要造岩矿物在风化中的表现。
风化作用：即地壳表层的岩石在大气、水 的联合作用以及温度变化和生物活动的影 响下发生的一系列崩解和分解。
第一节 风化作用的类型
按作用因素与作用性质的不同，分为：
物理风化 化学风化 生物风化
P114-117
元素迁移序列
1. 强烈移失的 2. 易移失的 3. 可移失的 4. 略可移失的
迁移序列的组成
Cl （Br, I）, S Ca, Na, Mg, K
SiO2(硅酸盐的), P, Mn
Fe, Al, Ti
5. 实际上不移失的
SiO2(石英)
3.2.1 物理风化为主的阶段（机械破碎为主的碎 屑阶段） Cl、S 发生移动。 3.2.2 化学风化为主的阶段早期阶段（饱和硅铝 或钙淀积阶段） Cl、S 淋失，Ca、Mg、K 、Na在风化壳中发生 移动，呈碱性或中性反应。部分钙与CO32-结合 成CaCO3，沉淀在岩石碎屑空隙中，形成富钙 生物残积层，粘土矿物以蒙脱石、水云母为主 （内蒙、新疆、东北的黑钙土、栗钙土、灰钙 土、漠钙土）。
生物在其生命活动对岩石、矿物产生的机械 的和化学的破坏作用。
物理 形式 化学 形式
根劈作用 穴居动物（蚂蚁、蚯蚓、穿山甲和田鼠） 的挖掘 人工的开山、碎石、耕作等 生命活动及动植物残体产生的CO2，及 根系分泌物（如有机酸、氨基酸、酶 等）、微生物分解岩石或矿物
三类风化的相互作用关系
• 物理风化 • 化学风化 • 生物风化
2.2 岩石的结构、构造
岩石中矿物或碎屑物颗粒的粗细、分选程度、 及胶结程度决定岩石的致密度和坚硬度。 薄层岩石、具有层理（沉积岩）、片理（变 质岩）构造岩石风化速度快。
2.岩石性质
2.3 节理发育状况 节理密集之处风 化作用最强烈
球状风化
球状风化产生的条件：
①岩石具有厚层或块状构造； 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。
海南：天涯海角
位于福建海坛岛西北处海面的“半洋石帆” 是目前发现的全国最大的花岗岩球状风化海蚀 柱。两块巨石分别高达33米和17米，如鼓起的 风帆，而托起“船帆”的石岛恰如船身。这艘 “不沉之舟”与福建人顽强而勇敢地奔向大海 。
差异风化：矿物成分、结构、构造及节理 状况不同的岩石共生在一起，他们抵抗风 化能力不一致，抗风化能力强的岩石突出， 抗风化能力弱的岩石凹入，这种现象称为 差异风化。