风化作用对化石的影响
第二章 风化作用对地貌的影响
第二章风化作用对地貌的影响,残积物及古土壤一、风化作用对地貌的影响风化作用:在地表或接近地表条件下,坚硬的岩石、矿物在原地发生物理的、化学的变化,从而形成松散堆积物的过程。
风化作用不能形成特殊地形,但可以改造和破坏。
从而对地形和沉积物产生影响。
风化作用的深度大部分地区在10米以下,已知最大风化作用深度发生于热带,大致为1公里。
根据风化作用的因素和性质分为两大类型:物理(机械)风化作用、化学风化作用,生物风化作用是物理和化学的综合。
(一)、物理风化作用物理风化作用( physical weathering)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。
1 物理风化作用的方式(1)、岩石卸载(释重)(层裂构造、垂直的裂隙)(2)、矿物岩石的热胀冷缩(3)、岩石空隙中水的冻结与融化(冰冻作用( frost action)或冰劈作用)。
(4)、岩石空隙中盐的结晶与潮解岩石卸载边坡形成后,由于侧向应力削弱,岩体向临空方向回弹、这种现象犹如木桶因松箍而开缝一样,使原来被压紧的裂缝张开。
很明显,因这种原因张开的裂隙的特点愈近顶面,张开程度愈大,向深处或向坡里张开程度逐渐减小。
气温变化(矿物岩石的热胀冷缩)在大陆内部尤其是沙漠地区昼夜之间或季节之间温度变化很大,白天地表温度可高达60~70℃,而夜晚可降至0℃以下,从而使矿物岩石产生显著的热胀冷缩现象。
①当白天阳光照晒时,岩石表层温度快速升高,于是发生膨胀,由于岩石的导热性很差,传热缓慢,这时其内部尚未受热,并不能相应膨胀,结果在内外层之间产生与表面方向垂直的张力;夜间岩石表面因快速散热变冷,体积收缩,而岩石内部这时刚受到由岩石表面传来的热的影响,体积正在膨胀,结果使岩石的外层受到张力。
在上述张力的反复作用下,便产生平行于岩石表面的裂缝及垂直于岩石表面的裂缝,从而使岩石碎裂开来;②另一方面,岩石由多种矿物组成,各个矿物的膨胀系数不同,当温度变化时就发生差异性膨胀和收缩,从而破坏矿物之间的结合能力,促使岩石的碎裂;③此外,岩石因反复增温,其组成质点的热运动增强,也会削弱它们之间的联系能力,有助于岩石的碎裂。
知识链接:风化作用
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风化作用是指岩石在地表或接近地表的地方,在温度、水、植被等因素的影响下发生的破坏作用。
风化作用可以分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
(1)物理风化作用是指使岩石发生机械破碎,而没有显著的化学成分变化的作用。
岩石的物理风化主要是由于温度变化及由此而产生的水的冻结和融化等作用而引起的。
(2)化学风化作用是指岩石在水、氧气、二氧化碳等作用下发生化学分解作用。
岩石经过化学风化作用,不仅原来的化学成分要发生改变,而且会产生新的矿物。
(3)生物风化作用是指生物活动对岩石的破坏作用。
一方面,生物活动会引起岩石的机械破坏,如树根生长对于岩石的压力可达10-15千克/厘米2,这能使根深入岩石裂缝,劈开岩石;另一方面,植物根分泌出的有机酸也可以使岩石分解破坏。
此外,生物死亡、分解可以形成腐殖酸,这种酸分解岩石的能力也很强。
生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的机械和化学破坏,还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的物质——土壤。
上述物理的、化学的、生物的三种风化作用,并不是孤立进行的,而是相互联系和相互影响的统一过程。
例如,物理风化使岩石逐渐破碎,给化学风化提供了有利条件,加速了风化的进程,扩大了风化的范围。
化学风化一方面使岩石分解,变得疏松软弱,降低了抵抗物理风化的能力;另一方面又使某些矿物在水化作用下体积膨胀,产生很大压力,促进物理风化的进行。
任何暴露在地表的岩石、矿物,都不可避免地要遭受风化作用的破坏。
1/1。
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。
风化作用及其成矿作用
风化作用及其成矿作用
风化作用是地球表面由风力引起的一种物理和化学过程,它对岩石和土壤产生了广泛的影响。
风化作用可以分为两种类型:物理风化和化学风化。
物理风化主要通过风的力量和压力来破坏岩石表面的结构。
当风吹过岩石时,会产生搅动和碰撞,使岩石逐渐破裂和磨损。
这种类型的风化是一个缓慢而持续的过程,长时间的风暴可以导致更快的物理风化。
化学风化是一种由气氛中的气体和溶解的物质引起的化学反应。
水和二氧化碳是最主要的化学风化剂。
水分子可以渗透进岩石中,通过溶解矿物质和氧化反应来改变岩石的结构和组成。
二氧化碳可以与水反应,形成碳酸溶液,进一步溶解岩石中的矿物。
风化作用对矿石的形成具有重要影响。
在化学风化的过程中,一些矿物质会溶解并重新结晶,形成新的矿物质。
这些新形成的矿物质可以富集成矿脉或矿床。
例如,铁矿石的形成是由于铁离子在氧化环境下被氧化成氧化物,并与水反应形成含铁的水合氧化物,随后通过化学沉淀形成铁矿石。
风化作用还可以改变地下水的成分和性质,从而影响矿床的形成和富集。
当水渗透到地下岩层时,它可以溶解岩石中的矿物质,并带走其中的溶解物质。
这些溶解物质可以在地下环境中逐渐沉积和富集,形成矿床。
总之,风化作用是一种重要的地质过程,它通过物理和化学作用对地球表面的岩石和土壤产生了广泛的影响。
同时,风化作用也在一定程度上促进了矿石的形成和富集。
对于地质学研究和矿产资源的开发都具有重要意义。
普通地质学名词解释
普通地质学名词解释地球科学:研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。
地质学:研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。
地球表面重力:指地面某处受也IL'引力和该处的地球自转离心力的合力。
重力异常:实测重力值多数与正常重力值不符的现象。
原因:①测点不一定位于平均海平面上;②地壳不同部分物质的密度不同。
磁异常:指地球浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部磁场,它也叠加在基本磁场上。
实测值经过校正后减去磁场的正常值,其差值为正称正异常,其差值为负称负异常。
地温梯度:在恒温层以下,深度每增加100m增加的温度。
不同地区地温梯度不同,如亚洲的平均值为2.5度;欧洲为3〜3.5度。
地温级度:是温度每升高,地层所需要增加的深度,单位为m∕l o C o岩石圈:软流圈上部的地球部分称为岩石圈。
包括地壳和上地幔的固体物质。
地壳:是固体地球的最外圈层,由岩石组成,是相对刚性的外壳。
其下届为莫霍面与地幔分开,平均厚度16km。
地壳均衡:地壳为适应重力的作用而不断调整达到平衡的现象。
克拉克值:元素在地壳中的平均百分含量。
矿物:是地质作用形成的天然单质或化合物。
岩石:是矿物的自然混合物,也可以是岩屑或岩屑的混合物。
岩石结构:反映岩石中矿物本身的特点及颗粒之间的组构特点,如矿物的结晶程度、晶粒粗细及均匀程度等。
岩石构造:指岩石中不同矿物、矿物集合体之间或与其它组成部分之间的排列充填方式等所反映出来的外貌特征。
解理:矿物受力后沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质称为解理。
断口:矿物受力后在解理面方向之外裂开,称为断口。
大陆边缘:指大陆与深海盆地之间被海水淹没的地方。
包括大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧与海沟。
沉积岩:是在地表或近地表,常温、常压条件下,由各种外动力地质作用及火山作用形成的松散堆积物经过成岩作用形成的岩石。
层理构造:是由于沉积物的成分、结构、颜色等的不同而在垂向上显示的成层性质。
化石:古生物学的研究对象,是指保存在地层中的生物的遗体和遗迹。
风化石文档
风化石简介风化石是一种具有历史价值和科学意义的自然产物。
它们是经过数百万年的风化作用形成的石头,通常具有独特的形状和纹理。
风化石可以提供有关地质历史、气候变化和生物演化的重要信息。
本文将介绍风化石的形成过程、种类、用途以及对科学研究的意义。
形成过程风化石是由岩石在长时间内受到风化作用而形成的。
风化是大气和水对岩石进行物理、化学或生物的破坏和分解的过程。
风化过程通常经历以下几个阶段:1.物理风化:岩石表面受到风力的冲击,造成碎片的分离。
这些碎片可以被风带走,留下较大的石块。
2.化学风化:岩石中的矿物质与空气或水中的化学物质发生反应,导致岩石的分解和溶解。
3.生物风化:生物在岩石表面生活,并通过其活动加速风化过程。
例如,植物的根系可以渗透到岩石内部,将其撕裂。
以上这些过程结合在一起,最终导致岩石的风化形成风化石。
种类风化石的种类繁多,每种都具有其独特的形态和属性。
以下是一些常见的风化石种类:1.硅化木:是由木材在地下长期保存并被矿物质取代而形成的石头。
它们保留了木材的纹理和形状。
2.贝壳化石:是由古代海洋中的贝壳沉积物在地壳运动中随着岩石层的提升而形成的石头。
贝壳化石通常保存了贝壳的外形和纹理。
3.角化石:是由角质(如鸟类羽毛、海洋生物外壳)经过长期风化作用形成的石头。
角化石通常呈现出丰富的色彩和奇特的形状。
4.化石化木:是由木材在地下饱和水分的条件下形成的石头。
由于水中到处都是矿物质,木材的纤维结构被矿物质渗透并取代。
用途风化石不仅具有科学研究价值,还被广泛应用于装饰、艺术品和建筑等领域。
1.装饰:风化石因其独特的形状和纹理,被广泛应用于室内外装饰。
它们可以用作花盆、花坛、石阶和园林景观等。
2.艺术品:风化石可以成为艺术家们创作的灵感之源。
它们可以被雕刻成不同的形状,用于制作雕塑、摆件和装饰品等。
3.建筑:一些大型风化石可以用于建筑材料。
它们可以被切割成砖石的形状,用于建造墙壁、地板和屋顶等。
科学意义风化石对科学研究具有重要意义。
化石形成需要什么条件
化石形成需要什么条件化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹,最常见的是骸骨和贝壳等,而化石的形成过程是怎么的呢?以下是由店铺整理关于化石形成的过程的内容,希望大家喜欢!化石形成的过程人们已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林,在森林化石中有时还可见到依然站立的树,以很好的姿态被保存下来。
流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。
焦油沥青的行为好像一个捕获野兽的陷阱,又像防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。
洛杉矶的兰乔·拉·布雷(Rancho laBrea)沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名,在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树懒以及其它已经绝灭的动物。
在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中,显然,被冰冻的动物有的可以保存下来。
虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过,而只有少数生物留下了化石。
然而,使生物变成化石的条件即使都满足了,仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。
例如,很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉,或它的坚硬部分被地下水分解了。
还有一些化石可能被保存在岩石中,但由于岩石经历了强烈的物理变化,如褶皱、断裂或熔化,这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩,而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。
还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中,也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方,却没有进行地质学研究。
另外一个很普遍的问题是,可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差,而不能充分显示出该生物的情况。
再者,当我们向过去回溯的时间越古老,化石记录缺失的时间间隔越长。
岩石越老,受到破坏性力量的机会就越多,化石也就越加不可辨认。
而且由于较古老的生物和今天的生物不同,因而对它们进行分类就很困难,这一情况使问题进一步复杂化了。
然而,尽管如此,大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。
动物和植物变成化石可以通过很多不同途径,但究竟通过哪种途径,通常取决于:(1)生物的本来构成;(2)它所生存的地方;(3)生物死后,影响生物遗体的力。
风化作用概述
1.氧化作用
含变价元素的矿物,在H2O、O2的作用下变成氧化物、氢氧化物 和含氧盐等。附带产生的酸体改变了环境的酸碱度,有利于进一步化 学风化作用。
Fe2SiO4+O2+4H2O=Fe2O3+2H4SiO4
铁橄榄石
赤铁矿或褐铁矿 硅酸
2FeS2+O2+4H2O=Fe2O3·nH2O+4H2SO4
Zr等。 非金属矿产——石膏、重晶石、漂白土、硅藻土、建筑砂等。 冶金熔剂、水泥原料、人造纤维原料——石灰岩、白云岩。 耐火材料、陶瓷原料、钻井泥浆原料、吸收剂、净化剂等原料——泥质岩。
五、沉积岩石学(Sedimentary Petrology)的研究任务
1. 特征研究 研究沉积岩的物质成分、结构构造、分类命名、岩体产状和岩层
(三)矿物成分
1.沉积岩中大量出现 粘土矿物、碳酸盐矿物、盐类矿物、铁质矿物、有机质、蛋白
石、玉髓等。 2.沉积岩中较少出现
橄榄石、基性斜长石、普通辉石、普通角闪石等。 3.沉积岩和岩浆岩中都大量出现
石英、酸性斜长石、钾长石等。
沉积岩与岩浆岩平均矿物成分对比表
矿物种类
粘土矿物 沉积铁质矿物 白云石及部分菱铁矿 方解石 石膏及硬石膏 磷酸盐矿物 有机物质
2.生物源物质——生物遗体(贝壳、骨骼)、有机质。
3.深源物质——火山喷发带来的气、液、碎屑,以及来自深大断裂带的富 多金属元素的热卤水等。
4.宇宙源物质——陨石的降落。
简称为“陆、海、空、生”。
(二)化学成分
1. Fe2O3 >FeO(氧化强烈)。 2. K2O +Na2O含量低(易溶解、淋滤)。 3. K2O >Na2O (粘土矿物吸附或云母)。 4. H2O、 CO2等含量高。 5.有机质丰富。
风化作用的基本概念
风化作用的基本概念风化作用的基本概念1. 风化作用是什么?•风化作用是指在地表或浅层地下,由于气候、水文、植生等因素的作用,使岩石和土壤发生物理、化学和生物学的变化过程。
2. 风化作用的分类•物理风化: 由于温度变化和水分的冻融作用等使岩石破裂、剥落的过程。
•化学风化: 岩石中的矿物质与水、空气中的化学物质反应,产生新的化合物和溶解过程。
•生物风化: 植物根系和微生物等生物的作用导致岩石破碎和溶解。
3. 风化作用的影响•影响土壤发育:风化作用加速岩石的分解和溶解,形成可供植物生长的土壤。
•形成地貌景观: 风化作用造成岩石的破裂和剥落,形成峡谷、崖壁等地貌特征。
•影响水循环: 风化作用影响地下水和地表水的循环,改变水的渗透性和排泄性能。
•加速岩石侵蚀:风化作用削弱了岩石的抗侵蚀性能,强化了其他侵蚀作用的影响。
•形成矿产资源: 风化使富含矿物质的岩石分解,形成矿床。
•保护古代文化遗址:风化作用对文化遗址的破坏作用相对较弱,有助于文化遗址的保护和研究。
5. 风化作用的应用价值•地质调查与勘探:风化剥蚀的程度可以反映岩石和土壤的性质,有助于地质勘探和矿产资源的评估。
•建筑工程: 风化作用的了解可以指导建筑物的选择和基础工程的设计。
•环境保护: 风化作用可以改善土地的肥力和保护水资源,对生态环境具有积极影响。
以上就是风化作用的基本概念及其相关内容的简述。
通过了解风化作用的分类、影响、地质意义和应用价值,我们可以更好地理解地球表层的形成与演变过程,为地质调查、环境保护和人类活动提供科学依据。
•气候条件: 不同气候下,风化作用的强度和方式会有所不同。
例如,热带气候下化学风化较为显著,而寒冷气候下物理风化更为明显。
•岩石性质: 不同类型的岩石对风化作用的抵抗能力不同。
一些酸性岩石(如花岗岩)相对较抗风化,而一些碳酸盐岩(如大理石)则容易受到化学风化的影响。
•植被覆盖: 植被能够减少风化作用的发生,通过保持土壤湿度和固定土壤的方式起到保护作用。
普通地质学试题总
普通地质学试题第1卷一、单项选择(5分)1.在三大岩类中,主要分布于地壳表层部分,约占地球表面积3/4的岩类是___________。
A.变质岩B.沉积岩C.侵入岩D.火山岩2.上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫_______________。
A.正断层B.逆断层C.平移断层D.转换断层3.某岩层走向330︒,倾向60︒,倾角30︒,该岩层产状可表示为__________。
A. 30∠60B. 330∠30C. 60∠30D. 30∠3304.泥盆纪属于__________________。
A.早古生代B.新生代C.元古宙D.晚古生代5.若上下两套地层之间时代不连续,产状角度相交,则它们之间的接触关系为_______。
A.整合B.角度不整合C.平行不整合D.假整合二、填空题(24分)1.发生于古生代和中生代时期的重要的地壳运动有 _______ 、 ________ 、________ 等2.三叶虫是划分 _____ 纪、_______ 纪地层最重要的化石类别之一;蜓类是_______纪、_______纪时期最重要的标准化石类别之一。
3.______ 和 ______ 分别属于基性岩的深成岩和喷出岩,其主要矿物成分有______ 和 ____ 等。
4.岩层产状三要素为_______ 、____________、__________。
5._________代的 ______纪为地史上第一个成煤期。
6.地下水中的矿物质常在岩石裂隙中沉淀结晶成矿脉,常见 ______ 、 ______ 两种矿脉。
7.变质作用方式主要有 _____ 、 ______ 、 ________等。
8.最重要的地震成因类型是______地震,此外尚有_____、_____地震。
三、名词解释(30分)1.克拉克值2.矿物的断口3.侵蚀基准面4.大陆冰川5.浊流6.泻湖7.不泄水湖8.沙漠9.溶洞滴石10.地层四、辨析题(7分)差异风化现象有时能帮助我们确定岩层层面。
三种风化作用的概念和类型
三种风化作用的概念和类型风化是指岩石和土壤在地表和地下受到自然力量作用而发生的物理、化学和生物变化过程。
风化作用可以分为三种主要类型:物理风化、化学风化和生物风化。
1. 物理风化:-概念:物理风化是指岩石在没有发生化学变化的情况下,由于受到物理力量的作用而发生的变化。
这些物理力量包括温度变化、风蚀、水的冻融作用和重力等。
-类型:-温度变化:岩石由于白天和夜晚温度的变化而发生收缩和膨胀,导致裂缝的扩大。
-风蚀:风可以携带颗粒,用这些颗粒冲击岩石表面,导致岩石表面的磨损。
-水的冻融作用:当水进入岩石裂缝中,冻结时会膨胀,这会导致岩石裂缝扩大,最终导致物理破碎。
-重力:重力作用下,岩石可能发生崩塌或滑坡,导致物理破碎。
2. 化学风化:-概念:化学风化是指岩石和矿物在与水、空气和其他化学物质接触时发生的化学变化。
这种类型的风化导致矿物质的溶解和矿石的分解。
-类型:-水解:岩石中的矿物质与水反应,产生溶解产物,从而导致岩石的破碎。
-氧化:岩石中的铁矿物在氧气的作用下发生氧化,形成氧化铁,导致颜色变化和岩石的疏松。
-碳酸化:岩石中的碳酸钙等矿物质与二氧化碳反应,生成溶解产物,导致岩石的溶解和崩解。
3. 生物风化:-概念:生物风化是指植物和微生物对岩石和土壤的作用,通过它们的根系、分泌物和代谢产物引起的物理和化学变化。
-类型:-根系作用:植物的根系可以进入岩石裂缝中,通过物理压力和分泌物的化学作用导致岩石疏松和破碎。
-分泌物作用:植物的根系分泌有机酸等物质,可以溶解矿物质,促进化学风化。
-微生物作用:微生物在土壤中活动,它们的代谢产物可以引起岩石的化学变化,促进风化过程。
这三种风化作用通常相互作用,共同影响地表和地下岩石的性质和特征。
风化过程对岩石物理特性影响分析
风化过程对岩石物理特性影响分析风化过程是指岩石在自然环境下,经历了长时间的作用力和物理、化学反应,逐渐发生变化的过程。
这个过程对于岩石的物理特性产生了深远的影响。
本文将从岩石的强度、孔隙度、破碎度以及矿物组成几个方面来分析风化过程对岩石物理特性的影响。
首先,风化过程对岩石的强度产生了明显的影响。
在风化过程中,岩石表面和内部受到了水、风、温度等自然力的侵蚀和冲击,导致岩石的强度逐渐下降。
水的渗透和结冰融化引起的冻融循环,是最常见的风化过程之一。
这些风化过程使岩石中的裂隙扩大,矿物质的变化和体积膨胀等现象都会削弱岩石的力学强度。
其次,孔隙度是岩石物理性质中的一个重要参数。
孔隙度是指岩石中的孔隙空间的占比,风化过程会显著改变岩石的孔隙度。
风化作用会导致岩石表面和内部的裂隙不断扩大,同时也会形成新的孔隙。
岩石中的矿物质溶解和流失也会形成孔隙空间。
这些孔隙对于岩石的渗透性、吸水性、透气性等物理特性产生了重要影响。
另外,风化过程还会使岩石的破碎度增加。
在风化过程中,岩石受到了温度变化、风蚀以及水蚀等力学和物理作用,导致岩石的破碎性增强。
特别是在热胀冷缩和冻融循环的作用下,岩石经历了长时间的压力变化,容易发生裂纹、破裂和剥落。
这样的破碎过程使得岩石的体积减小,形成砂土或者碎石,从而改变了岩石的物理特性。
此外,风化过程还会影响岩石的矿物组成。
不同的岩石矿物具有不同的物理特性,在风化过程中,一些岩石矿物容易发生溶解、风化反应和转化。
例如,含铁矿物在氧化和水作用下容易形成铁锈,石英等硅酸盐矿物在风化过程中会发生溶解和沉淀。
这些矿物的变化会影响岩石的物理特性,进一步改变岩石的强度、孔隙度和破碎度等。
综上所述,风化过程对岩石的物理特性产生了显著影响。
通过分析岩石的强度、孔隙度、破碎度和矿物组成等参数的变化,可以更好地理解风化过程对岩石的影响。
了解这些影响对于工程建设、水文地质和环境保护等领域具有重要的意义。
未来的研究可以进一步探究不同风化程度下岩石物理特性变化的规律,为岩石工程设计和地质灾害预防提供科学依据。
风化作用分类
风化作用可以分为三类:物理风化、化学风化和生物风化。
物理风化主要是指由于温度变化、膨胀和收缩等原因导致的岩石破碎。
温度变化可能导致岩石内部产生裂纹,而膨胀和收缩则可能导致岩石表面出现微小的裂纹。
这些微小的裂纹随着时间的推移会逐渐扩大,最终导致岩石碎片的形成。
化学风化是指在水、氧气和二氧化碳等作用下,岩石发生分解和化学反应,导致岩石化学成分的变化。
比如,水可以溶解一些矿物,而氧气和二氧化碳则可以与岩石中的一些元素发生反应,形成新的化合物。
这些新化合物通常比原来的岩石更易碎裂,因此也会加速风化过程。
生物风化是指生物活动对岩石的破坏作用,引起岩石的机械破坏。
例如,植物根系的生长可以穿过岩石的裂缝,产生新的应力,从而导致岩石破裂。
此外,一些生物如藻类和细菌可以通过分泌化学物质来溶解岩石中的矿物质,从而加速风化过程。
综上所述,物理风化、化学风化和生物风化是风化作用的三种主要类型。
它们之间有明显的区别,但也有一定的联系。
在自然界中,这些风化作用通常是同时发生的,只是程度不同而已。
岩石风化后会变成什么
岩石风化后会变成什么
岩石风化后会变成什么
岩石风化会形成土壤,碎屑。
风化后易被剥蚀,露出新鲜的岩石后,继续被风化。
岩石风化是对地壳表层岩石的一种破坏作用,风化后产生的碎屑为沉积创造条件。
风化作用在大自然,只有当岩石被风化后,才易被剥蚀。
而当岩石被剥蚀后,才能露出新鲜的岩石,使之继续风化。
风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现。
当岩屑随着搬运介质,如风或水等流动时,会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀。
这样也就产生更多的碎屑,为沉积作用提供了物质条件
1、高山最终将被风化和剥蚀为平地,湖泊终将被沉积物和植被填满,沙漠会随着气候的变化而行踪不定。
2、地球上的物质永无止境地运动着。
暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下,而且地表富含氧气、二氧化碳和水,因而岩石极易发生变化和破坏。
3、表现为整块的岩石变为碎块,或其成分发生变化,最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。
矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化。
1。
卵石的风化现象
卵石的风化现象
卵石的风化是指由于自然因素的作用,使卵石表面逐渐失去硬度和光泽,变得光滑、粗糙或破碎的过程。
卵石的风化主要是由于水、氧气、二氧化碳等气体以及温度变化等因素的作用。
当卵石暴露在空气中时,其中的矿物质会与氧气和水蒸气发生化学反应,产生氧化铁等物质,这些物质会使卵石表面变得暗淡无光。
同时,卵石也会受到水流的冲刷和摩擦作用,使其表面变得更加光滑。
此外,温度的变化也会导致卵石膨胀和收缩,从而加速其风化的速度。
卵石的风化对环境和生态系统有着重要的影响。
一方面,卵石的风化可以促进土壤的形成和养分的循环,为植物提供生长所需的营养物质;另一方面,卵石的风化也会导致土壤侵蚀和水源污染等问题的出现。
因此,在保护环境和生态系统的过程中,需要采取有效的措施来减缓卵石的风化速度,例如覆盖植被、控制水流速度等方法。
影响恐龙化石及围岩风化破坏的主要因素及风化机理研究
影响恐龙化石及围岩风化破坏的主要因素及风化机理研究张尚坤;于学峰;贾超;杜圣贤;宋香锁;刘凤臣;陈军;陈文芳【摘要】导致恐龙化石及围岩风化破坏的因素十分复杂,其自身的物质组成、结构构造、胶结物的类型等内部因素决定了其抵御风化破坏的能力.化石及围岩的物理化学成分越稳定、结构构造越致密完整,其抗风化能力就越强.气温的反复变化以及各种气体、盐类、水溶液和生物的活动等外部因素,是促使恐龙化石或围岩发生风化破坏的直接的原因.这些风化包括物理风化、化学风化和生物风化.它们使组成化石或围岩的矿物成分发生分解、结构构造发生变化,使化石或围岩由整块变成碎块,由坚硬变得疏松,甚至化学成分也发生改变,从而造成了化石或围岩的风化破坏.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】7页(P25-31)【关键词】恐龙化石;风化;机理;内部因素;外部因素【作者】张尚坤;于学峰;贾超;杜圣贤;宋香锁;刘凤臣;陈军;陈文芳【作者单位】山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东大学土建与水利学院,山东济南 250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013;山东省地质科学研究院,国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室,山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室,山东济南 250013【正文语种】中文【中图分类】TN814近几年,山东、四川、云南、贵州、甘肃、内蒙等地陆续发现了多处大型恐龙化石产地,发掘出了数量众多的恐龙化石,从而引起了各界广泛关注,对出土的化石也分别采取了相应的保护措施,有的还修建了保护场馆和配套的旅游设施。
岩石学--8风化作用和沉积作用
难溶物质,胶体溶液:Fe 3 + 、Al 3 +等
注意
•化学风化作用不仅使母岩发生破碎,而且使其矿物成 分和化学成分发生本质的改变,并形成新矿物,在沉 积岩形成过程中产生的新生矿物称为自生矿物。
化学风化作用最常见的是石灰岩地区, 其结果形成溶洞、喀斯特地形。
化学风化
云南路南石林
③生物风化作用——由生 物不同造成的岩石风化, 即有机械破碎,又有化学 分解。
2.0
P
度
1.5
1.0
沃克(Walker,1975)的图解 0.5
3、颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用 在搬运过程中,颗粒与颗粒,颗粒与水流边界 会发生碰撞和摩擦,因而颗粒的搬运过程也是它经 受物理改造的过程。改造的总趋势是颗粒棱角逐渐 磨平、圆化,粒度也逐渐减小,这种作用称为磨蚀 作用(Abrasion)和细粒化作用(Fining)。颗粒 在沉积或静止下来之前可被磨蚀到什么程度既与搬 运距离和搬运方式有关,也与颗粒的大小和自身物 理性质有关。在其它条件相同时,搬运距离较长( 或来回搓磨的时间较长)、搬运方式为滚(挪)动 或跳跃、粒径较大、硬度较低时,磨蚀相对较强( 较易于圆化和细粒化),否则磨蚀相对较弱。
V—水的流速,d—颗粒直径,ρ—水的密度,μ—动力 粘滞系数
Re < 1
层
Re < 1时,流动呈层流型 Re = 1~40时,在颗粒背后 会出现背流尾迹 Re > 40 时,出现“卡门涡 街”,紊流(涡流)
Re = 1 ~ 4 0
( a)
在 背 流 不 规 则
( b)
Re = 4 0 ~ 1 2 0
牵引流和重力流的区别
类别 流体性质 密度 液固相 搬运介质 搬运动力 搬运方式 运动关系 搬运物质 沉积作用 沉积环境 沉积构造 流水 推力、负荷力 滚动、跳跃、悬浮 水主动,颗粒被动 碎屑物质、溶解物质 流速、能量减小 地形变化较小 各种类型层理 牵引流 牛顿流体 低 重力流 非牛顿流体 高(>1.08,海水比重) 不分 沉积物 重力 悬浮 水被动,颗粒主动 碎屑物质为主 能力减小转化或稀释 山前或斜坡及其下游方向 粒序/递变层理
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风化作用对化石形成的影响摘要:化石是保存在岩层中的地质历史时期的生物的遗体或遗迹,是古生物学研究的对象。
化石具有一定的生物特征,如形态、结构、纹饰和有机成分等能够说明地史时期生物的存在或反映生物活动遗留下来的痕迹。
从而可以推断出古代动物、植物生活环境,可以推断出埋藏化石的年代地层和经历的变化,也可以推断出地层所经历的地质构造等。
关键字:化石的形成过程:化石是埋藏在地层里的古代生物的遗物。
最常见的化石是由牙齿和骨骼形成的。
古代动物死后,尸体的内脏、肌肉等柔软的组织很快便会腐烂,牙齿和骨骼因为有机质较少,无机质较多,却能保存较长的时间。
如果尸体恰好被泥沙掩埋,与空气隔绝,腐烂的过程便会放慢。
泥沙空隙中有缓慢流动的地下水。
水流一方面溶解岩石和泥沙内的矿物质,另一方面将水中过剩的矿物质沉淀下来或成为晶体,随着水流会逐渐渗进埋在泥沙中的骨内,填补牙齿和骨骼有机质腐烂后留下的空间。
如果条件合适,由外界渗进骨内的矿物质在牙齿和骨骼腐烂解体之前能有效地替代骨骼原有的有机质,牙齿和骨骼便完好地保存成为化石。
由于化石中的大量矿物质是极为细致地慢慢替代其中的有机质,所以能完整地保存牙齿和骨骼原来的形态,连电子显微镜才能看清的组织形态都能原样保存。
天长日久,骨骼的重量不断增加,由原来的牙齿和骨头变成了还保存牙齿和骨头原有的外形和内部结构的石头,这个过程被称作“石化过程”。
除了牙齿和骨骼外,有的动物的粪便也能成化石。
例如,有的肉食动物吃肉时是连着碎骨一起吞下的,粪便里有许多没有被消化掉的碎骨,碎骨不容易腐烂,所以也能成为化石。
脚印也能成为化石。
人或动物踩在泥沙上,造成脚印。
泥沙干后,脚印又被另外的物质填满。
两种物质都被后来渗进去的矿物质石化后保存下来,但是两种物质的性质不同,软硬不同,容易风化或破坏的程度也不同。
一种物质被风化或破坏后,另一种物质便表现为脚印化石。
化石影响因素:虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素,但是有三个因素是基本的:(1)有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织。
然而,在非常有利的条件下,即使是非常脆弱的生物,如昆虫或水母也能够变成化石。
(2)生物在死后必须立即避免被毁灭。
如果一个生物的身体部分地被压碎、腐烂或严重风化,这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。
(3)生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。
而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。
海生动物的遗体通常都能变成化石,这是因为海生动物死亡后沉在海底,被软泥覆盖。
软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。
较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。
在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中,很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。
风化作用是地表或近地表岩石和矿物,受温度变化、大气、水和生物作用,发生机械破碎或化学分解、在原地产生碎屑、形成新矿物的作用。
其中分为:物理(机械)风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
1. 物理(机械)风化作用地表岩石因温度变化、孔隙水的冻胀、盐类的结晶等,使岩石崩裂破碎,但化学成分不变,也不形成新矿物,称为物理风化作用按物理风化作用方式(机理)又可进一步分为:(1)岩石的热胀冷缩作用岩石与其他物质一样,会热胀冷缩,但岩石又为热的不良导体,表层与内部之间温差产生的张力,不同矿物膨胀系数不同产生的张力,均可使岩石出现裂缝,使岩石破坏剥落。
据观察,沙漠地带昼夜温差可达40℃,岩石上午外热内冷,傍晚内热外冷,如此反复,最终使岩石破碎。
(2)冰劈作用(冻胀作用、冰楔作用)岩石裂隙中的水结冰,体积增加(结冰体积可增大9.2%),撑裂岩石(图9-1),其理与北方冬天水管受冻破裂相同。
昼夜温差较大的高寒地区,更有利于冰劈作用的进行。
(3)盐类结晶的撑裂作用毛细管把可溶性盐类带进岩石裂隙中,水蒸发后盐类结晶(体积可增大0.5%左右),天长日久,晶体长大膨胀,使岩石破碎,其理类似冰劈。
(4)卸载(荷)作用岩石、特别是岩浆岩形成于深部高压环境,当上覆岩石剥去后,压力减小,高压环境下形成的岩石膨胀产生层裂,发生卸荷作用。
例如河谷深切于基岩或人工采石,都可产生卸荷作用,形成的裂隙称为卸荷节理,常常平行自由面方向。
图9-1 冰劈作用示意裂隙充水(左)结冰后膨胀撑裂岩石(右)物理分化作用对化石的影响:此时在这些物理分化的岩层中的化石就很容易被破裂,使化石分离,在后面如果受到地质构造运动,原来完整的化石可能就会分居多地,这样就导致科学研究员由于化石的残缺而研究进展受到限制,甚至判断错误。
而且这在化石形成前的影响很大由于动植物死亡后已经被埋藏起来,但慢慢得因为地壳抬升,在经过风化作用,使被埋藏的动植物还没来得及成为化石有裸露在地表,风吹日晒,又一番风化最后连动植物被彻底破坏,导致化石不能形成,这也是化石很少的一个原因。
2. 化学风化作用地表岩石在H2O、O2、CO2的作用下发生化学变化,并伴有新矿物的形成,称为化学风化作用。
化学风化作用的产物:新矿物(黏土、褐铁矿等)、矿物碎屑、离子和胶体、水、气体等。
化学风化作用的方式有:(1)溶解作用含有O2、CO2等物质的水溶解矿物的作用。
矿物的溶解度从大到小:石盐,石膏,方解石,橄榄石,辉石,角闪石、滑石,钾长石,黑云母,白云母,石英。
溶解作用的产物:离子,胶体,难溶物质。
(2)水化(水合)作用矿物吸收水,使水加入到自身晶格中,形成含水矿物。
例如:CaSO4 + 2H2O CaSO4• 2H2O(硬石膏) (石膏)(3)水解作用矿物遇水离解成离子,形成含OH- 的新矿物。
例如:4K(AlSi3O8) + 6H2O Al4(Si4O10)(OH)8 + 8SiO2 + 4KOH(钾长石) (高岭石) (三水铝石)(4)碳酸化作用溶解于水中的碳酸与矿物中的金属离子结合成易溶的碳酸盐而使矿物分解。
例如:CaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO3)(碳酸钙)(重碳酸氢钙)重碳酸氢钙溶解度是碳酸钙的30倍。
碳酸岩溶解后,不留下残留物。
4K(AlSi3O8) + 4H2O+2CO2 Al4(Si4O10)(OH)8 + 8SiO2 + 2K2CO3(钾长石) (高岭石)(5)氧化作用矿物中的元素与氧结合。
例如:2FeS2 + 7O2+ 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4 Fe2 (SO4)3 + 4Fe(OH)3(黄铁矿) (硫酸亚铁) (硫酸铁)(褐铁矿)矿物中的变价元素从低价变成高价,例如:4Fe3O4 +O2 + 18H2O 12 Fe(OH) 3(磁铁矿) (褐铁矿)易发生氧化作用的还有辉石、角闪石、黑云母等含铁矿物。
三价铁矿物一般难溶于水,呈红色。
南方气温高,有利于氧化作用的进行,所以,红土地是南方有别于北方的景观之一。
化学分化作用对化石的影响:而化石绝大部分都在石盐,石膏,方解石,橄榄石,辉石,角闪石、滑石,钾长石,黑云母,白云母,石英等岩层中,所以化石很容易因为以上的化学分化作用下破坏,甚至毁灭。
这使得许多化石就这样被破坏,让科研工作者的分析、判断上带来很大麻烦。
3. 生物风化作用生物风化作用指生物活动及产物对岩石所起的机械、化学破坏作用。
(1)根劈作用岩石裂缝中植物根系生长,犹如楔子,使裂缝扩大、岩石破碎;此外,在风吹动下,岩石裂缝中的树木摇动,犹如杠杆,也能使裂缝扩大、岩石破碎。
动物也能产生机械风化作用,达尔文曾经观察到,松散物质被蚯蚓搬运的速率为2.5kg/m2﹒yr,从地质历史的尺度看,蚯蚓的机械搬运量是十分可观的。
(2)新陈代谢产物的破坏。
植物、动物和微生物在生长过程中,新陈代谢分泌出各种化合物(如碳酸、硝酸及多种有机酸)对岩石产生的腐蚀作用。
研究发现,越低级的植物对岩石破坏作用越大,例如,地衣就极易使矿物分解,因为它们依赖岩石组分为营养。
(3)腐烂分解产物的破坏。
生物死亡腐烂分解,产生腐殖质,不但能促进植物生长,也能使岩石发生化学破坏。
生物分化作用对化石的影响:生物分化对化石的影响一般在前期,在化石还未形成之前,例如:某动物在死亡后随一些植物一起埋藏,而植物当中有些成分对此动物会有腐烂作用导致化石不能发育。
风化作用正威胁秘鲁沙漠发现的史前巨鲸化石据新加坡《联合早报》报道,秘鲁沙漠发现史前巨鲸化石,但风化作用正威胁及破坏这些珍贵的化石,地质学家正在争分夺秒地想办法保存它们。
据新加坡《联合早报》报道,秘鲁沙漠发现史前巨鲸化石,但风化作用正威胁及破坏这些珍贵的化石,地质学家正在争分夺秒地想办法保存它们。
报道称,专家们是在秘鲁南部的Ocucaje沙漠发现这些巨鲸化石的,一共有15个,形成了一个壮观的“巨鲸墓”。
相信它们是生活在300万至2000万年前的巨鲸。
秘鲁地质矿业冶金研究院专家指出,发现化石的地方数百万年前曾发生火山爆发,导致许多生物死亡,进而形成化石。
领队沙卡尔塔纳说,这是只有在秘鲁的物种,估计重量达500公斤,长6米。
化石保护工作的领队沙卡尔塔纳说,沙漠里常年吹刮的强风是这个“巨鲸墓”的最大敌人。
地底稀薄的氧气延缓了巨鲸尸体被细菌蛀蚀的过程,但化石出土后,正因风化作用被一点一滴侵蚀,“目前,当局计划在这里建一个古生物公园。
在这沙漠底下,或许还藏着更多更珍贵的化石,需要高科技工具探索和发现它们。
”秘鲁沙漠的挖掘工作已取得令人瞩目的成果。
今年2月,专家发现一个约360万年前的小须鲸遗骸。
西部化石风化严重专家吁尽快抢救发掘珍贵标本的当古生物学家们欣喜于在我国大西北找到化石宝库时,一个严峻的现实令人忧心忡忡:风化作用已使大量化石出露地表,如不及时挖掘,短短几年内,珍贵的化石资源将可能随风而逝,消失无痕。
中科院古脊椎动物与古人类研究所的多位专家呼吁,应尽快对具有重大科研价值的化石进行抢救性挖掘,从自然风化的“魔掌”中挽救珍贵的化石资源。
“主谋”、“帮凶”加速风化甘肃马鬃山,一块恐龙的胫骨化石已出露地表。
当古脊椎所的科考队员们用特制的驼毛刷轻轻扫去化石上的风化土,化石也被扫成粉末,与周围沙土一起被狂风吹散。
汪筱林研究员告诉记者,除了荒漠化这个“帮凶”外,我国西北地区风大,四季、早晚温差巨大,是风化的“主谋”。
马鬃山地区又以松软的页岩、泥岩地层为主,风化非常迅速。
2004年,他们到当地踏勘化石点时,曾用编织袋和特制胶水将一些已经出露地表的化石点保护起来,并盖上一层厚厚的浮土。
但今年记者却看到,非但浮土早吹得不知去向,连编织袋都已支离破碎,喷过胶的化石也风化得不见踪影。
风化现象在新疆昌吉更加严重。
负责新疆、宁夏化石采集行动的该所研究员徐星说,在昌吉约80%的化石已风化较严重,失去科研价值。
有一年,他们连挖了三四个小山包,发现其中埋藏的化石几乎全部风化,“就像面粉一样,看得到,起不出。
”周忠和研究员认为,近年来西北地区日益严重的荒漠化成了风化作用的“催化剂”。