地质地貌——风化作用
地貌学第三章 风化作用与坡地重力地貌
(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
《地质地貌学》第四章风化作用类型和影响因素
• 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。
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。
风化作用与自然地貌
风化作用与自然地貌地貌是指地球表面在一定时间尺度内由地质力学、气候、水文、生物等因素共同作用下形成的地表形态和地形类型的总称。
而在地貌的形成过程中,风化作用起着重要的作用。
本文将从风化作用的概念、分类以及对自然地貌的影响等方面进行论述。
一、风化作用的概念风化作用是指在风的作用下,岩石、土壤等地质材料发生物理、化学或生物学上的变化,引起其结构、性质和成分的改变的过程。
它可以分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。
1. 物理风化物理风化是指岩石和矿石等地质材料在风的作用下发生的物理性变化。
主要包括风蚀、滑坡和冻融作用等。
风蚀是指风将岩石表面的砂石颗粒吹刮去,使岩石表面逐渐平滑和腐蚀的过程。
滑坡是指由于风力作用,使岩石表面的砂石颗粒逐渐剥落和滑坡的过程。
冻融作用是指由于风力使岩石或土壤中的水分在冷热交替的条件下发生冻融,从而引起爆破和颗粒剥离的过程。
2. 化学风化化学风化是指岩石和矿石等地质材料在风蚀物和大气水分的作用下发生化学性变化的过程。
主要包括风蚀物的溶蚀、氧化和水化等。
风蚀物的溶蚀是指在风的作用下,风蚀物通过大气水分的作用溶解岩石中的矿物质。
氧化和水化是指岩石中的氧化还原作用和水分作用使岩石的颜色、硬度和成分发生变化的过程。
3. 生物风化生物风化是指岩石和矿石等地质材料在风蚀物和生物的作用下发生生物学性变化的过程。
主要包括风蚀物的生物作用、生物侵蚀和生物加速岩石风化等。
风蚀物的生物作用是指风蚀物中的微生物通过与岩石表面的物质反应而引起岩石的风化。
生物侵蚀是指通过风力作用,生物将岩石表面的矿物质风化为二氧化碳和水。
生物加速岩石风化是指生物通过其自身的生命活动加速岩石侵蚀过程。
二、风化作用对自然地貌的影响风化作用对自然地貌的形成和发展有着重要的影响。
它通过改变地质材料的性质和结构,进而推动地貌的演化和变化。
1. 风化作用改变地质材料的性质风化作用通过物理、化学和生物的变化,使岩石和土壤等地质材料的物理性质、化学成分和生物组成发生变化。
风化作用与自然风貌
风化作用与自然风貌
风化是指地球表面岩石、土壤等物质在自然环境条件下,受到大气、水、生物等外力作用而发生的物理、化学及生物过程。
风化是地表形成、演化的一个极为重要的过程,通过风化作用,地球表面形成各种
地貌景观,为自然风貌的塑造起到了重要作用。
一、物理风化
物理风化是指岩石,土壤等物质在气候、水文等外力作用下而发生
的机械破碎。
最典型的物理风化现象就是在世界各地都能看到的风蚀
地貌。
比如,美国西部的羚羊峡谷,中国的敦煌雅丹地貌等都是物理
风化的产物。
二、化学风化
化学风化是指岩石、土壤等物质在大气中、水中、生物作用下而发
生的化学反应,使岩石分解、矿物质溶解等过程。
化学风化不仅能改
变地表物质的化学性质,还能促进土壤表层的肥力,使得生物能够在
此生长繁衍。
比如,中国的广西喀斯特地貌、黄土高原等地都是化学
风化的典型表现。
三、生物风化
生物风化是指生物体及其活动对地表形成的影响。
比如,树根渗透
作用使得土壤结构更加疏松,露头石被苔藓、藤蔓等生物覆盖,形成
壁绿等过程。
生物风化在自然风貌的形成中起到了非常重要的作用。
在自然环境中,物理、化学、生物等多种风化作用相互交织,共同
推动地表风貌的形成与演变。
风化作用不仅影响着地质体的演化,还
在最终体现为多样化的自然风貌,如山河、岩洞、湖泊等各种自然景观。
通过对自然风貌的研究,我们不仅可以认识地质地貌的演化历程,更能体会人类与自然和谐相处的重要性,增强环保意识,珍爱自然环境。
愿我们共同保护自然,传承自然风貌,让地球永葆青春。
《地球的运动》风化作用,地貌雕琢
《地球的运动》风化作用,地貌雕琢《地球的运动——风化作用,地貌雕琢》地球,这颗蓝色的星球,在浩瀚的宇宙中不停地转动着。
它的运动不仅仅带来了昼夜交替和四季变化,还通过风化作用塑造着我们所见到的各种奇特地貌。
风化作用,就像是一位无声的雕塑家,在漫长的岁月里,一点一点地雕琢着地球的表面。
它是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。
物理风化是风化作用的一种重要形式。
想象一下,在炎热的夏日,岩石被太阳暴晒后迅速升温,而到了夜晚,温度又急剧下降。
这种反复的热胀冷缩,使得岩石内部产生了应力。
就像我们反复弯折一根铁丝,最终铁丝会断裂一样,岩石也会在这种温度变化中逐渐破裂、崩解。
还有,在寒冷的地区,水在岩石的缝隙中冻结成冰。
冰的体积比水大,当它膨胀时,会对岩石产生巨大的压力,从而撑开岩石的缝隙,导致岩石破碎。
长期的风也能起到类似的作用,它携带着沙粒,不断地冲击着岩石表面,就像无数把微小的锤子在敲打着,慢慢地把岩石打磨掉一层又一层。
化学风化同样不可小觑。
雨水在下落的过程中,会溶解空气中的二氧化碳等气体,形成具有酸性的溶液。
当这种酸性溶液与岩石中的矿物质发生化学反应时,就会改变岩石的成分和结构。
比如,石灰岩主要成分是碳酸钙,在酸性雨水的作用下,会逐渐溶解,形成溶洞、地下河等奇特的地貌。
此外,氧气也是化学风化的“得力助手”。
许多金属矿物在氧气和水的共同作用下,会发生氧化反应,生成新的化合物,从而导致岩石的性质发生改变。
生物风化的力量也不容小觑。
植物的根系在生长过程中,会不断地撑开岩石的缝隙,就像楔子一样,使岩石破裂。
而且,植物死亡后分解产生的有机酸,也能加速岩石的化学风化。
地衣、苔藓等低等植物,能够分泌酸性物质,腐蚀岩石表面。
动物的活动也会对风化产生影响,比如蚂蚁、蚯蚓等在土壤中挖掘通道,促进了空气和水分的流通,加速了岩石的风化。
风化作用形成的松散物质,在重力、流水、风力、冰川等外力的搬运作用下,离开原来的位置,堆积在其他地方,形成了各种各样的地貌。
地质地貌学PPT课件
三、主要岩石的风化特点及岩石地貌特征 不同矿物组成的岩石在外界条件下,风化特点也会不同. 1.花岗岩 在植被覆盖时,物理风化强烈,易崩解成碎粒;在湿热条件 下,化学风化强烈,石英保留为砂粒,长石风化为粘粒,形成砂中带粘 的风化物。花岗岩常有数组节理,易形成球状风化现象,但在北方,化 学风化较弱,易形成险峻的山峰。 2.玄武岩 较花岗岩易风化,风化产物粘细,由于含磁铁矿,风化后形 成硬壳,成为影响作用生长的因素。如化学风化不强,易形成陡峭山坡。 3.页岩 易发生物理风化、化学风化为粘土矿物,其中夹有页岩碎片, 进一步风化可形成肥沃土壤。 4.砂岩 抗风化能力强,风化物与原岩性质相近,含砂量高,松散,易 透水。 5.石灰岩 主要成分CaCO3,易溶解,风化物质地粘细,含钙质丰富, 酸性弱,发育的土地肥力较差。 6.石英岩 风化最难,以机械破碎为主,沿节理易形成陡峭山峰,发育 成土壤肥力差。 7.大理岩 其由碳酸盐矿物组成,在湿热气候区,主要发生化学风化, 风化土层浅薄,而在干旱区,则难于风化而形成陡峭的地形。
(二)实质
地下深处的岩石在出露或接近地表后,为适应地表常 温常压的新环境, 必然发生的一种变化过程。
(三)分类
通常分为物理风化、化学风化
1、物理风化
概念:岩石发生物理疏松崩解等机械破坏的 过程,一般不引起化学成分的改变 一般不引起化学成分的改变,以温度变 一般不引起化学成分的改变 化为主要影响因素,破坏只使岩石由大块变为 小块,再变成细沙,细粉,最后变成岩土。
(四)风化作用小结 1、风化作用总的结果
削弱破坏岩石颗粒间的连接,形成、扩大岩体裂 隙,降低断面的粗糙程度,产生次生粘土矿物等, 从而降低岩体的强度和稳定性。
Photograph by Peter L. Kresan
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。
风化作用与地貌演变
风化作用与地貌演变自然界中的地貌是由多种力量和作用共同塑造而成的,其中风化作用是地貌演变中不可忽视的重要因素之一。
风化是指地表岩石和土壤因受到风的侵蚀和破坏而发生的变化过程,它在地球表面形成了丰富多样的地貌景观。
风化作用可以分为物理风化和化学风化两种形式。
物理风化是指由于风的刮拭、冲击和振动等力量作用下,岩石和土壤发生物理性质的改变。
例如,风的冲击力会使岩石表面产生裂缝和破碎,而风的刮拭作用则会使岩石表面光滑。
这些物理风化的过程会导致岩石的破碎和剥蚀,进而影响地表的地貌。
化学风化是指风中的气体、水分和化学物质对岩石和土壤产生的化学反应。
例如,风中的二氧化碳和水蒸气会与岩石中的矿物质发生反应,产生新的化学物质,从而改变岩石的组成和性质。
这种化学风化的作用会使岩石变得更加脆弱和易于风化,进而影响地表的地貌。
风化作用对地貌的影响是多方面的。
首先,风化作用可以改变地表的形态和地貌特征。
例如,在干旱地区,风化作用会使地表的岩石和土壤变得更加细小和光滑,形成风蚀地貌,如风成沙丘和风蚀石。
而在湿润地区,风化作用会使地表的岩石和土壤变得更加松散和疏松,形成风化地貌,如风化坡和风化洼地。
其次,风化作用还可以改变地表的水文系统和水文循环。
由于风化作用会使岩石和土壤变得更加透水和透气,水分可以更容易地渗透到地下,形成地下水。
同时,风化作用还会改变地表的水流路径和水源分布,影响地表的水文循环过程。
这些变化会直接影响到地表的水资源利用和水环境保护。
最后,风化作用还可以影响到生态系统的发展和演变。
由于风化作用会改变地表的土壤质地和养分含量,影响植物的生长和分布。
例如,在风化严重的地区,土壤贫瘠,植被稀疏,生态系统的稳定性较差。
而在风化较轻的地区,土壤肥沃,植被茂盛,生态系统的稳定性较好。
因此,风化作用对生态系统的发展和演变有着重要的影响。
综上所述,风化作用在地貌演变中起着不可忽视的作用。
它通过物理风化和化学风化的过程,改变了地表的形态和地貌特征,影响了水文系统和水文循环,以及生态系统的发展和演变。
常见的风化作用
常见的风化作用风化作用是指地壳中岩石和土壤受大气、水和生物等因素的作用而发生的物理、化学和生物学的变化过程。
风化作用是地质学中非常重要的过程,它不仅影响着地貌的形成和演化,还直接影响着生态环境的稳定性和可持续发展。
下面将介绍几种常见的风化作用。
1. 物理风化物理风化是指岩石在受压力、温度变化和水分的作用下发生的物理变化过程。
常见的物理风化作用有热胀冷缩、冰冻破碎、风蚀和水蚀等。
热胀冷缩是指岩石在温度变化时由于体积的变化而产生的开裂和破碎。
冰冻破碎是指岩石在冻融循环作用下发生的物理破碎。
风蚀是指岩石受强风吹袭时产生的磨蚀和侵蚀作用。
水蚀是指岩石受水流冲刷和侵蚀时发生的物理变化。
2. 化学风化化学风化是指岩石在水、氧气、二氧化碳等物质的作用下发生的化学变化过程。
常见的化学风化作用有水解、氧化、碳化和溶解等。
水解是指岩石中的矿物质在水的作用下分解为新的矿物质。
氧化是指岩石中的金属元素与氧气结合形成氧化物的过程。
碳化是指岩石中的碳酸盐矿物质与二氧化碳反应生成新的矿物质。
溶解是指岩石中的矿物质在水中溶解和被冲刷的过程。
3. 生物风化生物风化是指生物活动对岩石和土壤产生的风化作用。
常见的生物风化作用有根系侵蚀、生物腐蚀和生物破碎等。
根系侵蚀是指植物的根系通过生长和扩张对岩石和土壤产生的机械破坏作用。
生物腐蚀是指微生物对岩石和土壤产生的化学破坏作用。
生物破碎是指动物通过啃食、咬碎等行为对岩石和土壤产生的物理破坏作用。
4. 冻融风化冻融风化是指岩石在冻融循环作用下发生的物理和化学变化过程。
当岩石中的水分在低温条件下冻结时,水会膨胀,使岩石受到压力的作用而产生开裂和破碎。
随着冰的融化,岩石又会恢复原状。
这个过程反复进行,最终导致岩石的物理和化学变化。
5. 风化作用的影响风化作用对地貌的形成和演化起着重要的作用。
它通过破碎、溶解和侵蚀等过程,改变了岩石的结构和组成,进而影响着地表的形态和地貌的发展。
同时,风化作用还释放出大量的溶解物和养分,对土壤的形成和发育有着重要的贡献。
普通地质学—风化作用
第十章风化作用风化作用:指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碎屑物甚至土壤的过程。
第一节风化作用的类型根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化、生物风化。
一、物理(机械)风化作用在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。
作用方式主要有:1、温差风化:指由于岩石表层温度周期性的变化而使岩石崩解的过程。
温度昼夜变化、季节变化等。
日变化影响最大,内陆干旱沙漠地区,昼夜温差变化、物理风化最强烈。
如西北沙漠地区,昼夜温差50℃。
(1)不同矿物胀缩系数不一,相互脱落。
(2)表里不一。
白天,表面受晒膨胀,晚上,表面冷缩,内部受热开始膨胀。
2、冰劈作用:指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。
条件:①岩石有贯通的空隙,可使水渗入并流动(孔隙封闭、气孔不连通者则不行);②有足够的水分;③温度常在冰点上下波动。
3、层裂(卸载、释荷):指岩石因上覆岩石剥去,卸载产生向上或向外的膨胀作用,从而形成一系列平行、垂直地表的裂隙,促使岩石层层剥落与崩解。
4、盐分结晶的撑裂作用:岩石中多含盐,这些盐分在夜晚吸收大气水分而潮解。
当其渗入岩石内部,会溶解所经岩石中的盐分,增大裂隙溶液中盐分比例。
白天烈日照晒,会使地下水沿岩石裂隙上升蒸发。
结果就使岩石裂隙溶液中的盐分过饱和而结晶,岩石被撑裂;如此反复,使巨大岩石发生崩解。
多发生在蒸发量大于降水量的半干旱地区。
二、化学风化地表岩石在水、氧及二氧化碳等作用下发生化学成分变化,使其成分分解,易溶解者流失,难溶解者残留原地,并产生新矿物的作用。
温湿的南方地区表现较明显。
有以下方式:(1)溶解作用:任何矿物都溶于水,只是溶解度有大有小。
影响溶解度的因素:温度、压力、PH值。
大多数矿物可溶解于水,但溶解度差别悬殊。
溶解度排序(由大到小):石盐、石膏、方解石、橄榄石、辉石、角闪石、长石、云母、石英。
地貌学:第三章 风化作用与坡地重力地貌
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
【大学地理地貌学】第三章
杂乱、多孔隙、大小混杂而无层理。倒石堆块体的大 小从锥底到锥尖逐渐减小;先崩塌的岩土块堆积在下 面,后崩塌的盖在上面。由于每次崩塌的强弱不同, 形成碎屑大小不等的近似互层,因此,有时在倒石堆 剖面上可以看到假层理现象。
二、崩塌及崩积物
4、工程治理 在山区经常发生崩塌,使村庄、道路和渠道常受破 坏,造成灾害。防治首要的工作是圈定崩塌区和近期可 能发生崩塌区的范围,查明与成灾密切有关崩塌体的详 细情况,然后再制定处理措施。
4、成土作用(soil forming process)
成土作用是指残积物的表层在一定条件下发育 成土壤的过程。即残积物的表层,通过生物风化、 物理风化和化学风化发生了物质移动和能量转化。 它包括了土体内有机质的积聚和分解,矿物的形成 和破坏,元素的迁移和变换,土壤剖面结构的形成 和发展,这一切就是土壤的形成过程。
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。
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。
(2)地形因素
坡度、高度和切割程度的不同,使风化的深度、 厚度和强度有所差别。缓坡上的风化强度和深度比陡坡 强。不同坡向和不同高度通过温度、水湿条件差异,间 接地影响风化。地形切割程度不同,不仅使地表和地下 水的循环条件不一样,而且造成小气候差异,对化学和 物理风化的进行有显著的影响。
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。
地质地貌学——风化作用
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:氧化作用是地球表面最为活跃的风化作用形式 之一,氧化作用通常使一些具有多种化学性质的元素由低价 氧化物转变为高价氧化物。
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。
生物的物理风化:主要表现为机械破碎作用,如树根
一、物理风化:地表岩石因温度变化和孔隙中水 的融冻以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。
热力风化:温度变化引起岩体的膨胀和收缩, 此过程频繁交替使岩石表层产生裂缝至片状剥落。 冻融风化(冰劈作用):在寒冷地带、岩石的 孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时,由于体积的膨 胀,产生960㎏/cm2的压力,使岩石逐渐崩解为 岩屑。 矿物的水分与结晶膨胀作用:当时裂隙中的水 溶解着大量盐类矿物时,随着水分的蒸发,浓度 逐渐达到饱和,对周围裂隙壁产生巨大的压力, 使岩石崩裂。
第六章 风化作用
风化作用:地壳表层的岩石,在大气和水的联合作用以及温度变
化和生物活动的影响下,所发生的一系列崩解和分解作用。
第一节 风化作用的类型
物理风化:热力风化、冻融风化、矿物的水分与结
晶膨胀作用 风化作用 的类型 化学风化:溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸 化作用、氧化作用
生物风化:物理形式、化学形式
三、风化阶段
按风化壳所处的气候条件和风化作用的强度,以及元素在风 化壳中的迁移状况分为:机械破碎为主的碎屑阶段、钙淀积 或饱和硅铝的阶段、酸性硅铝阶段、铝的阶段。
四、我国的风化壳类型及其分布
碎屑型风化壳 主要分布:青藏高原及各地山区 碳酸盐风化壳 主要分布:半干旱到干旱地区 氧化系列 硅铝风化壳 富铝风化壳 含盐风化壳 主要分布:华南地区
风化作用的概念
风化作用的概念风化作用被认为是地球表面上最重要的一种地貌变化过程。
它指的是地球表面的物质受到风的作用而产生的变化,这种变化会降低地表的形态特征和地球物质的化学性质。
这里的“风化”一词源自古希腊语,原意是“风力”。
风化作用是由地表和大气中温度、湿度、风压等因素引起的。
随着地表温度的变化,风压也会发生变化,进而引起地表物料的冻融变化,导致物料被风吹动或者被冻结,甚至被相互撞击。
这些过程会改变物料的形态和组成,从而改变地表的外观和土壤的性质。
温度变化是风化作用的重要因素,因为它影响了风的强度和方向。
高温导致大气中水分升高,从而加重了风的压力,使悬浮颗粒物更容易被吹走。
这时的风速会增强,从而改变地表的形态。
湿度也是风化作用的重要因素,它主要受降水影响,降水能够稀释地表粒子,使粒度减小,从而增加碎裂率,改变物料形态,有助于风的破碎作用。
风压对风化作用也有重要影响。
风压越大,风压强度越高,从而增加风的碎裂力,使物料更容易受到风力影响,发生变化。
此外,风压也可以影响物料的沉积和运移,杂质被破碎,被运移出去,使地表发生变化。
另外,沉积物的性质也会影响风化作用。
例如,富含底质的沉积物更容易被风力破碎,而粘土矿物更容易被风吹动,从而使土壤变化。
风化作用常发生在自然环境中,能够使物料粒度减小,也可以改变地貌。
例如,在陆地上,风会加速岩石的破碎和表面的消磨,从而改变地貌形态。
在海洋中,风可以促进沉积物的运动,导致沉积物的分布变化,从而改变海洋地貌。
风化作用是地球上最重要的表面变化过程之一,它的存在可以帮助我们理解自然环境中发生的一些现象,并使我们能够为地质遗迹的保护和利用提供相应的科学依据。
因此,研究和了解风化作用变得更加重要。
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。
风化作用的典型地貌
风化作用的典型地貌风化地貌是由风化作用所形成的地貌。
它的形态与岩石性质、地层产状以及地质构造发育程度有很密切的关系。
如在垂直节理发育的红色砂岩地区的丹霞地貌,片岩地区常见的梳状地形和花岗岩区的石蛋地形等。
风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程.风化现象是指岩石与空气、水、二氧化碳等物质长期作用,在温度、水以及生物等的影响下,地表或接近地表的岩石发生的崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒的现象.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。
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。
二氧化硫,SO2,由火山爆发或化石燃料而来,能够在雨水中成为硫酸,从而在落下的岩石上引起溶解作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。
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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。
一、阳光照射时岩石表层的温差
10
二、夜间降温时的逆温差 12
三四、岩石逐渐发生崩解
冻融风化:Байду номын сангаас冷地带,岩
石的孔隙或裂隙中的水在冻 结成冰时,体积膨胀,对孔 隙周围产生压力,使岩石裂 隙加深加宽。当冰融化时, 水沿扩大了的裂隙更深的渗 入岩石的内部,并再次冻结 成冰。冻结,融化反复,不 断加深扩大裂隙,使岩石崩 裂成岩屑,又称冰劈作用。
概念:生物及其生命活动对岩石、 矿物产生的破坏作用。 表现形式:物理和化学 生物的物理风化:主要表现为机械破
碎作用,如树根在岩隙中的穿插与长大, 穴居幼物的挖掘作用等。
生物的化学风化:如生命活动与动植
物残体的分解所产生的大量CO2,在碳酸 化方面中起着重要作用。
一、环境条件
(一)气候: 气候是通过气温、降雨量以及生物活动而表现的。 气温的高低对于岩石的机械破坏程度、各种化学反应速 度、生物界的面貌以及新陈代谢速度都有重大影响;降 雨量多少关系到水在风化作用中的活跃程度,直接或间 接影响到岩石的风化速度;生物的繁殖状况直接关系到 生物风化作用的进行及其对其他风化作用的影响。
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。
概念:当岩石裂隙中的水溶解着大量
盐类矿物时,一旦水分蒸发,浓度逐 渐达到饱和,盐类便再结晶,使体积 增大,对围限它的裂隙产生膨胀压力, 也可以使岩石崩裂。
矿物 的 水 分 与 结 晶 膨 胀 作 用
概念:化学风化指岩石在水、
水溶液和空气中的氧与二氧化碳等 的作用下所发生的溶解、水化、水 解、碳酸化和氧化等一系列复杂的 化学变化的作用。
变化所引起的热力风化,岩石裂隙和 孔隙中水的冻融变化出现的冰劈作用, 以及由岩石空隙中盐类的结晶而造成 岩石的崩裂。 物理风化作用类型:热力风化、 冻融风化、矿物的水分与结晶膨 胀作用
热力风化:地球表面所受太
阳辐射有昼夜和季节的变化, 因而气温与地表温度均有相应 变化。岩石是不良导体,所以 受阳光影响的岩石昼夜温度变 化仅限于很浅的表层,而由温 度变化引起岩石的膨胀和收缩, 这一过程的频繁交替遂使岩石 表层产生裂隙以致成片状剥落。 昼夜温差的变化还将使岩石中 具有不同膨胀系数矿物之间的 链接力丧失,使他们彼此分离 成为砂粒。
• 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。
(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。
作者:Rhea
二、岩石性质
(一)岩石的矿物成分 在风化带中,各种造岩矿物对风化作用的抵抗能力明显不同,在 相同的外界环境中,各种矿物的稳定性与他们生成的环境条件关系密切, 生成环境与地表环境的差异越大,越容易风化。如在最高温和含水量极 低条件下形成的矿物,较之最后从较低温度和含有更多水分的岩浆中结 晶出的矿物更易于风化。 (二)岩石的结构、构造 组成岩石的矿物或碎屑物颗粒粗细、分选程度及 胶结程度等结构特征,决定着岩石的致密程度和坚 硬程度。 (三)岩石节理状况 节理使岩石产生裂隙,促使岩石风化,因而岩石节 理密集处,往往风化最为剧烈,尤其是在几组节理 交汇的地方,常因风化及剥蚀作用的叠加而形成各 作者: Rhea 种地形。
一 慨念:地壳表层的岩层,在 大气和水的联合作用以及温度变 化和生物活动的影响下,所发生 的一系列崩解和分解作用。 二 类型:物理风化、化学风化 和生物风化。 三 影响因素:环境条件、岩石 性质。
物理风化是指地表岩石因温度变
化和孔隙中水的冻融以及盐类的 结晶而产生的机械崩解过程。
物理风化产生的主要原因:温差反复