普通地质学课件：03(2课时)第三章 风化作用
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如明矾石结晶后体积增大0.5%，可对两 壁产生40 kg/cm2的压力。
盐类的结晶与潮解
Beຫໍສະໝຸດ Baiduore
After
塔里木盆地南缘盐类结晶
2006.08
准噶尔盆地
2011.08
柴达木盆地的察尔汗盐湖
2008.08
柴达木盆地冷湖盐类沉积
2013.09
层裂：由于基岩卸载，导致基岩表层产生大 致平行于基岩露出表面的破裂面和一些近于
• 由于褐铁矿的溶解度非常小，很容易残留在 原地，故在硫化物矿床氧化带的上部常常有 相当多的褐铁矿，这就是“铁帽”。它是寻 找金属硫化物矿床的重要标志。
氧化作用
氧 化 作 用
广西全州，2013.09
3. 水化作用
• 概念：水分子结合到矿物晶格中而变 成为含水的新矿物。
• 如：
Fe2O3(赤铁矿）+nH2O Fe2O3 • nH2O（褐铁矿）
CaCO3+H2O +CO2Ca(HCO3)2 • 全世界河流带到海洋里的溶解物质的数量
每年约39亿吨。
溶解作用
溶解作用
2. 氧化作用
• 概念：矿物与大气或水中的氧反应，生 成氧化物的作用过程。
• 如：4FeS2(黄铁矿) +19O2 + H2O
2Fe2O3 .nH2O(褐铁矿)+8H2SO4
垂直表层的裂隙。
卸载作用
物理风化作用的产物
结构变化：大块→小块；致密坚硬→ 松软；化学（矿物）成分基本不变。
化学风化作用
❖ Chemical Weathering: A weathering process whereby rocks and minerals are transformed into new, fairly stable chemical combinations by such chemical reactions as hydrolysis, oxidation, ion exchange, and solution.
风化作用：指在地表或近地表环境中，由
于温度变化、大气、水和水溶液及生物作用等因 素的影响，使岩石在原地遭受破坏的过程。
根本原因：岩石在新的环境下调整达到新
的平衡状态。
风化作用是所有外动力地质作用得以发生
的序幕。
一、风化作用的类型
风化作用的结果：
•单纯的机械破碎，岩石由大块变成小块； •岩石、矿物的分解，一部分被水溶液带走， 一部分变成新的化合物残留在原地。
❖定义：在大气、水和水溶液等的作用下，岩 石、矿物发生分解，并产生在地表环境中较 稳定的新矿物等作用。
❖主要方式：溶解作用、氧化作用、水化 作用、水解作用。
1.溶解作用
• 概念：岩石中矿物溶解于水而产生分解的 作用。
• 卤化物、硫酸盐在天然水中易于溶解、碳 酸盐和硅酸盐在溶有CO2等的水中的溶解度 大增。如：
第二篇
外动力地质作用
风化作用 陆地流水地质作用 海洋及湖沼地质作用 风的地质作用 成岩作用与沉积岩
外动力地质作用：指以太阳能为主、重力 参与所驱动的发生在地球的水圈、生物圈、 大气圈及岩石圈表层的地质过程。
外动力地质作用的主要任务：对地表“削高 补低”，重塑地表形态并产生相应的外动力 地质产物——沉积物和沉积地形。
水化作用
Fe2O3+nH2O
赤铁矿
Fe2O3 . nH2O 褐铁矿
4.水解作用
• 概念：水中离解的H和OH-离子同矿 物在水中离解的离子互相置换的化学 反应。
• 4K[AlSi3O8]( 钾 长 石 )+6H2O Al4[Si4O10](OH)8 (高岭石) +8SiO2(蛋白石胶体)+4K(OH)(溶液)
• Al4[Si4O10](OH)8+ mH2O 2Al2O3• nH2O (铝土 矿) +4SiO2 +4H2O （在温热气候条件下）
水解作用
长石→高岭石
生物风化作用
❖定义：生物的生命活动引起地表岩 石的分解破坏作用。
• 温差风化
升温使岩石表层膨胀，产 生平行于岩石表面的微裂 隙
降温使岩石表层收缩，产 生垂直于岩石表面的微裂 隙
日久天长，岩石由表及里逐渐崩解破坏。
多发生在温差大的干旱和半干旱地区。
• 温差风化
准噶尔西北缘，2010.08
•冰劈作用
由于气温的变 化，岩石裂隙中的 水反复结冰和融化， 岩石裂隙不断扩大， 使岩石发生蹦解的 作用。
❖定义：地表基岩在原地发生机械破碎而 不改变岩石化学成分、也不形成新矿物的 过程。（自然因素使岩石在原地发生崩解 的作用）
physical weathering
物理风化作用的 主要方式
❖温差风化 ❖冰劈作用 ❖盐类结晶和潮解作用
• 温差风化：由于温度变化，岩石反复膨胀
和收缩，使岩石崩解的作用。
水结成冰，体积增大约9.2%，可对裂 隙两壁岩石产生约108kg/cm2的压力。
冰劈作用：在昼夜温差变化在0℃上下的
地区（如寒冻地区）易发生。
温差风化和冰劈作用
天山冰大阪，2006.08
• 盐类的结晶与潮解
概念：由于岩石裂隙中的盐类反复结 晶、潮解，使岩石蹦解的作用。
充填在裂隙中的含盐水溶液，因白 天温度高，蒸发量大，裂隙中盐类过饱 和结晶，结晶时体积膨胀，对裂隙两壁 产生压力。
据此，可以将风化作用相对的分为两种：
•物理风化作用（Mechanical Weathering） •化学风化作用（Chemical Weathering） •生物风化作用（Biological Weathering）
物理风化作用
❖Mechanical Weathering：The process of weathering by which physical forces break down or reduce a rock to smaller fragments, involving no chemical.
风化作用
剥蚀作用
搬运作用 沉积作用
▪ 成岩作用是介于内外地质作用之间的一个特殊阶段。
第三章 风化作用
一、风化作用的类型（物理、化学风化） 二、影响风化作用的因素 三、风化壳及土壤
一、风化作用的类型
Weathering：The process by which rocks and minerals break down at or near the surface of the Earth.
盐类的结晶与潮解
Beຫໍສະໝຸດ Baiduore
After
塔里木盆地南缘盐类结晶
2006.08
准噶尔盆地
2011.08
柴达木盆地的察尔汗盐湖
2008.08
柴达木盆地冷湖盐类沉积
2013.09
层裂：由于基岩卸载，导致基岩表层产生大 致平行于基岩露出表面的破裂面和一些近于
• 由于褐铁矿的溶解度非常小，很容易残留在 原地，故在硫化物矿床氧化带的上部常常有 相当多的褐铁矿，这就是“铁帽”。它是寻 找金属硫化物矿床的重要标志。
氧化作用
氧 化 作 用
广西全州，2013.09
3. 水化作用
• 概念：水分子结合到矿物晶格中而变 成为含水的新矿物。
• 如：
Fe2O3(赤铁矿）+nH2O Fe2O3 • nH2O（褐铁矿）
CaCO3+H2O +CO2Ca(HCO3)2 • 全世界河流带到海洋里的溶解物质的数量
每年约39亿吨。
溶解作用
溶解作用
2. 氧化作用
• 概念：矿物与大气或水中的氧反应，生 成氧化物的作用过程。
• 如：4FeS2(黄铁矿) +19O2 + H2O
2Fe2O3 .nH2O(褐铁矿)+8H2SO4
垂直表层的裂隙。
卸载作用
物理风化作用的产物
结构变化：大块→小块；致密坚硬→ 松软；化学（矿物）成分基本不变。
化学风化作用
❖ Chemical Weathering: A weathering process whereby rocks and minerals are transformed into new, fairly stable chemical combinations by such chemical reactions as hydrolysis, oxidation, ion exchange, and solution.
风化作用：指在地表或近地表环境中，由
于温度变化、大气、水和水溶液及生物作用等因 素的影响，使岩石在原地遭受破坏的过程。
根本原因：岩石在新的环境下调整达到新
的平衡状态。
风化作用是所有外动力地质作用得以发生
的序幕。
一、风化作用的类型
风化作用的结果：
•单纯的机械破碎，岩石由大块变成小块； •岩石、矿物的分解，一部分被水溶液带走， 一部分变成新的化合物残留在原地。
❖定义：在大气、水和水溶液等的作用下，岩 石、矿物发生分解，并产生在地表环境中较 稳定的新矿物等作用。
❖主要方式：溶解作用、氧化作用、水化 作用、水解作用。
1.溶解作用
• 概念：岩石中矿物溶解于水而产生分解的 作用。
• 卤化物、硫酸盐在天然水中易于溶解、碳 酸盐和硅酸盐在溶有CO2等的水中的溶解度 大增。如：
第二篇
外动力地质作用
风化作用 陆地流水地质作用 海洋及湖沼地质作用 风的地质作用 成岩作用与沉积岩
外动力地质作用：指以太阳能为主、重力 参与所驱动的发生在地球的水圈、生物圈、 大气圈及岩石圈表层的地质过程。
外动力地质作用的主要任务：对地表“削高 补低”，重塑地表形态并产生相应的外动力 地质产物——沉积物和沉积地形。
水化作用
Fe2O3+nH2O
赤铁矿
Fe2O3 . nH2O 褐铁矿
4.水解作用
• 概念：水中离解的H和OH-离子同矿 物在水中离解的离子互相置换的化学 反应。
• 4K[AlSi3O8]( 钾 长 石 )+6H2O Al4[Si4O10](OH)8 (高岭石) +8SiO2(蛋白石胶体)+4K(OH)(溶液)
• Al4[Si4O10](OH)8+ mH2O 2Al2O3• nH2O (铝土 矿) +4SiO2 +4H2O （在温热气候条件下）
水解作用
长石→高岭石
生物风化作用
❖定义：生物的生命活动引起地表岩 石的分解破坏作用。
• 温差风化
升温使岩石表层膨胀，产 生平行于岩石表面的微裂 隙
降温使岩石表层收缩，产 生垂直于岩石表面的微裂 隙
日久天长，岩石由表及里逐渐崩解破坏。
多发生在温差大的干旱和半干旱地区。
• 温差风化
准噶尔西北缘，2010.08
•冰劈作用
由于气温的变 化，岩石裂隙中的 水反复结冰和融化， 岩石裂隙不断扩大， 使岩石发生蹦解的 作用。
❖定义：地表基岩在原地发生机械破碎而 不改变岩石化学成分、也不形成新矿物的 过程。（自然因素使岩石在原地发生崩解 的作用）
physical weathering
物理风化作用的 主要方式
❖温差风化 ❖冰劈作用 ❖盐类结晶和潮解作用
• 温差风化：由于温度变化，岩石反复膨胀
和收缩，使岩石崩解的作用。
水结成冰，体积增大约9.2%，可对裂 隙两壁岩石产生约108kg/cm2的压力。
冰劈作用：在昼夜温差变化在0℃上下的
地区（如寒冻地区）易发生。
温差风化和冰劈作用
天山冰大阪，2006.08
• 盐类的结晶与潮解
概念：由于岩石裂隙中的盐类反复结 晶、潮解，使岩石蹦解的作用。
充填在裂隙中的含盐水溶液，因白 天温度高，蒸发量大，裂隙中盐类过饱 和结晶，结晶时体积膨胀，对裂隙两壁 产生压力。
据此，可以将风化作用相对的分为两种：
•物理风化作用（Mechanical Weathering） •化学风化作用（Chemical Weathering） •生物风化作用（Biological Weathering）
物理风化作用
❖Mechanical Weathering：The process of weathering by which physical forces break down or reduce a rock to smaller fragments, involving no chemical.
风化作用
剥蚀作用
搬运作用 沉积作用
▪ 成岩作用是介于内外地质作用之间的一个特殊阶段。
第三章 风化作用
一、风化作用的类型（物理、化学风化） 二、影响风化作用的因素 三、风化壳及土壤
一、风化作用的类型
Weathering：The process by which rocks and minerals break down at or near the surface of the Earth.