沉积岩

1. 温差风化
表层：热—涨 内部： 凉—缩
外部：凉—缩
内部： 热— 涨
2. 冰冻风化
冰冻风化——岩石裂隙和孔隙中的水分因冰冻 使岩石机械破碎，称为冰冻风化。 水结冰以后体积约增加1/11，在裂隙和封闭 孔隙中可产生巨大的压力（960kg/cm2）， 从而可以撑开和扩大裂隙，使岩石破碎。
ຫໍສະໝຸດ Baidu 3. 层裂作用
3. 水解作用
水解作用——即矿物与水相遇，引起矿物分解并形 成新矿物的作用。 如钾长石 在水解作用下 ，一方面形成 KOH 溶液 （K+与OH-结合）随水流失，一方面析出SiO2胶体 或随水流失，或胶凝形成蛋白石（SiO2· nH2O）， 其余部分则可形成难溶的高岭石残留于原地。 4K[AlSi3O8]+6H2O→4KOH+Al4[Si4O10][OH]8+8SiO2 钾长石 高岭石 硅胶
1. 溶解作用
岩石遇水后,其中的一些成分溶解于水中。 一般说来，其难易顺序如下： K+ 、 Na+ 等的氯化 物＞ Ca2+ 、 Mg2+等的氯化物和硫酸盐＞Ca2+ 、 Mg2+等的碳酸盐＞Fe3+、Al3+、Si4+等的氧化物 和硅酸盐。 方解石＞白云石＞橄榄石＞辉石＞角闪石＞斜 长石＞钾长石＞黑云母＞白云母＞石英。 矿物的溶解度除与矿物本身的化学组成有关外， 还与水温、压力、CO2含量、PH值等有关。 岩石受到溶解作用，其中易溶矿物随水流失，而 难溶矿物则残留原地，同时岩石中孔隙增加，变 得松散软弱，为进行物理风化提供了有利条件。
沉积岩
沉积岩——暴露在地表附近的岩石，被各种外 力作用破坏，破坏的产物在原地或经搬运而沉 积下来，沉积物再经过复杂的成岩作用而形成 岩石。这些由外力作用所形成的岩石就是沉积 岩。
沉积岩形成示意图
成岩 风化 剥蚀
胶结
脱水 压固 搬运
沉积物
沉积岩简介
沉积岩是在地壳发展过程中，记录下来沉积当时的地 理环境信息。因此，沉积岩是重塑地球历史和恢复古 地理环境的重要依据。 按重量计，沉积岩只占地壳的5％，但因沉积岩覆盖于 地壳表层，分布十分广泛。在大陆部分有75％的面积 出露沉积岩，而在大洋底则几乎全部为新老沉积层所 覆盖。 沉积岩层中蕴藏着煤、石油、铁、锰、铝土、磷、石 膏、盐、钾盐、石灰岩等矿产资源 。 特别是盐类矿产 和可燃有机能源矿产几乎全部蕴藏在沉积层中。
生物风化实例
根劈作用
4.1.1.4 各种风化作用的关系
各种风化作用互相联系互相影响。 物理风化使岩石崩裂破碎，为化学风化提供了条件； 化学分解，使岩石变得松软，抗破坏能力减弱。水 化作用，体积膨胀。为物理风化提供了有利条件。 物理、化学风化常同时进行。 物理风化使岩石破碎到一定程度，即无能为力。碎 屑粒径小于 0.02mm ，即不再发生机械崩裂。但化 学风化使碎屑分解，最后形成胶体及真溶液。 在一定自然地理条件下，常常是以某一种风化作用占 主导地位。 例如，在高寒和干燥地区往往以物理风化作用为主， 而在潮湿炎热地区则往往以化学风化作用为主。
2. 水化作用
水化作用又称水合作用，即物质与水相结合的作用。 如硬石膏（CaSO4）变成石膏（CaSO4· 2H2O） 赤铁矿（Fe2O3）变成褐铁矿(FeO[OH]· nH2O)等 水化作用形成的新矿物，往往体积膨胀，对周围岩 石产生很大压力（如硬石膏变成石膏，体积可增大 30％），从而引起岩石的机械破碎。
层裂作用 地下的岩石一旦上覆岩石被剥蚀掉，而出露 地表，如释重负，就会产生平行于地表的裂 隙，亦可称为卸荷裂隙； 如果是具有层理的沉积岩石，层与层之间也 可张开。这样，便助长了岩石的机械破碎。 这种现象称为层裂作用。 （爆米花）
4.1.1.2
化学风化
化学风化 —— 地表和接近地表的岩石与水溶液、 气体等发生化学反应而在原地不仅改变其物理状 态，而且也可改变其化学成分、发生化学分解， 并可形成新矿物的作用。 引起化学风化作用的重要因素：水及其水中溶 解的CO2、O2。 化学风化作用主要有以下方式： 溶解作用 水化作用 水解作用 碳酸化作用 氧化作用
4. 碳酸化作用
碳酸化作用——水中含有的各种酸类（碳酸、硫 酸、硝酸等），加速对各种岩石的破坏作用。 特别是含有碳酸的水对岩石的破坏作用更为普遍。
5. 氧化作用
氧化作用——岩石中矿物在氧的作用下，使其 中低价元素变为高价元素，低价化合物变为高 价化合物的作用。 例如：黄铁矿的氧化 2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4 4FeSO4+2H2SO4→2Fe2(SO4)3+2H2O 2Fe2(SO4)3+9H2O→FeO[OH]· H2O+6H2SO4 含低价铁的硅酸盐类及其他矿物，变成含高 价铁的赤铁矿或褐铁矿，许多矿物和岩石的 风化面常染成红、褐色，就是这种缘故。
4.1 沉积岩的形成
沉积岩的形成过程一般可以分为 先成岩石的破坏（风化作用和剥蚀 作用）、搬运作用、沉积作用和硬 结成岩作用等几个互相衔接的阶段。
4.1.1 风化作用
4.1.1.1物理风化
物理风化作用——指地表和靠近地表岩石因温 度变化等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。这种作用又称机械 风化作用。物理风化作用的方式主要有： 温差风化 冰冻风化 层裂
4.1.1.5 影响风化的因素
岩石类型
影响风化作用
的因素
气候 地形
1.
岩石类型
深色岩石比浅色岩石容易受温度变化的影响； 火成岩和变质岩形成于地下高温、高压条件下， 当暴露于地表时，较形成于地表环境的沉积岩易 受到风化。 复矿物成分的岩石比单一矿物组成的岩石容易受 到破坏 。 易溶岩石（碳酸盐岩）比难溶岩石易受到破坏。 岩石中矿物颗粒的粗细、均匀程度、胶结物成 分、层理厚薄等也都能影响到风化的方式和进 程。
4.1.1.3 生物风化
生物风化作用——由于生物作用使岩石在原地 发生破坏，叫生物风化作用。 生物的物理风化作用 如穴居地下的蚯蚓、 蚂蚁、田鼠等，经常挖洞钻土，破坏土层。 植物根系在岩石裂隙生长，劈开岩石，并使 裂隙不断扩大加深（图4-3）。 生物的化学风化作用 如各种藻类、苔藓、 地衣等在生长过程中，经常分泌有机酸、碳 酸、硝酸等，分解岩石，吸取营养。