第二章_坡地重力地貌
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• 风化作用可以分为：物理风化、化学风化、 生物风化
一、物理风化作用
1、温差风化
日夜和季节温度变化可使岩石膨胀和收缩。岩石 是一种传热的不良导体，在白天因受阳光曝晒， 温度增高，表面体积膨胀，但内部很少受到热力 的影响；夜间，当岩石表面逐渐冷缩，内部却因 受到传导进来的热力影响而膨胀。如此经常不断 地表里不均地膨胀与收缩，一方面产生垂直岩石 表面的裂隙，另一方面产生平行岩石表面的裂隙， 彼此脱离，层层剥落，岩石就破碎了。
• 三、生物风化作用
• 1、生物的物理风化作用
• 如穴居地下的蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、黄鼠、 田鼠等，经常挖洞钻土，破坏土层。所谓 “蝼蚁之穴可溃千里之堤”，也说明其破 坏力量之大。又如植物根系可以伸入岩石 裂隙生长，对岩石可产生10—15kg/cm2的 压力，足可劈开岩石，并使裂隙不断扩大 加深。
• 2、生物的化学风化作用
黄山松
黄山
生物风化1
华山
生物风化2
柬埔寨
生物风化3
潮州古城墙
• 四、各种风化作用的相互关系
• 上述物理的、化学的、生物的风化作用，实际上并不是孤立 进行的，而是一个互相联系互相影响的统一过程。物理风化 使岩石逐渐崩裂破碎，产生、扩大和加深岩石裂隙，并增大 岩石的表面积，有利于水溶液、气体和生物渗进岩石中，为 化学风化提供了有利条件，从而加速风化的进程，扩大风化 范围；反过来，由于岩石的化学分解，一方面使岩石变得松 软，降低抵抗机械破坏的能力，一方面因有些矿物经水化作 用变为含水矿物，体积膨胀，产生很大的压力，这些都为物 理风化提供了有利条件。
百度文库
3、层裂作用
位于地下深处的岩石，因承受上覆岩石的 巨大静压力，处于坚实致密状态。这样岩 石一旦上升，上覆岩石被剥蚀而出露地表， 如释重负，体积膨胀，因而可产生平行于 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。
• 3、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。由于水中常有一部分水分子离解成H+及OH-离 子，从而使水成为具有活泼离子化学活动性很强的 溶液。各种弱酸强碱或强酸弱碱的盐类矿物溶于水 后也出现离解现象，其中离解物可与水中的H+或 OH-离子发生化学反应。
• 4、氧化作用
• 在大气和水中含有大量游离氧，大气中占21％，溶 于水的气体中氧占33—35％。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，这种作用称氧化作用。
• 5、碳酸化作用
• 自然界基本没有纯水，水中常含有各种酸类（碳酸、 硫酸、硝酸等），可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。 例如，碳酸盐在含有CO2的水中，就会转变为重碳 酸盐，其溶解度比碳酸盐大十几倍到几十倍。在地 壳中分布很广的铝硅酸盐（各种长石等）、铁镁硅 酸盐（橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等）及其他 矿物在水解作用及碳酸化作用下，最终都要彻底分 解，形成易溶碳酸盐（流失）、SiO2胶体（流失或 沉淀）和不溶的粘土矿物（高岭石等）、铝土矿物 以及褐铁矿等（残留原地）。
热力风化
球状风化
阳春的花岗岩石蛋
融冻风化
洛基山
新疆
阿尔金山
• 二、化学风化作用
• 1、溶解作用
• 水在自然界中普遍存在，水与岩石相遇，即与其中的矿物 发生溶解作用。矿物溶解的难易主要决定于矿物的溶解度。 因此矿物有易溶矿物和难溶矿物，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。若以常见造岩矿物论，其溶解度大小顺序如 下：
• 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。
• 2、水化作用
• 又称水合作用，即物质与水相结合的作用。如矿 物与水作用，水可以直接参加到某些矿物中去， 形成结晶水，产生新的含水矿物，例如硬石膏 （CaSO4）变成石膏（CaSO4·2H2O）、赤铁矿 （Fe2O3）变成褐铁矿(FeO[OH]·nH2O)等。同时 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。
• 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。特别是微生物的生物 化学风化作用更为强烈，有人统计微生物对岩石的总分解力 大大超过动植物的总分解力。此外，动植物死亡后可分解出 CO2、H2S和各种有机酸，在还原环境中植物死亡还可形成 腐殖质，使岩石被腐蚀破坏。例如，把1g钾长石放入有腐 殖质的10％的氨水溶液中，密封后经2—3天钾长石即可完 全分解，而形成高岭石。腐殖质和矿物中的阳离子可形成腐 殖酸盐，以胶体状态随水流失。腐殖质还可使氧化物还原， 如使难溶于水的Fe2O3还原为可溶的FeO，加速岩石的分解 破坏。
第二章 坡地地貌
第一节 风化作用
• 风化作用和重力作用是地貌和第四纪松散 堆积物形成的重要营力。出于岩石不断受 到风化和重力作用破坏，为其他营力塑造 地貌创造了前提，也为各种第四纪松散堆 积物提供了物源。
• 风化和重力作用还不断改变地表环境面貌， 是造成地质灾害和地方性疾病的重要原因 之一，但风化作用也形成有一定价值的矿 产。
2、冰冻风化
填充于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。实际上这也是由温度变化间 接使岩石破碎的现象。在高寒、高山及季节变化显 著的地区，常在一年或一日之内，发生冰冻及解冻 现象。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；气温上升，冰融成水，继续向 裂隙深处渗透。这样一冻一解，反复进行，足可把 岩石劈开崩碎，因此裂隙中的冰冻作用犹如一把砍 石利斧，故亦称为冰劈作用。
一、物理风化作用
1、温差风化
日夜和季节温度变化可使岩石膨胀和收缩。岩石 是一种传热的不良导体，在白天因受阳光曝晒， 温度增高，表面体积膨胀，但内部很少受到热力 的影响；夜间，当岩石表面逐渐冷缩，内部却因 受到传导进来的热力影响而膨胀。如此经常不断 地表里不均地膨胀与收缩，一方面产生垂直岩石 表面的裂隙，另一方面产生平行岩石表面的裂隙， 彼此脱离，层层剥落，岩石就破碎了。
• 三、生物风化作用
• 1、生物的物理风化作用
• 如穴居地下的蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、黄鼠、 田鼠等，经常挖洞钻土，破坏土层。所谓 “蝼蚁之穴可溃千里之堤”，也说明其破 坏力量之大。又如植物根系可以伸入岩石 裂隙生长，对岩石可产生10—15kg/cm2的 压力，足可劈开岩石，并使裂隙不断扩大 加深。
• 2、生物的化学风化作用
黄山松
黄山
生物风化1
华山
生物风化2
柬埔寨
生物风化3
潮州古城墙
• 四、各种风化作用的相互关系
• 上述物理的、化学的、生物的风化作用，实际上并不是孤立 进行的，而是一个互相联系互相影响的统一过程。物理风化 使岩石逐渐崩裂破碎，产生、扩大和加深岩石裂隙，并增大 岩石的表面积，有利于水溶液、气体和生物渗进岩石中，为 化学风化提供了有利条件，从而加速风化的进程，扩大风化 范围；反过来，由于岩石的化学分解，一方面使岩石变得松 软，降低抵抗机械破坏的能力，一方面因有些矿物经水化作 用变为含水矿物，体积膨胀，产生很大的压力，这些都为物 理风化提供了有利条件。
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3、层裂作用
位于地下深处的岩石，因承受上覆岩石的 巨大静压力，处于坚实致密状态。这样岩 石一旦上升，上覆岩石被剥蚀而出露地表， 如释重负，体积膨胀，因而可产生平行于 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。
• 3、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。由于水中常有一部分水分子离解成H+及OH-离 子，从而使水成为具有活泼离子化学活动性很强的 溶液。各种弱酸强碱或强酸弱碱的盐类矿物溶于水 后也出现离解现象，其中离解物可与水中的H+或 OH-离子发生化学反应。
• 4、氧化作用
• 在大气和水中含有大量游离氧，大气中占21％，溶 于水的气体中氧占33—35％。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，这种作用称氧化作用。
• 5、碳酸化作用
• 自然界基本没有纯水，水中常含有各种酸类（碳酸、 硫酸、硝酸等），可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。 例如，碳酸盐在含有CO2的水中，就会转变为重碳 酸盐，其溶解度比碳酸盐大十几倍到几十倍。在地 壳中分布很广的铝硅酸盐（各种长石等）、铁镁硅 酸盐（橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等）及其他 矿物在水解作用及碳酸化作用下，最终都要彻底分 解，形成易溶碳酸盐（流失）、SiO2胶体（流失或 沉淀）和不溶的粘土矿物（高岭石等）、铝土矿物 以及褐铁矿等（残留原地）。
热力风化
球状风化
阳春的花岗岩石蛋
融冻风化
洛基山
新疆
阿尔金山
• 二、化学风化作用
• 1、溶解作用
• 水在自然界中普遍存在，水与岩石相遇，即与其中的矿物 发生溶解作用。矿物溶解的难易主要决定于矿物的溶解度。 因此矿物有易溶矿物和难溶矿物，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。若以常见造岩矿物论，其溶解度大小顺序如 下：
• 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。
• 2、水化作用
• 又称水合作用，即物质与水相结合的作用。如矿 物与水作用，水可以直接参加到某些矿物中去， 形成结晶水，产生新的含水矿物，例如硬石膏 （CaSO4）变成石膏（CaSO4·2H2O）、赤铁矿 （Fe2O3）变成褐铁矿(FeO[OH]·nH2O)等。同时 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。
• 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。特别是微生物的生物 化学风化作用更为强烈，有人统计微生物对岩石的总分解力 大大超过动植物的总分解力。此外，动植物死亡后可分解出 CO2、H2S和各种有机酸，在还原环境中植物死亡还可形成 腐殖质，使岩石被腐蚀破坏。例如，把1g钾长石放入有腐 殖质的10％的氨水溶液中，密封后经2—3天钾长石即可完 全分解，而形成高岭石。腐殖质和矿物中的阳离子可形成腐 殖酸盐，以胶体状态随水流失。腐殖质还可使氧化物还原， 如使难溶于水的Fe2O3还原为可溶的FeO，加速岩石的分解 破坏。
第二章 坡地地貌
第一节 风化作用
• 风化作用和重力作用是地貌和第四纪松散 堆积物形成的重要营力。出于岩石不断受 到风化和重力作用破坏，为其他营力塑造 地貌创造了前提，也为各种第四纪松散堆 积物提供了物源。
• 风化和重力作用还不断改变地表环境面貌， 是造成地质灾害和地方性疾病的重要原因 之一，但风化作用也形成有一定价值的矿 产。
2、冰冻风化
填充于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。实际上这也是由温度变化间 接使岩石破碎的现象。在高寒、高山及季节变化显 著的地区，常在一年或一日之内，发生冰冻及解冻 现象。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；气温上升，冰融成水，继续向 裂隙深处渗透。这样一冻一解，反复进行，足可把 岩石劈开崩碎，因此裂隙中的冰冻作用犹如一把砍 石利斧，故亦称为冰劈作用。