风化作用PPT课件

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第一节 风化作用的类型
风化作用weathering的概念:
在地表或近地表的环境中, 由于温度变化, 大气, 水和水溶液及生物等因素的影响, 使岩石在原地遭受破坏的过程。
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, 一部分残留在原地
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此“风化”非彼“风化”
应， 生成氧化物的过程。
4FeS2(黄铁矿)+19O2+mH2O2Fe2O3 •nH2O+8H2SO4
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铁帽（gossan）的形成
黄铁矿氧化生成FeSO4 FeSO4继续氧化生成Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3 是强酸弱碱盐， 易水
解成Fe(OH)3沉淀 Fe(OH)3脱水形成褐铁矿
硬石膏石膏
CaSO4+2H2O CaSO4 ·2H2O
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hydration的结果
增大wenku.baidu.com物的体积
增大对围岩的的压力
导致矿物的硬度降低， 从 而削弱岩石抵抗风化作用 的能力
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化学风化作用的方式
4. 水解作用(hydrolysis)
在水中电离的矿物阴离子或阳离子与 H2O离解成的H+和OH-相互结合，形 成难电离的弱电解质的过程。
碳酸化作用：有CO2参与的水解反应
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水解作用的实例
4K[AlSi3O8] +6H2OAl4[Si4O10](OH)8 +8SiO2+4K(OH）
钾长石
高岭石
蛋白石胶体
Al4[Si4O10](OH)8+nH2O2Al2O3+4SiO2+4H2O
高岭石
铝土矿
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水解作用的结果
水解作用导致岩石和矿物的破坏 水解时OH-离子与金属阳离子一
1.极易迁移的元素 Cl (Br、B、I) S
2.易被迁移的元素 K Ca Na Mg F Sr Zn U
3.可迁移的元素 SiO2(硅酸盐的）Mn P、 Ba Rb Ni Cu
4.略可迁移的元素 Al Fe Ti
5.不迁移的元素 SiO2(石英）
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元素迁移能力与气候有关
寒冷冰冻气候区 干旱、半干旱气候区：近1-2系列迁移 温暖潮湿气候区：1，2，3系列 炎热潮湿气候区：1，2，3，4系列
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一 、 物理风化作用
概念：指由于(大气)温度变化等自然因素的影 响， 使岩石在原地发生崩解的作用。
仅仅是机械破碎的过程而化学成分等等无明 显改变 物理风化作用的方式： 温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解
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物理风化作用的方式
1、温差风化:
由于温度的变化，岩石反复膨胀和收 缩，使岩石崩解的作用。
化学中的“风化”：含结晶水的化合物 在空气中失去结晶水的过程。例子：碳 酸钠晶体的风化。与之相对的是“潮 解”。
地质学中的“风化”：岩石在近地表的 环境中，由于物理、化学或者生物的作 用而遭受破坏的过程。
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第一节 风化作用的类型
物理风化作用Physical weathering 化学风化作用Chemical weathering 生物风化作用Biological weathering
起进入海洋，使海洋的PH值增大 而H+则与铝硅酸络 阴离子结合生成难溶解的粘土矿 物，残留在大陆。
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三、生物风化作用
概念： 生物的生命活动引起岩石的分解 分类：
生物物理风化作用：指生物活动导致岩石 机械破坏的作用
生物化学风化作用：生物在新陈代谢过程 中产生的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂 的分解产物使岩石分解破坏的作用
1. 溶解作用(solution)
2. 岩石中矿物溶解于水而产生分解的过程。 卤化物、硫酸盐、碳酸盐等矿物易溶于水, 常见是碳酸盐矿物溶于含CO2的水溶液中。 如CaCO3(方解石)+H2O+CO2Ca(HCO3)2
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溶解作用起重要作用的地区
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风化作用的方式
2.氧化作用(oxidation) 矿物与大气或水中的游离氧反
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生物物理风 化作用：根 劈作用
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地衣
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第二节 影响风化作用的因素
影响风化作用的因素包括：
岩石的成分 结构 裂隙发育程度 气候和地形
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一、岩石成分对风化作用的影响
• 元素的迁移能力 元素及其化合物在风化过程中 从矿物中析出的难易程度。
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元素迁移系列
元素的迁移系列 迁移系列元素的组成
多在温差大的干旱和半干旱地区发生。
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温差风化过程
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物理风化作用的方式
2. 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，从而造成岩石裂隙不断扩 大，使岩石发生崩解的作用。主要发生 有高纬度及高山区
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冰劈作用
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物理风化作用的方式
3.盐类的结晶与潮解作用 由于岩石裂隙中的盐类反复结晶、
第二篇 地表动力地质作用
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第三章 风化作用
掌握:
风化作用；风化作用的不同类型; 物理风化作用, 化学风化作用, 生 物风化作用；影响风化作用的因 素。
了解:
残积物和风化壳的概念，土壤
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本章涉及的英文术语
Weathering, physical weathering, chemical weathering, biological weathering;
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铁帽和硫化 物矿床的关 系
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化学风化作用的方式
3. 水化作用（hydration)
把水分子结合到矿物的晶格中的 作用。 水分子在矿物晶格中成为结晶水,只有 在高温下才能分离出来，因而原矿物 就变成含水的新矿物。
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hydration实例
赤铁矿褐铁矿
Fe2O3+nH2OFe2O3·nH2O
潮解，使岩石崩解的作用。 多发生在干旱及半干旱地区。
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二、 化学风化作用
化学风化作用(chemical weathering )
在大气、水和水溶液的作用下, 使岩石、矿 物发生分解的作用。
发生了化学反应, 成分改变
化学风化的方式：
溶解作用、氧化作用、水化作用、水解 作用
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化学风化作用的方式
Solution, oxidation, hydration, hydrolysis; Root wedging, differential weathering,
spheroidal weathering Sequence of migration of elements Eluvium, crust of weathering