风化作用PPT课件
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普通地质学课件——第十章风化作用
2.岩石的结构、构造 致密程度、坚硬程度越高,岩层厚度越大越难
风化（等粒结构、块状结构），疏松多 孔容易风化。
3.节理发育状况
节理越发育越容易风化。
第三节 风化作用的产物
一、风化产物及特征
1.碎屑物质：主要是物理风化作用的产物，也有一 部分是岩石在化学风化过程种完全分解的矿物 碎屑。包括岩石碎屑和矿物碎屑，是碎屑沉积 物的重要来源。
4Fe3O4+O2=6Fe2O3 在地表常形成的铁帽是寻找原生矿物的重要标志。 （二）溶解作用——水是溶剂，自然界中的水总会
有一定数量的O2、CO2和一些酸、碱物质，因此 具有较强的溶解能力，能溶解大多数矿物。 1.石灰岩和白云岩与CO2、水的作用 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2（重碳酸钙） 2.含硫酸的水的作用 CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O
第十章 风化作用
风化作用：指地表及接近地表的岩石，在 大气、温度、水和生物的影响下，使原来 的岩石在物理性质或化学性质上发生改变 的地质作用。
第一节 风化作用的类型
按照风化作用的性质和方式，可分为三种类型：物理 风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 一．物理风化作用
物理风化作用它是地表岩石发生机械破碎而不改变其化 学成分，也 不形成新矿物的作用。 主要方式有： 1．矿物岩石的热胀冷缩． 2．冰劈作用
2.溶解物质——是化学风化和生物风化作用的产物。 一部分是以溶液形式被水带走（K Na Ca Mg 等元素的碳酸盐硫酸盐氯化物以及少数Mn、 P的氯化物）它是化学沉积物的主要来源。另 一部分是SiO2 以胶体溶液形式被水带走。
3.难溶物质：一些相对不活跃的Fe、 Al 等元素残留 物在原地，形成褐铁矿、黏土矿和铝土矿。
风化（等粒结构、块状结构），疏松多 孔容易风化。
3.节理发育状况
节理越发育越容易风化。
第三节 风化作用的产物
一、风化产物及特征
1.碎屑物质：主要是物理风化作用的产物，也有一 部分是岩石在化学风化过程种完全分解的矿物 碎屑。包括岩石碎屑和矿物碎屑，是碎屑沉积 物的重要来源。
4Fe3O4+O2=6Fe2O3 在地表常形成的铁帽是寻找原生矿物的重要标志。 （二）溶解作用——水是溶剂，自然界中的水总会
有一定数量的O2、CO2和一些酸、碱物质，因此 具有较强的溶解能力，能溶解大多数矿物。 1.石灰岩和白云岩与CO2、水的作用 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2（重碳酸钙） 2.含硫酸的水的作用 CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O
第十章 风化作用
风化作用：指地表及接近地表的岩石，在 大气、温度、水和生物的影响下，使原来 的岩石在物理性质或化学性质上发生改变 的地质作用。
第一节 风化作用的类型
按照风化作用的性质和方式，可分为三种类型：物理 风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 一．物理风化作用
物理风化作用它是地表岩石发生机械破碎而不改变其化 学成分，也 不形成新矿物的作用。 主要方式有： 1．矿物岩石的热胀冷缩． 2．冰劈作用
2.溶解物质——是化学风化和生物风化作用的产物。 一部分是以溶液形式被水带走（K Na Ca Mg 等元素的碳酸盐硫酸盐氯化物以及少数Mn、 P的氯化物）它是化学沉积物的主要来源。另 一部分是SiO2 以胶体溶液形式被水带走。
3.难溶物质：一些相对不活跃的Fe、 Al 等元素残留 物在原地，形成褐铁矿、黏土矿和铝土矿。
风化作用 ppt课件
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）
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
一、岩石成分对风化作用的影响
2. 矿物的抗风化能力-矿物成分
①各类矿物的耐风化能力的顺序：自然元素>氧
化物、氢氧化物>硅酸盐、硫化物>硫酸盐、卤 化物。
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。
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
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
此“风化”非彼“风化”
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
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。
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）
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
一、岩石成分对风化作用的影响
2. 矿物的抗风化能力-矿物成分
①各类矿物的耐风化能力的顺序：自然元素>氧
化物、氢氧化物>硅酸盐、硫化物>硫酸盐、卤 化物。
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。
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
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
此“风化”非彼“风化”
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
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。
《风化作用》课件
化学性风化
1 溶解作用
水溶液中的溶解物质使岩 石溶解，形成溶洞。
2 氧化作用
氧气与岩石中的金属氧化 物作用，使岩石表面产生 颜色变化。
3 碳化
二氧化碳与岩石中的碱性 金属氧化物反应，形成碳 酸盐。
生物性风化
1 植物根系作用
植物根系进入岩石裂缝中，使岩石分解和破裂。
2 动物穿行作用
动物在地面上行走，使地表岩石破碎。
土壤形成
风化作用使岩石分解，形成 了肥沃的土壤，为植物生长 提供了养分。
地貌塑造
风化作用通过剥蚀和重积作 用形成了各种各样的地貌， 如峡谷、丘陵、平原等。
物理性风化
1 热胀冷缩
岩石在不同温度下发生膨胀和收缩，导致岩石表层剥落。
2 冻融作用
3 物质膨胀
水的冻融使岩石产生裂缝和剥落。
岩石内部物质吸水膨胀，导致岩石破裂。
《风化作用》PPT课件
风化作用指的是大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。本课件将介绍风化 作用的类型、意义以及对岩石的影响和预防措施。
什么是风化作用
风化作用是指大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。它是地壳岩石在日晒、风吹、水淋等自然力作用下的破 坏和改造过程。
风化作用的意义
环境演化
风化作用加速了地壳岩石的 破坏和变质，推动了地球环 境的演化。
结语
1 风化作用的未来发展
随着科学技术的进步，我们对风化作用的认 识将越来越深入，对其未来的发展也有更深 远的影响。
2 重要性再强调
风化作用是地球表面物质循环的重要过程， 对地球环境和生物演化有着重要意义。
风化作用与岩石
1 风化作用对岩石的影响
风化作用使岩石变脆，易于剥落和破裂。
2 岩石的风化类型
地表水流的地质作用—风化作用(工程地质课件)
风化能力、防止自然因素对岩石的侵袭。
地表水流的地质作用
风化作用的类型
风化作用的类型
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
风化作用的概念与研究意义
➢ 风化作用：地壳表层的岩石，在大气、水 的联合作用以及温度变化、生物活动等影 响下，产生物理或化学变化，发生崩解， 在原地形成松散堆积物的过程 。
➢ 一方面提高岩石的完整一般的方法有：水泥灌浆、粘土灌浆、
沥青灌浆及硅化法等。这些方法效果较 好，但成本较高，多用于重要建筑物或 加固范围不大的情况。
防止岩石风化的措施
➢ 另一方面则以防止各种自然因素对岩石 的侵袭为主。方法有：利用粘土浆、沥 青浆或水泥浆喷摸边坡表面或地下洞室 表面，封闭坑底，以防止岩石表面与空 气和水直接接触。
• Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
•
赤铁矿
褐铁矿
• CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
•
硬石膏
石膏
化学风化作用
水解作用：
水中的H+或OH-离子和矿物中的离子间的化学反应 ，形成含OH-的新矿物。
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
• 不同的地区，不同自然条件下，两种风化作用会 有主次之分。我国西北干旱大陆性气候为主的地 区，水缺乏，气温变化剧烈，以物理风化作用为 主；我国东南沿海地区，气候潮湿，雨量充沛， 化学风化为主。
小结
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
➢ 引起这些作用发生的风化因素统称为风化 营力；被风化的岩石圈表层称为风化壳。
地表水流的地质作用
风化作用的类型
风化作用的类型
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
风化作用的概念与研究意义
➢ 风化作用：地壳表层的岩石，在大气、水 的联合作用以及温度变化、生物活动等影 响下，产生物理或化学变化，发生崩解， 在原地形成松散堆积物的过程 。
➢ 一方面提高岩石的完整一般的方法有：水泥灌浆、粘土灌浆、
沥青灌浆及硅化法等。这些方法效果较 好，但成本较高，多用于重要建筑物或 加固范围不大的情况。
防止岩石风化的措施
➢ 另一方面则以防止各种自然因素对岩石 的侵袭为主。方法有：利用粘土浆、沥 青浆或水泥浆喷摸边坡表面或地下洞室 表面，封闭坑底，以防止岩石表面与空 气和水直接接触。
• Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
•
赤铁矿
褐铁矿
• CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
•
硬石膏
石膏
化学风化作用
水解作用：
水中的H+或OH-离子和矿物中的离子间的化学反应 ，形成含OH-的新矿物。
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
• 不同的地区，不同自然条件下，两种风化作用会 有主次之分。我国西北干旱大陆性气候为主的地 区，水缺乏，气温变化剧烈，以物理风化作用为 主；我国东南沿海地区，气候潮湿，雨量充沛， 化学风化为主。
小结
• 风化作用的概念与研究意义 • 物理风化作用 • 化学风化作用 • 生物风化作用 • 物理风化与化学风化的关系
➢ 引起这些作用发生的风化因素统称为风化 营力；被风化的岩石圈表层称为风化壳。
第三章风化与地表流水的地质作用ppt课件
1.片流的地质作用
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。
工程地质
二、坡面细流的地质作用及坡积层
（1）分山地和山麓平原坡积层。（2）成分由碎石和粘性土组成。（3）层理不清楚，碎石棱角明显。（4）松散、富水。很容易滑动。影响稳定三因素
2.坡积层
工程地质
（1）下伏基岩顶面的倾斜程度；（2）下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；（3）坡积层本身性质（成分，结构，构造，整体情况）
工程地质
（2）化学风化作用的主要方式
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
工程地质
（1）概念:生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用。（2）生物风化作用的主要方式。
二、风化作用的类型
3.生物风化作用
工程地质
3.生物风化作用（2）动物的穴居（3）生物的新陈代谢作用（4）生物遗体腐烂分解的产物
a.形成条件
工程地质
1.山洪急流的地质作用（4）冲沟的形成条件及过程
b.冲沟的形成阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段休止阶段
工程地质
斜坡上的冲沟
工程地质
冲沟与冲积扇
工程地质
组成物质分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳；有不规则的交错层理、透镜体、尖灭及夹层；山前洪积层由于周期性的干燥。形成局部弱联结。但遇水会破坏。
工程地质
2.河谷要素图
一、概述
1:平水位 2:洪水位 aa:河床 ab:河漫滩 bc:阶地 bd: 谷坡
工程地质
二、河流的侵蚀作用
下蚀作用定义、结果侵蚀基准面永久性侵蚀基准面局部侵蚀基准面
1.下蚀作用
工程地质
二、河流的侵蚀作用
2.侧蚀作用：（1）定义；作用结果
工程地质
片流搬运的物体在坡麓堆积下来，形成坡积物。
工程地质
二、坡面细流的地质作用及坡积层
（1）分山地和山麓平原坡积层。（2）成分由碎石和粘性土组成。（3）层理不清楚，碎石棱角明显。（4）松散、富水。很容易滑动。影响稳定三因素
2.坡积层
工程地质
（1）下伏基岩顶面的倾斜程度；（2）下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；（3）坡积层本身性质（成分，结构，构造，整体情况）
工程地质
（2）化学风化作用的主要方式
d.氧化作用：如低价铁氧化成高价铁
工程地质
（1）概念:生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用。（2）生物风化作用的主要方式。
二、风化作用的类型
3.生物风化作用
工程地质
3.生物风化作用（2）动物的穴居（3）生物的新陈代谢作用（4）生物遗体腐烂分解的产物
a.形成条件
工程地质
1.山洪急流的地质作用（4）冲沟的形成条件及过程
b.冲沟的形成阶段
冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段休止阶段
工程地质
斜坡上的冲沟
工程地质
冲沟与冲积扇
工程地质
组成物质分选不良，粗细混杂，碎屑物质多带棱角，磨圆度不佳；有不规则的交错层理、透镜体、尖灭及夹层；山前洪积层由于周期性的干燥。形成局部弱联结。但遇水会破坏。
工程地质
2.河谷要素图
一、概述
1:平水位 2:洪水位 aa:河床 ab:河漫滩 bc:阶地 bd: 谷坡
工程地质
二、河流的侵蚀作用
下蚀作用定义、结果侵蚀基准面永久性侵蚀基准面局部侵蚀基准面
1.下蚀作用
工程地质
二、河流的侵蚀作用
2.侧蚀作用：（1）定义；作用结果
工程地质
风化作用(7-2)PPT课件
岩浆岩矿物抗风化能力（稳定性）的顺序与其在岩浆中结晶的 顺20序21/3相/12反。高温和较干条件下形成的矿物较最后从较低温度和15 较多水的岩浆中结晶的矿物更易于风化。
主要造岩矿物的抗风化能力顺序
橄榄石
早高
抗 风
→
基 性
化
辉石
中
能
性
→
力
增
酸
强
角闪石
性
结结 晶晶 顺温 序度
黑云母
2021/3/12
生物物理风化作用：
生物活动导致岩石机械破坏的作用。
植物根系的生长、穴居动物挖掘、虫 蚁蚯蚓等筑巢翻土的活动都会造成岩 石的破坏。
10～15kg/cm2
2021/3/12
根劈作用
10
Image from /baike/pic/item/d041a4a1a48635984710648f.jpg
层状剥落
2021/3/12
4
2021/3/12
5
二. 化学风化
在大气、水和水溶液的作用下，岩石、矿物发生分解的作用。
常见的有溶解作用、氧化作用、水化作用、水解作用和碳酸化 作用。
1.溶解作用：岩石中矿物溶解于水而产生分解和碳酸化的作用
岩石中可溶性矿物被水溶解带走，岩石的孔隙度增大，硬度降低。
2021/3/12
H+置换矿物中碱金属离子，因此，发生水解作用的矿物主要是弱酸强碱盐组成
的矿物。水解作用导致矿物分解和岩石破坏，在表生地球化学中具有重
要意义。 Mg2SiO4+ 4H2O
2Mg2+ +4OH- + H2SiO4
镁橄榄石
Mg2SiO4+ 4H2O+4CO2
主要造岩矿物的抗风化能力顺序
橄榄石
早高
抗 风
→
基 性
化
辉石
中
能
性
→
力
增
酸
强
角闪石
性
结结 晶晶 顺温 序度
黑云母
2021/3/12
生物物理风化作用：
生物活动导致岩石机械破坏的作用。
植物根系的生长、穴居动物挖掘、虫 蚁蚯蚓等筑巢翻土的活动都会造成岩 石的破坏。
10～15kg/cm2
2021/3/12
根劈作用
10
Image from /baike/pic/item/d041a4a1a48635984710648f.jpg
层状剥落
2021/3/12
4
2021/3/12
5
二. 化学风化
在大气、水和水溶液的作用下，岩石、矿物发生分解的作用。
常见的有溶解作用、氧化作用、水化作用、水解作用和碳酸化 作用。
1.溶解作用：岩石中矿物溶解于水而产生分解和碳酸化的作用
岩石中可溶性矿物被水溶解带走，岩石的孔隙度增大，硬度降低。
2021/3/12
H+置换矿物中碱金属离子，因此，发生水解作用的矿物主要是弱酸强碱盐组成
的矿物。水解作用导致矿物分解和岩石破坏，在表生地球化学中具有重
要意义。 Mg2SiO4+ 4H2O
2Mg2+ +4OH- + H2SiO4
镁橄榄石
Mg2SiO4+ 4H2O+4CO2
第四章 岩石风化_PPT幻灯片
1.气候 气候是控制风化性质和强度的主要因素。温度和降雨量是物
理风化、化学风化和生物风化的基础，是风化过程和风 化强度的推动力，其地带性导致风化壳分别的地带性。 温度影响化学反应的速率，温度增高，岩石及矿物的风 化作用加剧；降雨量控制着化学反应以及淋滤可溶性矿 物所需的水分，水分增多，风化壳中粘粒含量增多。在 潮湿的热带，风化强度约是温带的3倍，寒带的10倍 （Bridges,E.M,1978）。所以在湿热地区一般以化学风化 为主，风化深度较大；高寒地区气温低，干旱荒漠地区 日照强烈且年降雨量小。这些地区的岩石多以物理风化 为主，风化深度一般不大。
残积土
二、风化岩石的工程性状及工程意义
岩石风化后，发生了一系列不同程度的变化，从而改变了岩石的工 程特性，主要表现在：
岩石矿物成分和化学成分发生变化。原生矿物经受水解、水化、 氧化等作用后，逐渐转化生成新的次生矿物，特别是粘土矿物， 从而改变了岩石的性质。
结构构造的变化。岩石的完整性遭到破坏，风化破坏岩石颗粒间 联接，扩大岩石原有裂隙，产生新的风化裂隙，降低结构面的粗 糙程度，使岩石分裂成碎块，破坏岩体的完整性。整体状、块状、 层状结构岩体变为碎裂结构岩体，甚至散体结构的土体。坚硬岩 石可变为软弱岩石，甚至松散土。
第一节 概述
一、风化和风化作用的概念
风化：岩石在各种风化营力作用下，发生的物 理和化学变化过程。
风化壳：表层不同深度的岩石，遭受风化程度 的不同，形成不同成分和结构的多层残积物， 由其构成的复杂剖面称为风化壳。 不同岩石，不同地区，风化壳有很大差别。其 厚度很大差别，大则几百米。 地壳表层保留的主要为现代时期形成的风化壳 。当风化壳形成后，被后来的堆积物掩埋，被 保留下来成为古风化壳。
2.岩性
软质岩石比硬质岩石更易风化。
理风化、化学风化和生物风化的基础，是风化过程和风 化强度的推动力，其地带性导致风化壳分别的地带性。 温度影响化学反应的速率，温度增高，岩石及矿物的风 化作用加剧；降雨量控制着化学反应以及淋滤可溶性矿 物所需的水分，水分增多，风化壳中粘粒含量增多。在 潮湿的热带，风化强度约是温带的3倍，寒带的10倍 （Bridges,E.M,1978）。所以在湿热地区一般以化学风化 为主，风化深度较大；高寒地区气温低，干旱荒漠地区 日照强烈且年降雨量小。这些地区的岩石多以物理风化 为主，风化深度一般不大。
残积土
二、风化岩石的工程性状及工程意义
岩石风化后，发生了一系列不同程度的变化，从而改变了岩石的工 程特性，主要表现在：
岩石矿物成分和化学成分发生变化。原生矿物经受水解、水化、 氧化等作用后，逐渐转化生成新的次生矿物，特别是粘土矿物， 从而改变了岩石的性质。
结构构造的变化。岩石的完整性遭到破坏，风化破坏岩石颗粒间 联接，扩大岩石原有裂隙，产生新的风化裂隙，降低结构面的粗 糙程度，使岩石分裂成碎块，破坏岩体的完整性。整体状、块状、 层状结构岩体变为碎裂结构岩体，甚至散体结构的土体。坚硬岩 石可变为软弱岩石，甚至松散土。
第一节 概述
一、风化和风化作用的概念
风化：岩石在各种风化营力作用下，发生的物 理和化学变化过程。
风化壳：表层不同深度的岩石，遭受风化程度 的不同，形成不同成分和结构的多层残积物， 由其构成的复杂剖面称为风化壳。 不同岩石，不同地区，风化壳有很大差别。其 厚度很大差别，大则几百米。 地壳表层保留的主要为现代时期形成的风化壳 。当风化壳形成后，被后来的堆积物掩埋，被 保留下来成为古风化壳。
2.岩性
软质岩石比硬质岩石更易风化。
第九章-风化作用PPT教学课件
• 在地表形成红褐色或暗褐色的褐铁矿，覆 盖于尚未遭受风化的原生矿床之上，称为
铁帽。它是一种找寻这些硫化物原生矿床
的良好标志
2020/10/16
15
化学风作用（氧化作用）
2020/10/16
16
水化（水合）作用
• 有些矿物与水接触后，吸收一定数量的水到矿物
组成中，成为结晶水或结构水，并形成一种
含水的新矿物，这种作用称为水化作用
冰劈作用
• 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
冰劈作用（据W．K．汉布林， 1980）
2020/10/16
6
（1）温差风化：岩石表层温度发生周期性变化而使岩石崩解 的过程。干旱的沙漠气候带常见。撒哈拉大沙漠温差可达61ºC， 机理（？）。
2020/10/16
7
（2）冰劈作用：因结冰膨胀而产生压力，使岩石裂隙扩大或 发生崩塌。高寒和高山地区常见。结冰可使体积增加9.2％，产 生96MPa压力。
❖ 易溶物质在水中常以真溶液形式迁移，而部 分难溶物质常以胶体的形式被迁移
❖ 矿物和岩石在化学风化过程中是逐步分解的， 由于各种矿物的物理、化学性质不同，分解
的难易程度也不一样。换句话说，就是矿物 的抗风化能力有强弱之别
2020/10/16
18
❖ 在自然界中各类矿物抗风化能力的顺序是：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸 盐＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
4
温差风化
• 由于岩石表层温度周期 性的变化而使岩石崩解 的过程
• 温度变化的速度和幅度 对温差风化作用影响较 大，变化速度愈快、幅 度愈大，岩石的膨胀和 收缩交替得也愈快、伸 缩量也愈大，岩石破碎 得也愈快，所以这种风 化作用在干旱的沙漠地 区最为常见
铁帽。它是一种找寻这些硫化物原生矿床
的良好标志
2020/10/16
15
化学风作用（氧化作用）
2020/10/16
16
水化（水合）作用
• 有些矿物与水接触后，吸收一定数量的水到矿物
组成中，成为结晶水或结构水，并形成一种
含水的新矿物，这种作用称为水化作用
冰劈作用
• 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
冰劈作用（据W．K．汉布林， 1980）
2020/10/16
6
（1）温差风化：岩石表层温度发生周期性变化而使岩石崩解 的过程。干旱的沙漠气候带常见。撒哈拉大沙漠温差可达61ºC， 机理（？）。
2020/10/16
7
（2）冰劈作用：因结冰膨胀而产生压力，使岩石裂隙扩大或 发生崩塌。高寒和高山地区常见。结冰可使体积增加9.2％，产 生96MPa压力。
❖ 易溶物质在水中常以真溶液形式迁移，而部 分难溶物质常以胶体的形式被迁移
❖ 矿物和岩石在化学风化过程中是逐步分解的， 由于各种矿物的物理、化学性质不同，分解
的难易程度也不一样。换句话说，就是矿物 的抗风化能力有强弱之别
2020/10/16
18
❖ 在自然界中各类矿物抗风化能力的顺序是：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸 盐＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
4
温差风化
• 由于岩石表层温度周期 性的变化而使岩石崩解 的过程
• 温度变化的速度和幅度 对温差风化作用影响较 大，变化速度愈快、幅 度愈大，岩石的膨胀和 收缩交替得也愈快、伸 缩量也愈大，岩石破碎 得也愈快，所以这种风 化作用在干旱的沙漠地 区最为常见
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碳酸化作用：有CO2参与的水解反应
.
22
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
.
23
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
.
3
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
.
4
此“风化”非彼“风化”
应， 生成氧化物的过程。
4FeS2(黄铁矿)+19O2+mH2O2Fe2O3 •nH2O+8H2SO4
.
16
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
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
.
14
溶解作用起重要作用的地区
.
15
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
多在温差大的干旱和半干旱地区发生。
.
8
温差风化过程
.
9
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
.
10
冰劈作用
.
11
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、
硬石膏石膏
CaSO4+2H2O CaSO4 ·2H2O
.
20
hydration的结果
增大矿物的体积
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
.
21
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。
.
6
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
.
7
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。
Solution, oxidation, hydration, hydrolysis; Root wedging, differential weathering,
spheroidal weathering Sequence of migration of elements Eluvium, crust of 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。
.
24
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
潮解，使岩石崩解的作用。 多发生在干旱及半干旱地区。
.
12
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
.
13
化学风化作用的方式
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）
.
30
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
.
25
生物物理风 化作用：根 劈作用
.
26
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ衣
.
27
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
.
28
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。
.
29
元素迁移系列
元素的迁移系列 迁移系列元素的组成
第二篇 地表动力地质作用
.
1
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
.
2
本章涉及的英文术语
Weathering, physical weathering, chemical weathering, biological weathering;
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。
.
5
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
.
17
铁帽和硫化 物矿床的关 系
.
18
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。
.
19
hydration实例
赤铁矿褐铁矿
Fe2O3+nH2OFe2O3·nH2O
.
22
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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23
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
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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
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
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
.
10
冰劈作用
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11
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、
硬石膏石膏
CaSO4+2H2O CaSO4 ·2H2O
.
20
hydration的结果
增大矿物的体积
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
.
21
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。
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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。
Solution, oxidation, hydration, hydrolysis; Root wedging, differential weathering,
spheroidal weathering Sequence of migration of elements Eluvium, crust of 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
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
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）
.
30
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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生物物理风 化作用：根 劈作用
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ衣
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27
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
.
28
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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29
元素迁移系列
元素的迁移系列 迁移系列元素的组成
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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2
本章涉及的英文术语
Weathering, physical weathering, chemical weathering, biological weathering;
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
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铁帽和硫化 物矿床的关 系
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18
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