第二章 岩石圈三

裸露的岩右由于受太阳曝晒和昼夜温差急 剧变化，使岩石内部和表面以及各种矿物之间 产生胀缩不均，形成裂纹。天长日久反复进行， 岩石表层就会逐步解体而层层剥落，这种现象 称层状剥离作用。
岩石在形成过程和受构造作用后就已存在 着裂隙和节理网。而且愈接近表层破裂愈甚。 随着构造上升和地面剥蚀，岩体的负荷不断减 轻，使岩石主要沿细微裂隙和晶体接触面发生 进一步的破裂。应力解除后，晶体和细裂隙沿 不同方向以不同的速率膨胀，因而在其界面上 局部聚集起剪应力，使之产生破裂作用。
(1)气候条件 (2)地貌条件 (3)岩性条件
水热条件影响风化壳发育程度、类型。 温度高，降雨丰沛，植被茂密，有利于化 学风化和生物风化的进行，风化壳发育充分， 厚度大；反之，在多年冻原和高山寒冷地带， 化学风化极微弱，无生物风化．只有寒冻风化 作用形成的碎屑型风化壳。
在新构造运动强烈、地面起伏较大的山区， 剥蚀作用较强，残积物易被剥蚀，不利于风化 壳的发育，仅有碎屑型风化壳；在地势低洼， 风化碎屑物不断输入的地段，也不利于风化壳 的发育。在分水岭的鞍部、准平原(在山峦起伏
第二章 岩石圈
第一节 第二节 第三节 岩石圈的物质组成 内力作用下的地壳构造运动 外力作用下的岩石圈物质运动
一、风化作用 二、重力作用 三、水力作用 四、风力作用
⒈概念 ⒉类型 ⒊风化壳
岩石圈深部形成的物质(岩石和矿石)接近 或出露地表后，由于物理化学条件发生巨变， 失去了原有的平衡，在太阳辐射、大气、水及 生物作用下，岩石和矿物在原地发生崩解、破 碎、分解等一系列物理和化学过程，这个过程 称为风化作用。
流水的侵蚀表现为流水对坡面、沟谷和河 谷的侵蚀。坡面侵蚀是坡面流水对地表进行面 状的、均匀的冲刷。沟谷流水与河流的侵蚀是 一种线状侵蚀，表现为下蚀（下切）、旁蚀 （侧蚀）与溯源侵蚀（向源侵蚀）三种。下蚀 是指流水及其挟带的砂砾等对谷底的侵蚀，其 结果使谷底加探。旁蚀是对谷地两侧的侵蚀， 其结果使谷坡后退，谷地展宽。溯源侵蚀系指 向源头的侵蚀，其结果使谷地伸长。
地表岩石空隙中所含的水在气温降至冰点 以下时就要结冰，体积比原来的增大1／10左 右。冰对岩石空隙两壁产生的巨大压力（可达 960kg/cm2），这样巨大的压力会扩大和增加岩 石的空隙。融水和冻结交替作用，扩大裂隙， 使岩石破碎崩解。这种作用称冰劈或寒冻风化 作用。在寒冷地带和高寒山区水体反复融冻情 况下最易发生。
在降水量少而蒸发强烈的干旱、半干旱地 区，岩石裂隙中的含盐水分随湿度的升高或降 低，从而结晶或形成盐溶液，这样反复作用于 岩石裂隙，使岩石崩解。
①概念 ②作用方式
化学风化，又称矿物蚀变，是岩石在水、 水溶液和空气中的氧、二氧化碳的参与下产生 各种化学反应，从而使岩石或矿物受破坏的作 用。它不仅仅使岩石或矿物发生破碎，而且也 使它们的化学成分发生改变，使那些在地表条 件下不稳定的原生矿物变成为稳定的次生矿物。
在水流的动能降低到不足以搬运物质时， 水中的物质就发生堆积。
①坡面流水作用 ②沟谷流水作用 ③河流作用
概念 地貌
坡面流水是雨水或冰雪融水直接在地表形 成的薄层片流和细流，出现的时间很短。雨水 在坡地上聚成浅薄的水．以后由于受地表微小 起伏的影响，使水流分离，形成许多细流。细 流在流动过程中时分时合，没有固定流路。
Ca(HC03)2溶于水中，成Ca2+与HCO3-离子状 态，又增加水中的HC03-，即增强了水溶液的溶 蚀能力，使碳酸钙随水而逐渐流失。这是碳酸 盐类岩石化学风化的主要过程，也是碳酸盐类 的岩石经溶解而形成各种岩溶地貌的主要过程。
①概念 ②作用方式
生物风化是生物在其生长和其他生命活动 中，对岩石和矿物产生的破坏作用。
自然界的水很少是纯水，实际是一种水溶 液。大气和土壤中(包括植物和微生物新陈代谢 过程中所释放出来的)二氧化碳与水化合就成碳 酸，并在水溶液中部分电离。
水溶液中H+的浓度增大，水的溶解能力也 增大，特别是对碳酸盐类的岩石破坏性更大。 碳酸盐矿物(如方解石)在纯水中溶解度是很低 的，但在富含碳酸的水溶液中很容易被溶蚀， 因为它成了易溶于水的重碳酸钙(或称碳酸氢 钙)。
随着风化壳的进一步发育，不仅氯化物、 硫酸盐被淋溶，碳酸盐也被大量淋溶流失，有 一部分溶为胶体状的SiO2也开始迁移。只有硅 铝酸盐被分解为高岭土、蒙脱石等粘土矿物而 残留在原地。
硅酸盐矿物已全部被分解，可迁移的元素 基本上都己析出，几乎全部盐类和胶体状的 SiO2都已淋溶，残留下来的是难以迁移的铁铝 化合物，如Al2O3、Fe2O3以及石英。这种风化 壳富含Fe2O3，色泽呈红色，所以称为铁铝型 风化壳或砖红壤风化壳。
⑴概念 ⑵发育过程 ⑶影响因素 ⑷基本类型
岩石圈表层的岩石和矿物经长期风化作用 后，不稳定矿物有不同程度的分解，可溶性物 质或多或少随水流失，部分物质残留原地，这 些残留原地的风化物叫残积物。存在生物活动 的地区，残积物顶部发育成土壤。残积物和土 壤在大陆地壳表层构成一层不连续的薄壳，称 为风化壳。
运动速度极为缓慢，每年仅数毫米或数厘 米；移动体与不动体间不存在明显的滑动面， 两者间的形变量和移动量是渐变过渡．属于粘 滞性运动。 蠕动主要出现在15°一30°的坡地上。主 要原因是土层中冻结与融解、干与湿、温度等 因素的变化，导致坡地上的土屑时胀时缩，在 胀缩过程中，重力作用使土屑向坡地下方逐步 移动。
(1)化学风化早期阶段 （硅铝—碳酸盐—硫酸盐型风化壳阶段） (2)化学风化中期阶段 （硅铝粘土风化壳或高岭土风化壳阶段） (3)化学风化晚期阶段 （铁铝型风化壳或砖红壤风化壳阶段 ）
硅酸盐中的K、Na、Ca、Mg等碱金属和 碱土金属离子与溶液中的Cl-、SO42-离子结合成 氯化物与硫酸盐，如NaCl、KCl、Na2SO4等。 这些物质都极易被溶解，大部分随水淋溶。最 先淋溶的是氯化物，硫酸盐次之。它们在一定 条件下常在地表的低处富集，形成硅铝—硫酸 盐风化壳；碳酸盐比上述两种物质难溶解．常 在原地富集，称为富钙阶段。
流水对泥沙的搬运方式有推移和悬移两种。 推移是水流使砂砾沿底面滑动、滚动或跃动。 在水底被推动的砂砾粒径总是与起动流速的平 方成正比，而砂砾的体积或重量又与其粒径的 三次方成正比，因此，颗粒的重量与起动流速 的六次方成正比，这就是山洪暴发时能推移巨 石的原因；悬移是细粒物质在水中呈悬浮状态 的搬运。当水流条件改变时，推移和悬移是可 以互相转换的。
⑴崩塌 ⑵滑动 ⑶蠕动
在坡度35°~40°或更大的斜坡上，风化 物质中的岩块、岩屑、土体等在重力作用下自 发地发生突然的、快速的下滚运动，称为崩塌。 崩塌多发生在岩石破碎的陡坡上，在松散 堆积物组成的坡地上，其坡度只要大于碎屑物 的休止角，崩塌即可发生。在寒冷和干旱气候 地区，由于物理风化强烈，岩石裸露破碎，崩 塌作用比较普遍。
水解作用是指某些矿物与水产生反应而分 解的作用。纯水是中性的，但也有游离的氢离 子或氢氧根离子，它们能使部分盐类（弱酸强 碱或强酸弱碱盐类）矿物在水中离解。盐类的 离子能与水中的氢离子或氢氧根离子结合形成 新的矿物。
例如，正长石水解后成为高岭土。
高岭土进一步风化，SiO2析出，形成铝土矿物。
环境中游离氧与低价元素的矿物化合，形 成高价元素矿物的过程。 例如，黄铁矿经氧化后成为褐铁矿。
溶解作用； 水化作用； 水解作用； 氧化作用； 碳酸化作用。
各种矿物的溶解度不同，易溶解矿物最先 被溶解，在岩石中形成孔隙,不易溶解的矿物残 留在原地，形成残积层。虽然溶解的速度一般 都不快，但经历长期溶解，可溶性岩石都可逐 渐被溶蚀。岩石经镕蚀产生孔隙，利于物理风 化的进行。
水化作用指水分子与一些不含水的矿物结 合，改变原矿物的分子结构，形成新的含水矿 物。水化作用使矿物的硬度变小，密度减小， 体积膨胀，从而加速了岩石的崩解。 例如，硬石膏经水化作用形成石膏，体积 膨胀30％ 。
⒈地表流水作用 ⒉喀斯特作用 ⒊海水对海岸的作用 ⒋冰川作用 ⒌冻融作用
⑴概念 ⑵类型
流水有三种作用，即侵蚀、搬运和堆积。 这三种作用主要受流速、流量和含沙量的控制。 一定的流速、流量，只能挟运一定数量的泥沙， 因此，当流速、流量增加时，流水就产生侵蚀 作用，并将侵蚀下来的物质运走，反之，就发 生堆积。
由于崩塌形成的地貌形态最突出的是倒石 堆。倒石堆是重力作用引起的崩塌的碎屑物质 在基坡堆积而成的地貌，由大小不一，棱角明 显，排列不规则的块石、碎屑等组成。一般较 大的岩块滚落到倒石堆的外缘，细小的碎屑物 堆积在倒石堆的顶端，形成许多塔状的锥形体。
①滑动的概念 ②滑坡形成的条件
浸湿的岩体、土体或碎屑堆积物在重力作 用下，沿着一个或几个滑动面整体向下滑移的 过程，称为滑动作用。
的广大地区，经长期侵蚀剥蚀作用把地面夷平为起伏 平缓的平原 )面上、地势平坦的平原，这些部位
剥蚀作用不强，有利于发育成巨厚的风化壳。
不同岩性的原地残积风化壳，在结构、次 生矿物的成分上都会有显著的差异，风化壳的 发育随基岩而不同。 在纯石英岩地区，即使在湿热的气候条件 下，也不可能发育成高岭土型风化壳。但在硅 铝质基岩上，即使在干旱气候下发育的原地残 积风化壳，也是硅铝型的。
⒈概念 ⒉类型
重力作用是指岩石圈表面的各种土层、风 化岩石碎屑、基岩、松散沉积物等由于自身的 重量，并在各种外因所促成的条件下产生的运 动过程。 由于重力作用下的岩石圈物质运动主要发 生在具有一定倾角的坡面上，因此重力作用又 称“坡面过程”。
重力作用的特殊性： 首先，重力作用的对象是一种固体或半固 体物质的，这些物体本身既是动力又是作用的 对象。当一块巨石由高处快速向下崩落时，它 碰撞并破坏山坡的基岩，同时也撞碎自己，从 而完成破碎、运移及堆积过程； 其次，作用于坡面物质上的力，除重力及 重力引起的摩擦力外，还有疏松岩石颗粒之间 以及疏松岩石与底层未风化基岩之间的内聚力。
地下水和地表水； 岩性与地质构造； 斜坡形态。
地下水和地表水浸湿坡面物质，使其软化， 增加可塑性，降低粘聚力和摩擦力，同时使岩 层含水，增加重量，这样就增大了滑坡体的滑 动力。所以在地下水丰富和坡体含水过多的地 方，特别是连续降雨后，有大量雨水下渗时， 滑坡极易发生。