2第二章 坡地地貌

冰劈
倒石锥
14
15
冰冻风化作用
• 高纬度地区、中纬度高山区最甚
16
层裂作用
17
1 化学风化作用（chemical weathering)
化学风化作用是水溶液及空气中的氧和二氧 化碳等对岩石的作用，使岩石的化学成分发 生变化而分解的过程。 包括几种重要的化学反应：水化作用、水解 作用、碳酸化作用和氧化作用等一系列化学 变化
空气中的部分 CO2溶解在雨 滴中，形成碳 酸（H2CO3）
一小部分 H2CO3离子化， 形成氢离子(H＋) 和重碳酸根离 子(HCO3－),使 雨滴略显酸性
略显酸性的水 将长石中的钾 离子和二氧化 硅溶解出来
把长石变为粘 土矿物高岭石
溶出的钾离子
(K＋)和重碳酸
根离子(HCO3－) 进入地下水或
河流
Weathering is the breakdown and alteration of rocks and minerals at or near the Earth's surface into products that are more in equilibrium with the conditions found in this environment.
第二章 坡地地貌
Hillslope Geomorphology
1
2
3
主要内容
① Hillslope environments ② Hillslope transport processes and
hillslope development ③ The form of hillslopes ④ Humans and hillslopes
11
剥离作用
• 昼夜/季节温度变化 • 岩石表面和内部不均匀膨胀－收缩 • 岩石表层呈鳞片状层层脱落
12
温度变化是内陆 沙漠区常见的一 种引起机械风化 的原因。由于温 度的迅速变化， 使岩石热胀冷缩 而导致岩石破碎。
13
冰劈作用
• 昼夜温度在冰点上下变化 • 岩石裂缝中的水结冰、体积膨胀（9％） • 岩石破裂崩解
18
1.水化作用
有些矿物与水接触后，吸收一定数量的水到矿 物中，成为结晶水或结构水，并形成一种含水的新 矿物。如：
Fe2O3+nH2O→Fe2O3·nH2O
赤铁矿
褐铁矿
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
硬石膏
石膏
19
2.水解作用
是水中的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。如：
只是溶解度大小不同，含有二氧化碳的水溶液对矿
物的分解。
易溶矿物多为非硅酸盐类，如卤化物、硫酸盐、
碳酸盐。如方解石的溶解作用：
CaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2 难溶矿物多为硅酸盐矿物，如云母、石英、长
石、角闪石。
溶解作用的结果使易溶盐类随水溶失，难溶盐
类残留原地，岩石孔隙增加，有利于机械风化剥蚀
4KAlSi3O8+6H2O→A14[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH
正长石
高岭石
其结果是氢氧化钾和SiO2成真溶液或胶体溶液 被水带走，高岭石呈松散物残留原地。在潮湿气候
下高岭石还会进一步水解成铝土矿和SiO2 。SiO2同 样会被水带走，残留原地的是铝土矿。
20
3.碳酸化作用
组成岩石的各种矿物都程度不同地溶解于水，
Landslides, debris flows, rockfalls, and many other mass movements associated with hillslopes take their toll on human life.
4
坡地地貌过程
• 坡地上的岩块或土体在重力和流水作用下 发生崩塌、滑动或蠕动形成的地貌，称为 坡地地貌。
作用的进行。
21
4.氧化作用 指大气圈中的氧或溶于水中的氧与组成
岩石、矿物的元素之间的化学作用。 有机质、低价氧化物和硫化物最易被氧
化。如： 4FeS2+15O2+mH2O→2Fe2O3·nH2O＋
8H2SO4 黄铁矿——氧化 褐铁矿
22
有些矿物在溶液作用下被变成新的矿物 （如长石 高岭石）
长石的溶解过程
1、物理风化作用：引起岩石、矿物机械破坏， 化学成分不变；
2、化学风化作用：H2O、CO2、O2参与，引起 岩石、矿物破坏，和化学成分改变； 3、生物风化作用：生物引起岩石、矿物破坏， 化学成分可变，也可不变；
10
1物理风化作用(physical weathering)
1、剥离作用：差异性胀缩 2、冰劈作用 3、盐分重结晶的撑裂作用 4、层裂或卸荷作用
8
• 所形成的产物不发生显著位移。 •区别于：侵蚀/剥蚀作用（运动的地质营力－如风、流水、 冰川等－将岩石颗粒移离原地）。
• 主要发生在地表或近地表处，向下逐渐减弱以至停止 －风化层：岩石遭受风化作用后形成的一层风化产物
（碎屑、蚀变物、残留物） －基岩: 风化层之下未遭受风化作用的岩石
9
二 风化作用类型
23
Common mineral, chemical weathering reactions
Hydrolysis （水解作用）- H+ or OH- replaces an ion in the mineral. Example:
Ions are removed (leached) by dissolution into water. In the example above the K+ ion was leached. Oxidation - Since free oxygen (O2) is more common near the Earth's surface, it may react with minerals to change the oxidation state of an ion. This is more common in Fe (iron) bearing minerals, since Fe can have several oxidation states, Fe, Fe+2, Fe+3. Deep in the Earth the most common oxidation state of Fe is Fe+2.
• 坡地地貌的形成与发展大致可分成2个阶段： 1、是坡地物质风化和岩石破裂并具备大量松
散物质； 2、是坡地上的不稳定块体源自文库风化碎屑在重力
和流水作用下，发生迁移而形成各种坡地 地貌）。
5
第一节：风化作用 (Weathering)
一、风化作用定义及意义 二、风化作用的类型和产物
– 物理风化 – 化学风化 – 生物风化（通过物理或化学过程起作用） – 风化作用的产物
6
• 外动力地质作用: 指能源主要来自于地球之 外，作用于地表及其附近，使矿物和岩石 遭受破坏而形成新的矿物和岩石，同时也 引起地表形态不断变化的过程。
• 根据作用方式可以划分为：风化作用、剥 蚀作用、搬运作用、沉积作用和沉积后作 用。
7
一、定义:
风化作用指地壳表层岩石和矿物在太阳辐射、 大气、水及生物作用下，使物理性质和化学性 质发生破碎和分解，形成大小不等的岩屑、砂 粒和粘土，这种作用称为风化作用。