第十章风化作用详解.ppt

第二节风化作用的方式 风化作用的产物 * * 外能是地球外部来源的能量，主要有太阳辐射能、日月引力能、重力能。外动力地质作用的范围只限于地表表层几米至几公里深度以内。包括风化作用、水流、冰川等外表的地质作用。 矿物、岩石形成时有一定的物理、化学条件，通常是地下高温高压条件。当它们露出地表后，改变了物理、化学条件时，岩石、矿物稳定性将要受到破坏。岩石可以破碎，也可以化学分解，或形成新的矿物。 第十章 风化作用 风化作用：是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物在原地与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而形成松散堆积物的全过程 。 它发生以后，原来高温高压下形成的矿物被破坏，形成一些在常温常压下较稳定的新矿物，构成陆壳表层风化层，风化层之下的完整的岩石称为基岩，露出地表的基岩称为露头。 一、机械（物理）风化作用 岩石和矿物发生机械破碎而不改变其化学成分的风化作用，称为机械（物理）风化作用，它是由于温度变化及岩石空隙中水和盐分的物态变化引起的，作用方式主要有： 第一节 风化作用的类型 机械风化作用、化学风化作用、生物风化作用 (1)不同矿物胀缩系数不一，相互脱落。 (2)表里不一。白天，表面受晒膨胀，晚上，表面冷缩，内部受热开始胀。 1、岩石的热胀冷缩 2、冰劈作用 贮藏在地表岩石空隙中的液态水，当温度下降到摄氏零度以下时，就会结冰，结冰后的体积体积增大1／11左右空隙中产生巨大的，这种压力就会岩石裂开。 在地下深处的岩石承受巨大静压力，其潜在膨胀力是十分惊人。岩石从地下深处变到地表条件时由于上覆静压力减小而产生张应力形成一系列与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。形成这种裂隙构造的作用称为剥离作用。 3、岩石的释荷 4、盐分结晶的撑裂作用（晶劈作用） 岩石中含有的潮解性盐类，在夜间阴吸收大气中的水分而潮解，其溶液渗入到岩石内部，并将沿途所遇到的盐类溶解；白天在烈日照晒下，水分蒸发，盐类结晶，对周围岩石差生压力。依此往复，使岩石崩裂。 二、化学风化作用 地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生化学变化而分解并产生新物质的过程。 通过化学反应，使那些在地表条件下不稳定的矿物变成另一种新的矿物(它适应地表环境)。 进行方式： 1. 氧化作用 空气中含有20.1%的氧，当岩石和矿物暴露于地表或位于地表层时，与氧充分接触，发生一系列氧的反应化学。 黄铁矿FeS2(++)氧化成褐铁矿Fe2O3.H2O(3+)，由铜黄色变为褐红色，颜色变深，结构变疏松。在地表称铁帽，地下连着矿床。 ? 2. 溶解作用 任何矿物都溶于水，只是溶解度有大有小。 CaCO3+CO2+H2O--Ca(HCO3)2 方解石 (重碳酸钙) 石林 海蚀柱 海蚀柱 在高倍的电子显微镜下，可以看到残余的长石被腐蚀并被粘土包裹的样子。 3、水解作用：水的电离产物(H+及OH-)进入矿物晶格，分别取代阳离子和阴离子，从而使矿物解体形成新的含水矿物的过程 。 4. 水合作用 有些矿物吸引一定数量的水。 石膏+H2O--硬石膏 经过彻底的化学风化作用，一切活泼的元素均从矿物中风化出来并随水流失，只有性质稳定的元素舅Fe，Mn，Al，Ni等才残留原地，如果这些元素富集到具有工业价值时，就成为残余矿床。 生物的作用 生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢及生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在陈代谢中常常析出有机酸及CO2。这些物质一方面酸化土壤，另一方面腐蚀岩石。 三、生物风化作用 生物的生命活动过程和尸体腐烂分解过程对岩石的破坏作用有机械和化学两种方式： 1、生物的机械风化作用 植物根对岩石的破坏，蚯蚓等钻洞，人类活动如挖洞、采矿等对岩石进行破碎。 生长在岩石裂隙中的植物，随着根系不断地长大，对裂隙壁产生挤压，使岩石裂隙扩大，从而引起岩石破坏，这种作用称根劈作用 。 2. 生物的化学风化作用 生物死亡后，腐烂分解形成一种腐植质(胶状的物质)，是一种有机酸，对岩石起腐蚀作用。 地壳表层岩石经机械破碎，化学风化后形成的松散物，再经过生物的化学风化作用，增加了有机物质---腐殖质，这种具有腐殖质、矿物质、水和空气的松散物质叫做土壤。 风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。 一、气候条件 气候寒冷或干燥地区，生物稀少，寒冷地区降水以固态形式为主，干旱区降水很少。以物理风化作用为主，化学和生物风化