普通地质学第九章风化作用重点.ppt

第九章 风化作用 方解石 橄榄石 辉石 角闪石 长石 云母 粘土矿物 石英 ①常见矿物的抗风化能力由小到大的次序为： ②一般相对而言，岩石成分均一的较难风化，成分复杂、矿物种类多的较容易风化。 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。 球形风化 球状风化 － “魔鬼的弹子”，澳大利亚 3.节理发育状况 节理越发育越容易风化。 节理控制风化 硬石膏层中被溶解扩大的节理 差异风化 抗风化能力不一致的岩石共生在一起，则抗风化能力强的岩石突出地表，抗风化能力弱的岩石凹入。 蘑菇石 风蚀谷 第三节 风化作用的产物 、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。 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、粘土矿和铝土矿。 残积物的特征： 3.表面较平坦，底界起伏不平与基岩是过渡关系，具有垂直分带性。 1.成分主要为残留原地的碎屑物以及新形成的矿物。 2.岩石碎屑物质大小不均，棱角显著，结构松散，不具层理。 二、残积物 ——岩石风化后在原地残留的物质称为残积物。 * 第一节 风化作用的类型 第二节 影响风化作用的因素 第三节 风化作用的产物 风化作用——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 ——岩石在原地发生机械碎裂，形成岩石、矿物碎屑，并不改变岩石化学成分的一种机械破坏作用。 一、物理风化作用 1、矿物岩石热胀冷缩（剥离作用） 2、冰劈作用（冰冻风化作用） 3、层裂作用 4、盐分结晶的撑裂作用 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 1、矿物岩石的热胀冷缩（剥离作用） 球形风化 冰劈 倒石锥 2、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 冰劈作用发生条件： A：足够水源 B：岩石有使水能进入并流动的空隙 C：温度常在冰点上下波动。 冰冻风化作用 3、层裂作用 深部岩石被抬升、出露地表 因“卸载”导致岩石体积膨胀（外层较内部膨胀更甚） 形成平行地表的裂隙（层状节理） 层裂作用 4．盐分结晶的撑裂作用 岩石中含有的潮解性盐类； 在夜间因吸收大气中的水分而潮解，其溶液渗入岩石内部，并将沿途遇到的盐类溶解，白天在烈日照晒下，水分蒸发，盐类结晶，对周围岩石产生压力。当这种作用反复进行，岩石会崩裂，在崩裂的碎块上可以见到盐类的小晶体； 一般见于干旱区。 ——是指岩石在氧，水以及二氧化碳的作用下，使岩石发生化学成分变化，从而使岩石分解破坏，并产生新的矿物。 二、化学风化作用 溶解作用 水化作用 水解作用 碳酸化作用 氧化作用 1、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。 常见矿物的溶解度由大至小顺序为：石盐、石膏、方解石、橄榄石、辉石、角闪石、滑石、蛇纹石、绿帘石、钾长石、黑云母、白云母、石英。 酸雨的效果： 风化前 酸雨的效果： 风化后 2、水解作用——弱酸强碱盐或强酸弱碱盐遇水解离或带不同电荷的离子。这些离子与水中的H+和OH-发生反应形成含OH-的新矿物，矿物和岩石因此遭到破坏。 4K[AlSi3O8]+6H2O= Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH （钠长石） （高岭石） （石英） 在湿热气候条件下高岭石还会继续水解，最后形成铝土矿和二氧化硅。二氧化硅呈胶体溶液带走，残留下铝土矿： AI4(Si4O10)(OH)8＋ H2O AI2O3?H2O ＋ SiO2 (高岭石) (铝土矿) 3、水化作用——