地基讲08地质作用(风化作用)教案分析.ppt

第一节地质营力与地质作用 地球自形成以来就不断的发生着变化与运动。地质学家把引起岩石圈物质组成、内部结构和地表形态运动和变化的自然动力称之为地质营力。 根据能量的来源，可将地质营力分为 外地质营力（能量来自于地球的外部）和内地质营力（能量来自于地球的内部）。 外动力地质作用包括：水、冰、风和生物四种类型，主要作用于地壳的表层，造成地表的高差减小，使地形趋于平坦。 第一节地质营力与地质作用 构造营力—引起岩石圈发生机械运动的自然动力。 岩浆营力—地球内部引起的，通过岩浆的温度、压力和运动表现出来的自然动力。内地质营力不仅使岩石圈的物质发生变化，同时也是地表形态发生改变，如大陆的漂移、山脉的形成等。 注意：对于某些地质现象，它可能由外动力地质营力造成，也可以由内地质营力造成。例如；海浪与海啸、岩石的崩落等。 一）地质作用的定义：由地质营力引起的，造成地壳运动与变化的各种自然作用称之为地质作用。 二）地质作用的分类 地质作用的分类（见分类表） 第二节 风化作用 户外的铁丝会生锈，死去的树木会腐烂，同样地表的岩石和矿物天长日久也会松散，Why？ 风化作用：是指表生条件下（常温、常压、富氧和水），由于气温、大气、水和生物等的作用，使岩石和矿物在原地遭受分解和破坏的过程。 风化作用按成因可分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。 一）物理风化 1.定义：由于温度的反复变化等原因，使得岩石或矿物在原地发生机械破碎，而化学性质不发生改变的过程，称之为物理风化作用。 第二节 风化作用 1）温差风化： 岩石表层因温度的周期性变化，使岩石破碎的过程。 产生的原因 外因：因温度的变化，造成岩石里外受热不均。 内因：岩石的组成矿物的膨胀系数不同。 在温差较大的地区，裸露的岩石，因反复的膨胀、收缩，棱角状的岩石会趋于圆化或球化。 2）冰劈作用：岩石裂隙中的水，因结冰体积膨胀而使裂隙进一步扩大的过程。 封闭在裂隙中的水，结冰时体积将增大1/11，并对岩壁产生960公斤/平方厘米的压力，足以使裂隙进一步扩大。 3）盐类的结晶与潮解作用： 第二节 风化作用 物理风化的产物多为大小不等的棱角状岩石碎块，其产物的物理化学不变，仅形状发生变化。在地形平坦处碎屑物覆盖在基岩表面，地形陡峭处，则在坡角形成倒石堆。 1.定义：出露地表的岩石或矿物，因大气中水、氧等的作用，而发生化学反应，导致岩石或矿物成分改变，岩石遭受破坏的过程。 2.方式： 1）溶解作用：岩石中某些溶解度较大的矿物（卤化物、硫硅酸盐等）易溶于水，并随水流失。另外方解石虽不溶于水（纯水），但当水中含有二氧化碳时，则可形成可溶性的碳酸氢钙随水流失。如碳酸岩分布区的喀斯特地貌，即为溶解作用形成。 第二节 风化作用 2）水解作用：水是弱电解质，可部分的电离为H+和OH-离子，它可以与水中矿物离解的各种离子发生置换反应（特别是碱金属离子），形成可溶性的溶液或胶体物质，随水流失，从而造成岩石的破坏。例如钾长石与水作用形成高岭石（不溶）+二氧化硅（胶体，可溶）+氢氧化钾（溶液）。 3）氧化作用：岩石中的矿物与水中或大气中的游离氧发生化学反应，致使岩石遭受破坏的过程。 矿物大多数形成于地下缺氧环境，一旦出露地表，由低价元素组成的矿物最易氧化成高价元素矿物。例如黄铁矿被氧化成褐铁矿等。 化学风化不仅改变了岩石中组成矿物的化学成分，同时也使得原先坚硬的岩石变的松散多孔，其矿物组合以在表生条件下稳定的含铁（高价）、铝等元素的矿物组合为主。如褐铁矿、铝土矿等。 第二节 风化作用 1.定义：生物的生命活动引起岩石破坏、分解的作用。 2.方式： 1）生物的机械破坏作用 生物在其活动过程中，因挖掘洞穴，蚯蚓、蚂蚁等的翻土，可造成岩石的机械破坏作用，另外较高等植物的根系在生长时对岩石有撑胀力，随着根系的不断生长，也会使岩石裂隙不断扩大终致崩裂、破碎。 2）生物的化学风化作用 地表附近的土壤中有大量的细菌、藻类、真菌等，即使在极地的岩石表面和裂缝中也有地衣生存。它们在新陈代谢过程中分泌的有机酸会引起岩石分解。较高等植物的根系释放的有机酸和CO2，也会破坏岩石。生物死后，遗体腐烂分解出的腐殖酸等会使岩石分解等。 第二节 风化作用 一）残积物： 出露地表的岩石经长期物理和化学风化后，基本在原地形成的松散风化物称之为残积物。残积物主要由粘土和为完全风化的岩石碎屑组成。 二）土壤：残积物经生物风化作用改造后，形成富含腐殖质的表层。 三）风化壳：由残积物和土壤构成的、不连续地覆盖于基岩上的薄壳，称为风化壳。风化壳的成分和厚