风化作用对地貌的影响[精选].doc

第二章 风化作用对地貌的影响，残积物及古土壤 地表环境特点？ 地下深处的特点？ 地表与地下深处的自然环境迥然不同。 深处形成的岩石暴露于地表或接近地表时，岩石的结构构造，甚至矿物成分将发生变化。即使在近地表环境下形成的沉积岩，随着自然条件的改变仍要发生变化。 风化作用对地貌的影响 风化作用----在地表或接近地表条件下，坚硬的岩石、矿物在原地发生物理的、化学的变化，从而形成松散堆积物的过程。风化作用不能形成特殊地形，但可以改造和破坏。从而对地形和沉积物产生影响。 引起风化作用的因素：岩石释重、温度、氧、水溶液及生物等。 根据风化作用的因素和性质分为三大类型： 物理（机械）风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 （一）、物理风化作用 物理风化作用( physical weathering)---- 地表或接近地表条件下岩石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。 1 物理风化作用的方式 （1）、岩石卸载（释重）（层裂构造、垂直的裂隙）。 （2）、矿物岩石的热胀冷缩 （3）、岩石空隙中水的冻结与融化（冰冻作用( frost action)或冰劈作用）。 （4）、岩石空隙中盐的结晶与潮解 岩石卸载 边坡形成后，由于侧向应力削弱，岩体向临空方向回弹、这种现象犹如木桶因松箍而开缝一样，使原来被压紧的裂缝张开。很明显，因这种原因张开的裂隙的特点愈近顶面，张开程度愈大，向深处或向坡里张开程度逐渐减小。 气温变化（矿物岩石的热胀冷缩） 在大陆内部尤其是沙漠地区昼夜之间或季节之间温度变化很大，白天地表温度可高达60～70℃，而夜晚可降至0℃以下，从而使矿物岩石产生显著的热胀冷缩现象。① 当白天阳光照晒时，岩石表层温度快速升高，于是发生膨胀，由于岩石的导热性很差，传热缓慢，这时其内部尚未受热，并不能相应膨胀，结果在内外层之间产生与表面方向垂直的张力；夜间岩石表面因快速散热变冷，体积收缩，而岩石内部这时刚受到由岩石表面传来的热的影响，体积正在膨胀，结果使岩石的外层受到张力。在上述张力的反复作用下，便产生平行于岩石表面的裂缝及垂直于岩石表面的裂缝，从而使岩石碎裂开来；② 另一方面，岩石由多种矿物组成，各个矿物的膨胀系数不同，当温度变化时就发生差异性膨胀和收缩，从而破坏矿物之间的结合能力，促使岩石的碎裂；③ 此外，岩石因反复增温，其组成质点的热运动增强，也会削弱它们之间的联系能力，有助于岩石的碎裂。 冰劈作用 岩石孔隙和裂隙中的水降温至0℃时开始结冰，水变成冰体积要膨胀近9%，对裂隙周围产生很大的挤压力，使岩石的空隙扩大，如果冻融反复进行就必然使岩石的空隙逐步增多、扩大，以致岩石崩裂，这种过程称为冰劈作用。 盐类结晶的撑裂作用 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，变成溶液渗入岩石内部，并将沿途所遇到的盐类溶解；白天在烈日照晒下，水分蒸发，盐类又结晶出来，结晶时对周围岩石产生压力。如此种作用反复进行，能使岩石撑裂。此种作用主要见于气候干旱地区。 在物理风化作用强烈的地区，其结果是在陡坡、山麓和沟谷中产生大量的危石、碎石和岩屑，这是造成崩坍、落石、泥石洪流的基本条件。 2 物理风化作用的产物 机械破碎作用，形成碎屑物，粗细不等、棱角显著、没有层次，覆盖在分水岭或滚落至平缓的地区，碎屑成分与下伏母岩一致。 （二）、化学风化作用 化学风化作用( Chemical weathering)----在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生化学变化并可产生新矿物的过程。 1 化学风化作用的方式 （1）、氧的作用----氧化作用 （2）、水溶液的作用（溶解作用( Solution)水化作用(水合作用)( hydration)水解作用( hydrolysis)碳酸化作用( Carbonation)）。 溶解作用 任何矿物都能溶解于水，只是溶解度大小不同而已。溶解作用的结果使溶解物随水流失，难溶物残留原地，岩石孔隙增加，整个岩石的坚实度降低，直至岩石完全解体。典型的例子是石灰岩的溶解作用，形成岩溶的现象。 水化作用 有些矿物能吸收一定量的水参加到矿物晶格中，形成含水分子的矿物，称为水化作用。 硬石膏水化成石膏后，体积膨胀约59%，从而对周围岩石产生压力，促使岩石破坏。另外，水化作用改变了原有结构，溶解度变得大得多，而硬度低于原来无水矿物，因而也加快了它的风化速度。 氧化作用 岩石中某些矿物与空气或水中的氧化生成各种新成分。如：黄铁矿经氧化后转变成褐铁矿，绝大部分岩石的矿物中都含有低价铁，它在地表条件下易氧化成褐铁矿，从而导致岩石的破坏。地表岩石风化后多呈黄褐色就是因为风化产物中含有褐铁矿的缘故。 此外，含低价铁的许多金属硫化物矿体经氧化所形成的褐铁矿常覆盖在矿体的表层，出露于地表，称为铁帽。它是寻找地下隐伏矿体的重要