风化作用对化石形成的影响10037.doc

风化作用对化石形成的影响 摘要： 化石是埋藏在地层里的古代生物的遗物从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。（1）有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石。（2）生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。（3）生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。地表或近地表岩石和矿物，受温度变化、大气、水和生物作用，发生机械破碎或化学分解、在原地产生碎屑、形成新矿物的作用物理（机械）风化作用化学风化作用生物风化作用1. 物理（机械）风化作用　　地表岩石因温度变化、孔隙水的冻胀、盐类的结晶等，使岩石崩裂破碎，但化学成分不变，也不形成新矿物，称为物理风化作用按物理风化作用方式（机理）又可进一步分为：（1）岩石的热胀冷缩作用岩石与其他物质一样，会热胀冷缩，但岩石又为热的不良导体，表层与内部之间温差产生的张力，不同矿物膨胀系数不同产生的张力，均可使岩石出现裂缝，使岩石破坏剥落。据观察，沙漠地带昼夜温差可达40℃，岩石上午外热内冷，傍晚内热外冷，如此反复，最终使岩石破碎。（2）冰劈作用（冻胀作用、冰楔作用）岩石裂隙中的水结冰，体积增加（结冰体积可增大9.2%），撑裂岩石（图9-1），其理与北方冬天水管受冻破裂相同。昼夜温差较大的高寒地区，更有利于冰劈作用的进行。（3）盐类结晶的撑裂作用毛细管把可溶性盐类带进岩石裂隙中，水蒸发后盐类结晶（体积可增大0.5%左右），天长日久，晶体长大膨胀，使岩石破碎，其理类似冰劈。（4）卸载（荷）作用岩石、特别是岩浆岩形成于深部高压环境，当上覆岩石剥去后，压力减小，高压环境下形成的岩石膨胀产生层裂，发生卸荷作用。例如河谷深切于基岩或人工采石，都可产生卸荷作用，形成的裂隙称为卸荷节理，常常平行自由面方向。 ?图9-1 冰劈作用示意裂隙充水（左）结冰后膨胀撑裂岩石（右）2. 化学风化作用地表岩石在H2O、O2、CO2的作用下发生化学变化，并伴有新矿物的形成，称为化学风化作用。化学风化作用的产物：新矿物（黏土、褐铁矿等）、矿物碎屑、离子和胶体、水、气体等。化学风化作用的方式有：（1）溶解作用含有O2、CO2等物质的水溶解矿物的作用。矿物的溶解度从大到小：石盐，石膏，方解石，橄榄石，辉石，角闪石、滑石，钾长石，黑云母，白云母，石英。溶解作用的产物：离子，胶体，难溶物质。（2）水化（水合）作用?矿物吸收水，使水加入到自身晶格中，形成含水矿物。例如：? CaSO4? +? 2H2O????? CaSO4? 2H2O?(硬石膏)????????????? (石膏)（3）水解作用??? 矿物遇水离解成离子，形成含OH- 的新矿物。例如：4K(AlSi3O8) + 6H2O????? Al4(Si4O10)(OH)8 + 8SiO2 + 4KOH????? (钾长石)??????????????? (高岭石)?? （三水铝石）?? （4）碳酸化作用溶解于水中的碳酸与矿物中的金属离子结合成易溶的碳酸盐而使矿物分解。例如：??? CaCO3+H2O+CO2????? Ca(HCO3)?? （碳酸钙）????????? （重碳酸氢钙）??? 重碳酸氢钙溶解度是碳酸钙的30倍。碳酸岩溶解后，不留下残留物。? 4K(AlSi3O8) + 4H2O+2CO2????? Al4(Si4O10)(OH)8 + 8SiO2 + 2K2CO3?? (钾长石)????????????????????? (高岭石)（5）氧化作用?矿物中的元素与氧结合。例如：?? 2FeS2 + 7O2+ 2H2O???? 2FeSO4 + 2H2SO4???? Fe2 (SO4)3 + 4Fe(OH)3?(黄铁矿)???????????? (硫酸亚铁)????????? （硫酸铁） （褐铁矿）?矿物中的变价元素从低价变成高价，例如：4Fe3O4 +O2? + 18H2O???? 12 Fe(OH) 3??? (磁铁矿)?????????????????? (褐铁矿)　　易发生氧化作用的还有辉石、角闪石、黑云母等含铁矿物。三价铁矿物