岩石风化与土壤形成.pptVIP

第二章 岩石风化与土壤形成 一、风化作用的概念 地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。 风化作用 风化作用实质上表现为一系列崩解和分解 二、风化作用类型 1. 物理风化 指岩石在外力影响下，机械地分裂成碎屑，只改变其大小与外形，而不改变成分的过程。 寒裂风化 风化作用 2. 化学风化 指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质的过程。 风化作用 （2）水化作用 指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。 CaSO4＋2H2O CaSO4.2H2O 2Fe2O3＋3H2O 2Fe2O3.nH2O 赤铁矿 褐铁矿 风化作用 （３）水解和碳酸化作用 水解 2KAlSi3O8＋3H2O Al2Si2O5(OH) ＋ 4SiO2＋2KOH 钾长石 高岭石 碳酸化水解作用 2KAlSi3O8＋CO2＋2H2O AlSi2O5(OH)＋4SiO2＋K2CO3 CO2溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍。 风化作用 CaCO3 ＋ H2CO3 Ca(HCO3) 2 溶解度很低 溶解度较高 平衡的变化： (1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右 (2)当湿度较小，Ca(HCO3) 2脱水并放出CO2，平衡向左进行。 风化作用 （４）氧化作用 空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。 2FeS2＋2H2O＋7O2 FeSO4＋2H2SO4 湿润的条件下含铁、硫的矿物（含变价元素）普遍地进行着氧化过程。深色矿物（因含二价铁）容易风化。 风化作用 3. 生物风化 指岩石中的矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行的机械性破碎和化学分解过程。 生物风化的作用因素是生物及其代谢物发生的风化是物理和化学风化并存。 根劈作用 三、 影响风化的因素 1. 内因（岩石的性质） 岩石本身的性质以及组成岩石的矿物纯度影响着风化的速度和强度。 影响因素 （1）组成岩石的矿物成分和性质 组成岩石的矿物颜色、颗粒大小。 组成岩石的矿物的化学结构 即稳定性 注：在外界环境条件大致相同的情况下，常见的各种矿物抗风化的稳定性顺序如下： 石英白云母正长石斜长石黑云母角闪石辉石橄榄石（结合矿物结晶顺序图） （２）岩石的结构 隐晶或等粒细粒的稳定性大于等粒粗粒或斑状（物理风化）。 但是一当岩石破碎崩解，细粒由于表面积大，容易受到水、空气、CO2等化学物质作用而发生化学风化。 （３）岩石的构造 坚硬而致密结构的岩石，比疏松多孔的岩石抗风化能力强，有层理、片理、节理和裂隙的岩石，水分、空气容易侵入而引起风化。 影响因素 岩石的形成环境与所处环境差别越大越容易风化。 岩浆岩、变质岩主要是在高温高压下形成的，在 地表极易风化； 沉积岩抗风化能力比岩浆岩等强； 花岗岩、片麻岩露头多呈疏松分解状态； 砂岩露头则常常保持良好。 2. 外因（岩石所处的环境条件） （1）气候 ：控制风化作用的类型和速度 a.极地气候区 b.沙漠干旱气候区 c.温带湿润气候区 d.热带炎热气候区 （2）地形和植被：地形可影响风化作用的速度、 深度及风化产物的堆积厚度和分布状况。 四 、风化产物的类型 地表的风化产物构成一层薄薄的外壳-----风化壳 碎屑物质 风化产物 难溶物质 形成不同类型的风化壳。 溶解性物质 （1）硅质岩石风化物 SiO2含量很高的岩石 ：如石英岩、石英砂岩、由硅质胶结的岩石（硅质砾岩或页岩）。 特 点：硅质岩类抗物理风化和化学能力强 土壤肥力性状：硅质岩类风化物的厚度极薄，砂质，多石砾，各种营养元素也十分贫乏，分散的石英颗粒及岩石碎屑保水能力很低。 （2）长石质岩石风化物 富含正长石成分的岩石：花岗岩、正长岩、酸性斑岩、流纹岩长石砂岩、片麻岩 特 点： 抗物理风化能力差，易崩解，形成厚层风化壳 土壤肥力性状：由于这类岩石除了含有较多的长石外，还有一定量的石英，正长石在湿热的环境下易分解生成次生粘矿， 粘土矿物和石英混合存在，使土壤砂粘适中，表现出较好的肥力。 （3）铁镁质岩石风化物