中国石油大学地质学基础：第6章 外动力地质作用 （4学时）（网络课）.pptx

第六章 外动力地质作用第六章 外动力地质作用第一节 风化作用第二节 剥蚀作用第三节 搬运作用第四节 沉积作用第五节 成岩作用第一节 风化作用第一节 风化作用第一节 风化作用第一节 风化作用第一节 风化作用第一节 风化作用第一节 风化作用风化作用：地表或地表附近的条件下，坚硬的岩石、矿物在原地发生物理的或化学的变化，从而形成松散堆积物的作用。地表岩石——岩浆岩、变质岩、沉积岩岩石破坏的因素——温度的变化、水、各种酸的溶蚀作用及生物作用。风化作用发生地点：原地进行风化作用类型： ① 物理风化作用 ② 化学风化作用 ③ 生物风化作用山东新泰 青云山山东新泰 西西周第一节 风化作用一、物理风化作用地壳表层的岩石、矿物在原地发生机械破碎，而矿物组成和化学成分不发生改变的过程。第一节 风化作用一、物理风化作用1、岩石的释重 地下深处的岩石，因上覆岩石而承受巨大的静压力。由于地壳运动的抬升，地下深处的岩体出露于地表。随着静压力的解除，岩体趋向于向上或向外产生膨胀，从而形成一系列与地表近于平行的大裂隙，为各种外动力地质作用奠定了基础。第一节 风化作用一、物理风化作用2、岩石、矿物的热胀冷缩发生剥离作用对于多种矿物组成的岩石，不同的矿物有不同的膨胀系数。由单种矿物组成的岩石，由于晶体的非均匀性，晶体各方向的线胀系数不同。岩石、矿物的热胀冷缩导致岩石矿物的破坏速度不仅取决于温度的变化幅度，更取决于温度变化的速度，因而这种作用盛行于昼夜温度变化较大的内陆干旱、半干旱地区。第一节 风化作用一、物理风化作用2、岩石、矿物的热胀冷缩发生剥离作用第一节 风化作用一、物理风化作用3、岩石孔隙中水的冻结与融化——冰劈作用易发生地区：中-高纬度的气候环境中以及高海拔的地区；形成过程：雨水或雪水渗入岩石裂缝或孔隙中，当温度下降至零度时，水会冻结，体积发生膨胀（膨胀率约9%），对周围岩石施加压力，使岩石孔隙裂缝扩大。当温度回升至零度以上时，冰融化，体积减小，地表水又将孔隙填满。反复的冻结与溶化，促使岩石孔隙增多、扩大，最终使岩石崩解——这一过程称为冰劈作用。第一节 风化作用一、物理风化作用4、可溶盐的结晶与潮解易发生地区：中-低纬度干燥气候，地表或近地表岩石含盐分较多。形成过程：在白天，烈日照晒，水分蒸发，当盐分达饱和时结晶，结晶时体积膨胀，对周围岩石产生压力，形成新的或扩大原有孔隙。当夜晚气温降低，盐分从大气中吸收水分变成溶液，体积缩小。结晶与溶解反复进行，使得岩石裂隙不断增多、扩大，致使岩石遭受破坏。第一节 风化作用一、物理风化作用物理风化使岩石逐渐破碎，不仅形成陆源碎屑物质，也为化学风化提供有利条件。在高寒和干燥地区，物理风化占优势。 第一节 风化作用二、化学风化作用氧和水溶液使地壳表层的岩石、矿物在原地发生化学变化并产生新矿物的过程。（1）氧化作用：指大气圈或水中的氧与岩石元素之间的反应。（2）溶解作用：除易溶盐类以外，其它组成岩石的各种矿物都程度不同的溶解于水。矿物的溶解主要受其溶解度大小的影响。（3） 水解作用：矿物与水中的 OH-或 H+发生离子间的化学反应，形成含（OH)-1的矿物，如长石水解形成高岭石。（4）碳酸化作用：矿物与水、CO2反应形成易溶的碳酸盐的过程。（5）水合作用： 矿物与水接触后发生反应， 吸收一定数量的水分子到矿物晶格中，形成含水矿物。如硬石膏吸水转成石膏。第一节 风化作用二、化学风化作用氧化作用：氧与岩石元素反应。FeS2+H2O+O2→Fe(OH)3+H2SO4黄铁矿褐铁矿第一节 风化作用二、化学风化作用氧化作用褐铁矿黄铁矿FeS2+H2O+O2→Fe(OH)3+H2SO4第一节 风化作用二、化学风化作用溶解作用云南石林第一节 风化作用二、化学风化作用溶解作用第一节 风化作用二、化学风化作用水合作用硬石膏石膏CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O第一节 风化作用二、化学风化作用水解作用水中的H+或OH-与矿物离子间的反应，使部分成分溶解。4KAlSi3O8+6H2O→Al3Si4O10(OH)8+8SiO2+4KOH正长石高岭石Al3Si4O10(OH)8+nH2O→2Al2O3·nH2O+4SiO2+4H2O高岭石铝土矿第一节 风化作用二、化学风化作用碳酸化作用4KAlSi3O8+2CO2+4H2O→Al3Si4O10(OH)8+8SiO2+2K2CO3正长石高岭石第一节 风化作用二、化学风化作用化学风化使岩石发生化学分解。在潮湿炎热地区，化学风化作用占主导地位。 化学风化作用的产物：碎屑残留物质：褐铁矿，铝土矿，高岭石等残留矿物，长期风化形成风化壳。新生矿物：化学风化中新生成的矿物，主要是粘土矿物等自生矿物。溶