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文檔簡介

1第一節(jié)風(fēng)化作用類型

物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用

第1頁/共36頁1第一節(jié)風(fēng)化作用類型第1頁/共36頁2物理風(fēng)化作用在地表或接近地表環(huán)境下,由于氣溫變化,大氣、水和水溶液的作用,以及生物的生命活動等因素的影響,使巖石在原地遭受分解和破壞的過程風(fēng)化作用使巖石、礦物在物理性狀或化學(xué)組分上發(fā)生變化,使其強(qiáng)度降低或發(fā)生崩解,形成與原來巖石有差異的新的物質(zhì)組合按作用方式可分為物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用

第2頁/共36頁2物理風(fēng)化作用第2頁/共36頁3物理風(fēng)化作用主要是在溫度變化等因素的影響下,巖石在原地發(fā)生的機(jī)械破壞作用。它使巖石裂開或崩解,形成大小不等的碎塊,但其成分卻未發(fā)生顯著的變化

溫差風(fēng)化冰劈作用鹽類的結(jié)晶與潮解層裂或卸載作用

第3頁/共36頁3物理風(fēng)化作用主要是在溫度變化等因素的影響下,巖石在原地發(fā)生4溫差風(fēng)化由于巖石表層溫度周期性的變化而使巖石崩解的過程

溫度變化的速度和幅度對溫差風(fēng)化作用影響較大,變化速度愈快、幅度愈大,巖石的膨脹和收縮交替得也愈快、伸縮量也愈大,巖石破碎得也愈快,所以這種風(fēng)化作用在干旱的沙漠地區(qū)最為常見巖石溫差風(fēng)化過程示意圖第4頁/共36頁4溫差風(fēng)化由于巖石表層溫度周期性的變化而使巖石崩解的過程巖5冰劈作用因充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石崩解的過程

冰劈作用(據(jù)W.K.漢布林,1980)第5頁/共36頁5冰劈作用因充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石崩解的過6(1)溫差風(fēng)化:巖石表層溫度發(fā)生周期性變化而使巖石崩解的過程。干旱的沙漠氣候帶常見。撒哈拉大沙漠溫差可達(dá)61oC,機(jī)理(?)。第6頁/共36頁6(1)溫差風(fēng)化:巖石表層溫度發(fā)生周期性變化而使巖石崩解的過7(2)冰劈作用:因結(jié)冰膨脹而產(chǎn)生壓力,使巖石裂隙擴(kuò)大或發(fā)生崩塌。高寒和高山地區(qū)常見。結(jié)冰可使體積增加9.2%,產(chǎn)生96MPa壓力。(3)鹽類的結(jié)晶和潮解作用:常見于干旱與半干旱地區(qū),原理同冰辟作用。第7頁/共36頁7(2)冰劈作用:因結(jié)冰膨脹而產(chǎn)生壓力,使巖石裂隙擴(kuò)大或發(fā)生8鹽類的結(jié)晶與潮解指充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液,因水溶液濃度的變化,鹽類出現(xiàn)結(jié)晶和溶解使巖石破碎的過程

常見于干旱和半干旱地區(qū),其原理類似于冰劈作用第8頁/共36頁8鹽類的結(jié)晶與潮解指充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液,因水9層裂或卸載作用埋藏在地殼較深處的巖石,如巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖,都承受上覆巖石重量而產(chǎn)生的靜壓力,一旦由于某種原因(地殼運(yùn)動、剝蝕作用、人工采石等),上覆巖石被剝蝕掉而出露地表,巖石就因卸載而產(chǎn)生向上或向外的膨脹作用,從而形成一系列平行、垂直地表的裂隙,促使巖石層層剝落和崩解,這種現(xiàn)象稱卸載作用第9頁/共36頁9層裂或卸載作用埋藏在地殼較深處的巖石,如巖漿巖、變質(zhì)巖、沉10化學(xué)風(fēng)化作用水溶液與地表附近的巖石進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使巖石逐漸分解的過程化學(xué)風(fēng)化不僅使巖石遭到破壞,而且還使破壞產(chǎn)物的化學(xué)成分發(fā)生顯著變化,并形成一些新礦物溶解作用水解作用氧化作用水化(水合)作用第10頁/共36頁10化學(xué)風(fēng)化作用水溶液與地表附近的巖石進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使巖石逐11溶解作用組成巖石的所有礦物都能溶解于水中,僅溶解度有大有小而已溶解度大的為易溶礦物,如巖鹽、石膏等,溶解度小的為難溶礦物,較難溶解的碳酸鹽礦物如方解石,硅酸鹽礦物最難溶,如長石、云母等。溶解作用的結(jié)果,使巖石中易溶物質(zhì)流失,難溶物質(zhì)殘留下來,致使巖石孔隙增大,強(qiáng)度減小,有利于進(jìn)一步風(fēng)化剝蝕

第11頁/共36頁11溶解作用組成巖石的所有礦物都能溶解于水中,僅溶解度有大有12水解作用(碳酸化作用)指水和礦物相結(jié)合的一種化學(xué)反應(yīng)

以(OH)-離子團(tuán)的形式出現(xiàn)在新組分中常見的是長石被水解的作用4KAlSi3O8+6H2O→Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+4KOH在潮濕氣候條件下高嶺石還會進(jìn)一步被水解,最后形成鋁土礦和二氧化硅,其中二氧化硅呈膠體溶液移走,鋁土礦則殘留下來第12頁/共36頁12水解作用(碳酸化作用)指水和礦物相結(jié)合的一種化學(xué)反應(yīng)第13

化學(xué)風(fēng)作用(大理石像被酸雨風(fēng)化)第13頁/共36頁13化學(xué)風(fēng)作用(大理石像被酸雨風(fēng)化)第1314氧化作用大氣圈中的氧或溶于水中的氧與組成巖石的元素之間的化學(xué)作用

常見的黃鐵礦(FeS2)在地表很快就被氧化成褐鐵礦(Fe203·H20)在地表形成紅褐色或暗褐色的褐鐵礦,覆蓋于尚未遭受風(fēng)化的原生礦床之上,稱為鐵帽。它是一種找尋這些硫化物原生礦床的良好標(biāo)志第14頁/共36頁14氧化作用大氣圈中的氧或溶于水中的氧與組成巖石的元素之間的15

化學(xué)風(fēng)作用(氧化作用)第15頁/共36頁15化學(xué)風(fēng)作用(氧化作用)第15頁/共36頁16水化(水合)作用有些礦物與水接觸后,吸收一定數(shù)量的水到礦物組成中,成為結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水,并形成一種含水的新礦物,這種作用稱為水化作用水化作用改變了原有巖石中的礦物成分,形成一些硬度低的新礦物,從而降低了巖石的強(qiáng)度,同時(shí)水化作用過程中,礦物體積常常要膨脹,還會出現(xiàn)風(fēng)化礦物對周圍巖石產(chǎn)生的巨大推擠力,從而引起周圍巖石的機(jī)械風(fēng)化硬石膏石膏第16頁/共36頁16水化(水合)作用有些礦物與水接觸后,吸收一定數(shù)量的水到礦17化學(xué)風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物包括三部分:一是能溶于水中的可遷移物質(zhì);二是膠體物質(zhì),三是難于遷移堆積在原地的不溶殘余物易溶物質(zhì)在水中常以真溶液形式遷移,而部分難溶物質(zhì)常以膠體的形式被遷移

礦物和巖石在化學(xué)風(fēng)化過程中是逐步分解的,由于各種礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)不同,分解的難易程度也不一樣。換句話說,就是礦物的抗風(fēng)化能力有強(qiáng)弱之別

第17頁/共36頁17化學(xué)風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物包括三部分:一是能溶于水中的可遷移18在自然界中各類礦物抗風(fēng)化能力的順序是:氧化物、氫氧化物>硅酸鹽>碳酸鹽>硫化物>鹵化物、硫酸鹽幾種常見造巖礦物的抗風(fēng)化能力順序是:石英>白云母>長石>黑云母>角閃石>輝石>橄欖石

第18頁/共36頁18在自然界中各類礦物抗風(fēng)化能力的順序是:氧化物、氫氧化物>19生物風(fēng)化作用生物的生命活動過程和尸體腐爛分解過程對巖石的破壞作用生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的化學(xué)風(fēng)化作用第19頁/共36頁19生物風(fēng)化作用生物的生命活動過程和尸體腐爛分解過程對巖石的20生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的機(jī)械風(fēng)化主要表現(xiàn)在生物的生命活動過程對巖石的機(jī)械破壞蚯蚓和穴居動物等使松軟的巖石破碎,土粒變細(xì),有蹄類動物的踐踏等對地表巖石和土層的破壞,都是生物的機(jī)械風(fēng)化作用的表現(xiàn)根劈作用第20頁/共36頁20生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的機(jī)械風(fēng)化主要表現(xiàn)在生物的生命活動211生物物理風(fēng)化作用:根劈作用(rootwedging)

第21頁/共36頁211生物物理風(fēng)化作用:根劈作用(rootwedging22第22頁/共36頁22第22頁/共36頁23生物的化學(xué)風(fēng)化作用生物生命活動過程中的新陳代謝及尸體腐爛分解的產(chǎn)物,與巖石中礦物的化學(xué)元素之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而促使巖石分解破壞的作用植物和細(xì)菌等在新陳代謝過程中,不僅可直接吸取巖石中的某些元素(如鉀、鈉、磷等),而且可分泌出有機(jī)酸溶解和分解巖石,以供所需的養(yǎng)份,結(jié)果便使巖石逐漸分解破壞生物死后尸體腐爛分解形成的有機(jī)酸亦會對巖石進(jìn)行腐蝕破壞如微生物選礦、石油脫臘等第23頁/共36頁23生物的化學(xué)風(fēng)化作用生物生命活動過程中的新陳代謝及尸體腐爛24第二節(jié)影響風(fēng)化作用的因素風(fēng)化作用主要取決于自然地理?xiàng)l件和組成巖石的礦物性質(zhì)

一、氣候條件的影響二、地形條件的影響三、巖性的影響

第24頁/共36頁24第二節(jié)影響風(fēng)化作用的因素風(fēng)化作用主要取決于自然地理?xiàng)l25一、氣候條件的影響地表各地溫度、濕度變化和降水性質(zhì)與降水量都取決于該地區(qū)的氣候情況。同時(shí),影響水溶液性質(zhì)的因素。生物的生長更受氣候條件的控制。因而各種不同氣候條件地區(qū)的風(fēng)化速度和主要風(fēng)化作用類型均不相同氣候嚴(yán)寒或干燥地區(qū)生物稀少,降水以固態(tài)形式為主(寒冷區(qū))或者很少(干旱區(qū))。這些地區(qū)以機(jī)械風(fēng)化作用為主,化學(xué)和生物風(fēng)化較弱氣候潮濕炎熱的地區(qū)降水量大,生物繁茂,生物的新陳代謝和尸體分解過程產(chǎn)生的大量有機(jī)酸,具有較強(qiáng)的腐蝕力,所以在潮濕炎熱區(qū)的化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化都十分強(qiáng)烈,甚至比較穩(wěn)定的硅酸鹽礦物亦分解得比較徹底,形成大量殘余粘土,在有利的條件下,可形成殘余礦床

第25頁/共36頁25一、氣候條件的影響地表各地溫度、濕度變化和降水性質(zhì)與降水26二、地形條件的影響地形一方面影響氣候,從而間接影響風(fēng)化作用,另一方面,地形又可直接影響風(fēng)化作用的進(jìn)行在陡坡上,地下水位較低,生物較少,故以機(jī)械風(fēng)化為主,風(fēng)化產(chǎn)物不斷向陡坡下墜落,使新鮮巖石暴露于大氣中繼續(xù)遭受機(jī)械風(fēng)化。墜落在坡腳下的風(fēng)化產(chǎn)物,或在地形平坦地區(qū)的風(fēng)化產(chǎn)物,受生物影響較大,經(jīng)受著長期風(fēng)化破壞,而且以化學(xué)風(fēng)化作用為主,使其礦物分解得比較徹底,形成大量粘土礦物和土壤第26頁/共36頁26二、地形條件的影響地形一方面影響氣候,從而間接影響風(fēng)化作27三、巖性的影響成分的影響不同礦物的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)成分不同,因而由不同礦物組成的巖石,其風(fēng)化速度和程度亦顯著不同差異風(fēng)化

巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)包括組成礦物是晶質(zhì)或非晶質(zhì),等粒或不等粒,細(xì)?;虼至5?。這些都對風(fēng)化速度有明顯的影響,厚層砂巖或塊狀巖漿巖中常見球形風(fēng)化

第27頁/共36頁27三、巖性的影響成分的影響不同礦物的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)成分不同28球形風(fēng)化第28頁/共36頁28球形風(fēng)化第28頁/共36頁29第三節(jié)風(fēng)化殼與土壤地殼表層巖石經(jīng)機(jī)械、化學(xué)風(fēng)化后形成的松散物保留在原地稱殘積物,殘積物經(jīng)生物風(fēng)化,便使這些松散的無機(jī)物中含有生物生長必不可少的有機(jī)物一腐植質(zhì)。這種具有腐植質(zhì)、礦物質(zhì)、水和空氣的松散物質(zhì),稱為土壤。它是各種風(fēng)化作用的綜合產(chǎn)物,其中尤以生物風(fēng)化最為重要由殘積物和土壤構(gòu)成的覆蓋在陸地上的不連續(xù)薄殼稱風(fēng)化殼

第29頁/共36頁29第三節(jié)風(fēng)化殼與土壤地殼表層巖石經(jīng)機(jī)械、化學(xué)風(fēng)化后形30一、風(fēng)化殼的垂直分帶

上土壤層:粘土礦物和腐

殖質(zhì)。

殘積層(近土壤層):

不含腐植質(zhì),由

粘土礦物或其它

風(fēng)化產(chǎn)物組成,

半風(fēng)化巖石

下基巖:未風(fēng)化巖石

第30頁/共36頁30一、風(fēng)化殼的垂直分帶

上土壤層:粘31土壤層殘積層半風(fēng)化巖石基巖第31頁/共36頁31土壤層殘積層半風(fēng)化巖石基巖第31頁/共36頁32風(fēng)化殼若為后來沉積物所覆蓋,則稱為埋藏風(fēng)化殼或古風(fēng)化殼風(fēng)化殼是陸地長期處于穩(wěn)定或緩慢上升的情況下,巖石長期暴露地表,經(jīng)受充分風(fēng)化作用發(fā)育而成的如果我們在地層中見到發(fā)育良好的古風(fēng)化殼,則可推知該區(qū)在形成風(fēng)化殼時(shí),曾經(jīng)是處于構(gòu)造運(yùn)動不強(qiáng)烈且經(jīng)歷了長期風(fēng)化的陸地,而且從風(fēng)化殼中風(fēng)化產(chǎn)物的厚度和成分,又能推知當(dāng)時(shí)的氣候條件第32頁/共36頁32風(fēng)化殼若為后來沉積物所覆蓋,則稱為埋藏風(fēng)化殼或古風(fēng)化殼第33風(fēng)化殼下大面積存在的巖石稱為基巖。地表有些地方風(fēng)化產(chǎn)物被流水等外動力地質(zhì)作用剝蝕搬走,使基巖出露于地表,這種露出地表的基巖,稱為基巖的露頭,或簡稱露頭

第33頁/共36頁33風(fēng)化殼下大面積存在的巖石稱為基巖。第33頁/共36頁34研究古風(fēng)化殼(palaeocrustofweathering)的意義1.了解構(gòu)造運(yùn)動狀況;2.尋找礦產(chǎn):70%鐵礦、85%鉆土礦、80%鎳;

3.工程建筑方面;4.了解古氣候:潮濕氣候,化學(xué)風(fēng)化5.

古風(fēng)化殼是油氣良好的運(yùn)移通道及儲集場所。第34頁/共36頁34研究古風(fēng)化殼(palaeocrustofweath35重點(diǎn)掌握1、風(fēng)化作用的概念及其常見類型;2、風(fēng)化殼、古風(fēng)化殼的概念、組成及其研究意義;3、巖石和礦物的抗風(fēng)化能力。

4、影響風(fēng)化作用的因素第35頁/共36頁35重點(diǎn)掌握第35頁/共36頁36感謝觀看!第36頁/共36頁36感謝觀看!第36頁/共36頁37第一節(jié)風(fēng)化作用類型

物理風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用

第1頁/共36頁1第一節(jié)風(fēng)化作用類型第1頁/共36頁38物理風(fēng)化作用在地表或接近地表環(huán)境下,由于氣溫變化,大氣、水和水溶液的作用,以及生物的生命活動等因素的影響,使巖石在原地遭受分解和破壞的過程風(fēng)化作用使巖石、礦物在物理性狀或化學(xué)組分上發(fā)生變化,使其強(qiáng)度降低或發(fā)生崩解,形成與原來巖石有差異的新的物質(zhì)組合按作用方式可分為物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用

第2頁/共36頁2物理風(fēng)化作用第2頁/共36頁39物理風(fēng)化作用主要是在溫度變化等因素的影響下,巖石在原地發(fā)生的機(jī)械破壞作用。它使巖石裂開或崩解,形成大小不等的碎塊,但其成分卻未發(fā)生顯著的變化

溫差風(fēng)化冰劈作用鹽類的結(jié)晶與潮解層裂或卸載作用

第3頁/共36頁3物理風(fēng)化作用主要是在溫度變化等因素的影響下,巖石在原地發(fā)生40溫差風(fēng)化由于巖石表層溫度周期性的變化而使巖石崩解的過程

溫度變化的速度和幅度對溫差風(fēng)化作用影響較大,變化速度愈快、幅度愈大,巖石的膨脹和收縮交替得也愈快、伸縮量也愈大,巖石破碎得也愈快,所以這種風(fēng)化作用在干旱的沙漠地區(qū)最為常見巖石溫差風(fēng)化過程示意圖第4頁/共36頁4溫差風(fēng)化由于巖石表層溫度周期性的變化而使巖石崩解的過程巖41冰劈作用因充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石崩解的過程

冰劈作用(據(jù)W.K.漢布林,1980)第5頁/共36頁5冰劈作用因充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石崩解的過42(1)溫差風(fēng)化:巖石表層溫度發(fā)生周期性變化而使巖石崩解的過程。干旱的沙漠氣候帶常見。撒哈拉大沙漠溫差可達(dá)61oC,機(jī)理(?)。第6頁/共36頁6(1)溫差風(fēng)化:巖石表層溫度發(fā)生周期性變化而使巖石崩解的過43(2)冰劈作用:因結(jié)冰膨脹而產(chǎn)生壓力,使巖石裂隙擴(kuò)大或發(fā)生崩塌。高寒和高山地區(qū)常見。結(jié)冰可使體積增加9.2%,產(chǎn)生96MPa壓力。(3)鹽類的結(jié)晶和潮解作用:常見于干旱與半干旱地區(qū),原理同冰辟作用。第7頁/共36頁7(2)冰劈作用:因結(jié)冰膨脹而產(chǎn)生壓力,使巖石裂隙擴(kuò)大或發(fā)生44鹽類的結(jié)晶與潮解指充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液,因水溶液濃度的變化,鹽類出現(xiàn)結(jié)晶和溶解使巖石破碎的過程

常見于干旱和半干旱地區(qū),其原理類似于冰劈作用第8頁/共36頁8鹽類的結(jié)晶與潮解指充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液,因水45層裂或卸載作用埋藏在地殼較深處的巖石,如巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖,都承受上覆巖石重量而產(chǎn)生的靜壓力,一旦由于某種原因(地殼運(yùn)動、剝蝕作用、人工采石等),上覆巖石被剝蝕掉而出露地表,巖石就因卸載而產(chǎn)生向上或向外的膨脹作用,從而形成一系列平行、垂直地表的裂隙,促使巖石層層剝落和崩解,這種現(xiàn)象稱卸載作用第9頁/共36頁9層裂或卸載作用埋藏在地殼較深處的巖石,如巖漿巖、變質(zhì)巖、沉46化學(xué)風(fēng)化作用水溶液與地表附近的巖石進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使巖石逐漸分解的過程化學(xué)風(fēng)化不僅使巖石遭到破壞,而且還使破壞產(chǎn)物的化學(xué)成分發(fā)生顯著變化,并形成一些新礦物溶解作用水解作用氧化作用水化(水合)作用第10頁/共36頁10化學(xué)風(fēng)化作用水溶液與地表附近的巖石進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),使巖石逐47溶解作用組成巖石的所有礦物都能溶解于水中,僅溶解度有大有小而已溶解度大的為易溶礦物,如巖鹽、石膏等,溶解度小的為難溶礦物,較難溶解的碳酸鹽礦物如方解石,硅酸鹽礦物最難溶,如長石、云母等。溶解作用的結(jié)果,使巖石中易溶物質(zhì)流失,難溶物質(zhì)殘留下來,致使巖石孔隙增大,強(qiáng)度減小,有利于進(jìn)一步風(fēng)化剝蝕

第11頁/共36頁11溶解作用組成巖石的所有礦物都能溶解于水中,僅溶解度有大有48水解作用(碳酸化作用)指水和礦物相結(jié)合的一種化學(xué)反應(yīng)

以(OH)-離子團(tuán)的形式出現(xiàn)在新組分中常見的是長石被水解的作用4KAlSi3O8+6H2O→Al4(Si4O10)(OH)8+8SiO2+4KOH在潮濕氣候條件下高嶺石還會進(jìn)一步被水解,最后形成鋁土礦和二氧化硅,其中二氧化硅呈膠體溶液移走,鋁土礦則殘留下來第12頁/共36頁12水解作用(碳酸化作用)指水和礦物相結(jié)合的一種化學(xué)反應(yīng)第49

化學(xué)風(fēng)作用(大理石像被酸雨風(fēng)化)第13頁/共36頁13化學(xué)風(fēng)作用(大理石像被酸雨風(fēng)化)第1350氧化作用大氣圈中的氧或溶于水中的氧與組成巖石的元素之間的化學(xué)作用

常見的黃鐵礦(FeS2)在地表很快就被氧化成褐鐵礦(Fe203·H20)在地表形成紅褐色或暗褐色的褐鐵礦,覆蓋于尚未遭受風(fēng)化的原生礦床之上,稱為鐵帽。它是一種找尋這些硫化物原生礦床的良好標(biāo)志第14頁/共36頁14氧化作用大氣圈中的氧或溶于水中的氧與組成巖石的元素之間的51

化學(xué)風(fēng)作用(氧化作用)第15頁/共36頁15化學(xué)風(fēng)作用(氧化作用)第15頁/共36頁52水化(水合)作用有些礦物與水接觸后,吸收一定數(shù)量的水到礦物組成中,成為結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水,并形成一種含水的新礦物,這種作用稱為水化作用水化作用改變了原有巖石中的礦物成分,形成一些硬度低的新礦物,從而降低了巖石的強(qiáng)度,同時(shí)水化作用過程中,礦物體積常常要膨脹,還會出現(xiàn)風(fēng)化礦物對周圍巖石產(chǎn)生的巨大推擠力,從而引起周圍巖石的機(jī)械風(fēng)化硬石膏石膏第16頁/共36頁16水化(水合)作用有些礦物與水接觸后,吸收一定數(shù)量的水到礦53化學(xué)風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物包括三部分:一是能溶于水中的可遷移物質(zhì);二是膠體物質(zhì),三是難于遷移堆積在原地的不溶殘余物易溶物質(zhì)在水中常以真溶液形式遷移,而部分難溶物質(zhì)常以膠體的形式被遷移

礦物和巖石在化學(xué)風(fēng)化過程中是逐步分解的,由于各種礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)不同,分解的難易程度也不一樣。換句話說,就是礦物的抗風(fēng)化能力有強(qiáng)弱之別

第17頁/共36頁17化學(xué)風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物包括三部分:一是能溶于水中的可遷移54在自然界中各類礦物抗風(fēng)化能力的順序是:氧化物、氫氧化物>硅酸鹽>碳酸鹽>硫化物>鹵化物、硫酸鹽幾種常見造巖礦物的抗風(fēng)化能力順序是:石英>白云母>長石>黑云母>角閃石>輝石>橄欖石

第18頁/共36頁18在自然界中各類礦物抗風(fēng)化能力的順序是:氧化物、氫氧化物>55生物風(fēng)化作用生物的生命活動過程和尸體腐爛分解過程對巖石的破壞作用生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的化學(xué)風(fēng)化作用第19頁/共36頁19生物風(fēng)化作用生物的生命活動過程和尸體腐爛分解過程對巖石的56生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的機(jī)械風(fēng)化主要表現(xiàn)在生物的生命活動過程對巖石的機(jī)械破壞蚯蚓和穴居動物等使松軟的巖石破碎,土粒變細(xì),有蹄類動物的踐踏等對地表巖石和土層的破壞,都是生物的機(jī)械風(fēng)化作用的表現(xiàn)根劈作用第20頁/共36頁20生物的機(jī)械風(fēng)化作用生物的機(jī)械風(fēng)化主要表現(xiàn)在生物的生命活動571生物物理風(fēng)化作用:根劈作用(rootwedging)

第21頁/共36頁211生物物理風(fēng)化作用:根劈作用(rootwedging58第22頁/共36頁22第22頁/共36頁59生物的化學(xué)風(fēng)化作用生物生命活動過程中的新陳代謝及尸體腐爛分解的產(chǎn)物,與巖石中礦物的化學(xué)元素之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而促使巖石分解破壞的作用植物和細(xì)菌等在新陳代謝過程中,不僅可直接吸取巖石中的某些元素(如鉀、鈉、磷等),而且可分泌出有機(jī)酸溶解和分解巖石,以供所需的養(yǎng)份,結(jié)果便使巖石逐漸分解破壞生物死后尸體腐爛分解形成的有機(jī)酸亦會對巖石進(jìn)行腐蝕破壞如微生物選礦、石油脫臘等第23頁/共36頁23生物的化學(xué)風(fēng)化作用生物生命活動過程中的新陳代謝及尸體腐爛60第二節(jié)影響風(fēng)化作用的因素風(fēng)化作用主要取決于自然地理?xiàng)l件和組成巖石的礦物性質(zhì)

一、氣候條件的影響二、地形條件的影響三、巖性的影響

第24頁/共36頁24第二節(jié)影響風(fēng)化作用的因素風(fēng)化作用主要取決于自然地理?xiàng)l61一、氣候條件的影響地表各地溫度、濕度變化和降水性質(zhì)與降水量都取決于該地區(qū)的氣候情況。同時(shí),影響水溶液性質(zhì)的因素。生物的生長更受氣候條件的控制。因而各種不同氣候條件地區(qū)的風(fēng)化速度和主要風(fēng)化作用類型均不相同氣候嚴(yán)寒或干燥地區(qū)生物稀少,降水以固態(tài)形式為主(寒冷區(qū))或者很少(干旱區(qū))。這些地區(qū)以機(jī)械風(fēng)化作用為主,化學(xué)和生物風(fēng)化較弱氣候潮濕炎熱的地區(qū)降水量大,生物繁茂,生物的新陳代謝和尸體分解過程產(chǎn)生的大量有機(jī)酸,具有較強(qiáng)的腐蝕力,所以在潮濕炎熱區(qū)的化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化都十分強(qiáng)烈,甚至比較穩(wěn)定的硅酸鹽礦物亦分解得比較徹底,形成大量殘余粘土,在有利的條件下,可形成殘余礦床

第25頁/共36頁25一、氣候條件的影響地表各地溫度、濕度變化和降水性質(zhì)與降水62二、地形條件的影響地形一方面影響氣候,從而間接影響風(fēng)化作用,另一方面,地形又可直接影響風(fēng)化作用的進(jìn)行在陡坡上,地下水位較低,生物較少,故以機(jī)械風(fēng)化為主,風(fēng)化產(chǎn)物不斷向陡坡下墜落,使新鮮巖石暴露于大氣中繼續(xù)遭受機(jī)械風(fēng)化。墜落在坡腳下的風(fēng)化產(chǎn)物,或在地形平坦地區(qū)的風(fēng)化產(chǎn)物,受生物影響較大,經(jīng)受著長期風(fēng)化破壞,而且以化學(xué)風(fēng)化作用為主,使其礦物分解得比較徹底,形成大量粘土礦物和土壤第26頁/共36頁26二、地形條件的影響地形一方面影響氣候,從而間接影響風(fēng)化作63三、巖性的影響成分的影響不同礦物的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)成分不同,因而由不同礦物組成的巖石,其風(fēng)化速度和程度亦顯著不同差異風(fēng)化

巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)包括組成礦物是晶質(zhì)或非晶質(zhì),等?;虿坏攘?,細(xì)?;虼至5?。這些都對風(fēng)化速度有明顯的影響,厚層砂巖或塊狀巖漿巖中常見球形風(fēng)化

第27頁/共36頁27三、巖性的影響成分的影響不同礦物的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)成分不同64球形風(fēng)化第28頁/共36頁28球形風(fēng)化第28頁/共36頁65第三節(jié)風(fēng)化殼與土壤地殼表層巖石經(jīng)機(jī)械、化學(xué)風(fēng)化后形成的松散物保留在原地稱殘積物,殘積物經(jīng)生物風(fēng)化,便使這些松散的無機(jī)物中含有生物生長必不可少的有機(jī)物一腐植質(zhì)。這種具有腐植質(zhì)、礦物質(zhì)、水和空氣的松散

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