第二章 岩石 -第四节 岩石风化.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 岩石风化,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。,岩石发生风化作用的原因,岩石处在它生成的环境条件下是稳定的（处于一种平衡状态），但条件发生变化，为了适应新的环境，必然发生变化，以达到适应新环境的新平衡。这种变化是慢长的，如果环境不断发生变化，则岩石或风化物可能一直在变化。,一、风化作用的概念,风化作用实质上表现为一系列,崩解,和,分解,风化作用,崩解：,岩石由大块变成碎块，再渐变成细粒，其形状和大小改变了，但化学成分不发生变化。,自然界中三种风化作用通常是联合进行与相互助长的，划分它是为了讨论方便。,物理风化,化学风化,分解：,岩石风化过程中,化学成分发生变化,生物风化,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。,(1),温度作用,引起岩石内外胀缩不一致，岩石是热不良导体。,(2),结冰作用,（冰劈作用）,(3),风和水的磨蚀作用,风沙磨蚀岩石，使之表面裸露，加速物 理风化。,风化作用,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。,（,1,）溶解作用,水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，虽然占绝大部分的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小，但很大的地质年代中，水溶解的规模是相当大的，况且地表的水常常溶有,CO,2,、,NO,2,以及有机酸等，这样大大提高了水的溶解能力。,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。,CaSO,4,2H,2,O CaSO,4,.2H,2,O,2Fe,2,O,3,3H,2,O 2Fe,2,O,3,.3H,2,O,赤铁矿 褐铁矿,风化作用,（）水解和碳酸化作用,水解,2KAlSi,3,O,8,3H,2,O H,2,Al,2,Si,2,O,8,.,H,2,O,4SiO,2,2KOH,钾长石 高岭石,碳酸化水解作用,2KAlSi,3,O,8,CO,2,2H,2,O Al,2,Si,2,O,8,.,H,2,O,4SiO,2,K,2,CO,3,CO,2,溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍。,水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离子被氢离子取代。,风化作用,CaCO,3,H,2,CO,3,Ca(HCO,3,),2,溶解度很低 溶解度较高,平衡的变化,：,(1),当,CO,2,充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右,(2),当湿度较小，,Ca(HCO,3,),2,脱水并放出,CO,2,，,平衡向左进行,。,(H,2,O+CO,2,),石笋,石灰岩的风化,风化作用,自然界的许多石灰岩溶洞不断地进行着以上反应，形成千姿百态的地形。如石笋、石钟乳、石柱、石林等，,（）氧化作用,空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。,4FeS,2,2H,2,O,15O,2,2Fe,2,（,SO,4,）,3,2H,2,SO,4,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,小结,:,各种岩石在化学风化作用下，逐渐遭破坏，一部分形成,不溶物质,（如各种粘土矿物、氧化铁等）,残留在原地,，另一部分形成,可溶性物质,（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运,到其他地方,。,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。,风化作用,微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初期主要是低等生物如细菌,、,真菌,、,地衣等。,根劈,作用,风化作用,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,。,组成岩石的矿物成分和性质,岩石的结构,岩石的构造,岩石特征,（,1,）矿物岩石的物理特性,组成岩石的矿物颜色、颗粒大小、解理和胶结程度。,深色矿物容易比浅色矿物更容易风化。,显晶结构中的岩石，粗粒的比细粒的更容易进行物理风化。,硬度和胶结作用也影响岩石矿物的崩解速度。,影响因素,（）矿物岩石的结构,矿物的化学元素性质和结晶构造决定其分解的难易。,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）,隐晶或等粒细粒的稳定性大于等粒粗粒或斑状（物理风化弱）。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、,CO,2,等化学物质作用而发生化学风化。,（）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。,影响因素,总 结,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。,影响因素,四 、风化作用的产物,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,总之，各种岩石在风化作用下，逐渐遭破坏，,稳定性矿物,以,原生矿物,留下，,不稳定性矿物,，一部分形成,不溶物质,（如各种粘土矿物、氧化铁等）残留在原地，另一部分形成,可溶性物质,（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运到其他地方。,原生矿物,可溶性盐,粘土矿物,风化产物,风化产物,土壤砂粒,土壤细粒,土壤溶液离子,岩石与土壤肥力的关系,土壤肥,水气热,：受土壤中不同粗细颗粒的控制,力性质,养 分,：,(1),受母岩释放的养分多少控制,(2),受土壤细粒部分吸持养分能力的 影响,(1),土壤颗粒的粗细取决于母岩中稳定性矿物和易分解矿物的比例,(2),土壤养分取决于母岩中含有的盐基离子即金属离子的数量，如,K,、,Na,、,Ca,、,Mg,、,Fe,、,Zn,、,Cu,、,Co,、,Mo,等。岩石是由矿物组成的，所以要充分分析矿物的性质（元素组成及稳定性）和矿物的组合规律，及不同地区的风化特点,。,五大成土因素,生物作用,母质,土壤,气候、地形、时间,本质过程,接受能量及物质,母质,土壤,放出能量及物质,五大成土因素作用下进行物质能量的转换,土壤形成,