风化作用

风化作用
风化作用

第六章风化作用

目的要求

风化作用是大气圈、水圈和生物圈与出露在地表岩石之间的相互作用,主要通过物理力和化学分解两种方式破碎岩石。风化作用的产物,最终停留在基岩的表面,形成一层各地厚薄不等的疏松薄壳,其上部进而成为土壤。而土壤则是大部分陆生生物活动的基础,因此风化作用具有重要的生态学意义,要求深入理解。

课时:6学时

授课内容

一、风化作用的概念

二、风化作用的类型

(一)物理风化作用

(二)化学风化作用

(三)生物风化作用

三、影响风化作用的因素

(一)气候与地形

(二)岩石的性质

四、土壤与风化壳

重点

1、机械风化包括多种应力作用,但最明显的是冰劈作用;

2、化学风化的主要类型是氧化、溶解和水解作用;

3、在风化作用中裂隙很重要,因为它使空气和水能在很深的地方侵蚀岩石,同时还大大增加了岩石发生化学反应的表面积;

4、风化作用有一种使被破坏的岩石块体产生球形表面的普遍趋势。

难点

本节课的难点在如何简要阐述风化壳的时间意义。

教学方法

本节课以叙述为主配合图件,择重讲授。

讲授重点内容提要

一、风化作用(weathering)的概念

所谓风化作用,就是岩石在地表常温常压下,遭受大气、水、水溶液及生物的破坏作用,使坚硬的岩石变成疏松堆积物的过程。

风化作用是一种自然现象,如古墙的层层脱落;石刻的模糊不清、残缺不全;路基的斑剥,甚至铁器的生锈等等,均与风化作用有关。

风化作用可以是机械的破坏,也可以是化学分解,而生物风化作用两者皆而有之。

风化作用是一种岩石在原地遭受破坏的作用。破坏下来的产物除部分被水溶液带走外,一般不发生显著的位移,这是与其它外动力作用最明显的区别。

必须指出,风化作用与风的地质作用,在概念上是毫不相关的。

二、风化作用的类型

根据风化作用的性质,将风化作用分为三大类:物理风化、化学风化及生物风化作用。

(一)物理风化作用(physical weathering)

岩石、矿物在地表条件下,在原地产生机械破碎,而不改变其化学成分的过程称为物理风化作用。

1、物理风化作用最重要的方式是:卸载(释荷)、温差和冰劈作用。

(1)卸载作用(unloading)

卸载作用是处在地下深处的岩石,由于受高温高压的影响,因此坚硬而致密。当它转移到地表常温常压条件下时,由于静压力解除,在张应力作用下自发膨胀,这种现象就叫卸载,即能量释放,负荷减轻,结果使岩石表面产生一系列平行或垂直于地表的裂隙,这种裂隙就叫席理。由于长期的卸载作用,促使岩石层层剥离崩解,所以又叫剥离作用。

(2)温差作用

温差作用是因气候变化而导致岩石产生崩解。由于岩石导热性差,不同的造岩矿物有不同的体胀系数。白天太阳照射,热向岩石内部传递,岩石内外之间出现温差,结果在岩石表里之间产生平行裂隙,使岩石表面出现层层脱落。晚上因内热外冷,表里不一,于是出现垂直于岩石表面的裂隙,最后崩解为沙泥(图5—1)。

(3)冰劈作用(riving)

冰劈作用是当昼夜气温在0℃上下变动时,渗透在岩石裂隙中的水,时而冻结,时而溶解。冰冻时因体积增大,使岩石裂隙扩张,最后使岩石崩解(图5—2)。

图5—2 冰劈作用示意图

一般说来,冰冻风化主要发生在弯弯曲曲的岩石裂隙中,因为向上张开的“V”形裂隙,在产生冰劈时,压力会向冰帽方向转移,岩石就不易产生进一步的破坏。在干旱和半干旱地区,由于盐类在岩石裂隙中的过饱和结晶,也同样可以挤碎岩石。

2、物理风化作用的产物及特征

物理风化作用产物就是在原地破碎的碎屑物。其特征主要有:

(1)破碎后的颗粒粗细不等,棱角显著,没有层次;

(2)多分布在水分岭上或斜坡上;

(3)碎屑物的成分与下覆基岩成分一致。

(二)化学风化作用(chemical weathering)

化学风化作用是指大气和水所引起的氧化、溶解、水解、水化等作用对岩石的分解破坏过程。化学风化作用使岩石的矿物成分发生变化,转变为地表稳定的新矿物。这是与物理风化作用的区别。

化学风化的速度在很大程度上受降水量的影响。世界上没有一个地方是永久干旱的,即使是在干燥的荒漠地区也有化学风化的痕迹。所以它属于世界范围的作用。然而在终年冰冻的寒冷气候区,化学风化十分微弱。

1、化学风化作用的方式主要是:氧化、溶解和水解作用。

(1)氧化作用(oxidation)

指大气中的氧与矿物化合形成氧化物的作用。在地下水面低,地形起伏大,岩石裂隙发育的温湿地区,氧化作用进行得比较充分,深度也大,甚至可达百米以上,从地面到地下被氧化的地带,叫氧化带。自然界许多元素都具有与氧结合的能力,特别当岩石的矿物中含有低价元素时,大气中的氧会很快与之反应,转变为地表稳定的新矿物。常见的例子如硫化物中的黄铁矿(FeS

2

),经风化后就

转变成了褐铁矿(FeO

3·3H

2

O)。当黄铁矿转变为褐铁矿后,不仅矿物成分发生

了变化,矿物的颜色、比重、硬度甚至结构也都发生了变化,这是反应中产生的硫酸腐蚀分解矿物的结果。黄铁矿风化后所形成的褐铁矿,一般留在原地,其它成分经氧化形成易溶的盐类,被水带走,使氧化带中铁的含量大大增加。这种富集在地表氧化带顶部的褐铁矿因成红褐色,称为铁帽(gossan)。它的出现常认为是寻找原生金属硫化矿床的标志。

(2)溶解作用(dissolution)

自然界纯水是罕见的,不论地表水还是地下水,都不同程度的含有各种气体

(O

2、N

2

、 CO

2

)和化合物(酸、碱、盐),因此自然界的水都是水溶液。不同

的矿物,溶解度差别很大,如在常温下(20℃),纯水对云母的溶解度为0.0029g/㎏;对方解石的溶解度为0.015g/㎏;对岩盐的溶解度为320g/㎏。从以上三种矿物的溶解度说明:在自然界,硅酸盐类的矿物最难溶。碳酸盐、卤化物、硫酸盐等较易溶解。矿物溶解度的大小,一方面决定于化合物的性质,另一方面决定于外界条件(水和水溶液的温度、压力及CO

2

的含量等)。

溶解作用的结果是:易溶物质流失,难溶物质残留原地,岩石孔隙增多,硬度变小,岩石被破坏。

(3)水解作用(hydrolysis)

某些矿物一遇水就变成带氢氧根离子(OH-)的新矿物,这种化学作用叫水解作用。纯水是中性的,其PH值为7,不显酸性,也不显碱性。但它具有离解能力,其中一部分离解为H+和OH-离子。

当弱酸性碱盐或强碱性组成的矿物遇水时,就会离解为带不同电荷的离子,这时它们分别与水中的H+和OH-离子结合,生成新的化合物(新矿物)。由于这种反应是不可逆的,离解与化合不断进行,直到原有矿物被水解完为止。例如地壳中广布的长石,就属于强碱弱酸盐矿物。这种矿物水解后形成高岭土、氢氧化物溶液和二氧化硅胶体。反应式为:

4KAlSi

3O

8

+ 6H

2

O→ Al

4

[Si

4

O

10

][OH]

8

+ 8SiO

2

+KOH

钾长石高岭土胶体溶液

↓↘↙

残留流失

2、化学作用的产物及特点

由化学风化作用残留在原地的产物叫化学残积物(eluvium)。这些物质往往呈松散状,其成分主要是铁、铝、硅的化合物,如褐铁矿、铝土矿、高岭土、蛋白石等。当残留物中铁质少,铝质多时,就形成红色粘土,称为红土。我国南方许多省都能见到红土堆积,有的地方厚达几十米。

(三)生物风化作用(biological weathering)

是指生物的生命活动,促使岩石、矿物发生破坏的作用。

1、生物风化作用的方式

(1)生物的机械风化作用

由于生物的生命活动使岩石、矿物发生机械破碎。如根劈作用就是生长在岩石裂隙中的植物随着根系长大使岩石、矿物裂隙不断扩大面而崩解等等。

(2)生物化学风化作用

是通过生物的新代谢和尸体的分解进行的风化作用。如植物和细菌在新陈代谢中常常析出有机酸、硝酸、碳酸、亚硝酸和氢氧化铵等溶液腐蚀岩石。

2、生物风化作用的产物及特点

地表的岩石在物理、化学风化作用之后,再经过生物的活动,就不会再是单纯由无机物组成的松散物质了。其中加入了腐殖质和空气而具有肥力,这叫土壤(soil)。可见土壤是风化作用的综合产物。

三、影响风化作用的因素

在讲述影响风化作用因素时,应抓住岩石本身性质和地表环境这两个方面进行概述。

(一)气候与地形

1、在温湿地区,雨量丰富,植被发育,化学风化作用和生物风化作用强烈。

在干寒地区,降水少,植被差,则盛行物理风化。

2、地形的坡度也影响风化作用的速度和方式,陡坡处地下水面深,植物少,物理风化作用强烈,基岩裸露又促使物理风化的持续进行;在缓坡或平凹区,地下水面浅,植被发育,化学风化作用和生物风化作用表现强烈。

(二)地质因素

1、一般说来,在岩浆岩中,最早结晶的矿物在地表条件下最先分解,最后结晶的矿物,如石英,抗风化的能力最强。含铁镁矿物多的超基性岩比含硅铝矿物多的酸性岩易于风化。

2、单矿岩因具有各向同性,不易物理风化。而复矿岩因所含矿物颜色、成分、内部晶架各不一样,其导热率、体胀系数也不一样,因此在温度和水溶液的作用下,易遭受破坏。

3、岩石中矿物的粒度大小,等粒与不等粒,胶结物的性质和胶结程度,也影响风化作用的速度。细粒、等粒,胶结好的岩石抗风化能力强。疏松的岩石有利于水溶液渗透和生物的活动,因而抵抗风化的能力弱。

4、在层理或节理发育的岩石中,由于水溶液沿层面和节理进行化学风化,特别在层理与节理的交叉处,岩石块的棱角风化快,且逐渐圆滑化,结果岩块表面呈浑圆形,这种现象叫球形风化(图5—4)。

当抗风化能力强弱不同的岩石组合在一起时,抗风化弱的岩石组成负地形,抗风化强的岩石组成正地形,这种差异现象叫差异风化。

四、风化壳及其意义

(一)风化壳概念及生成

岩石在长期的风化过程中,一些不稳定的矿物遭到分解,其中可溶性部分被水流失,难溶部分残留在原地,这些残留在原地的物质叫残积物。由于残积物未经过搬运,残积物中碎屑棱角明显,大小不一,也无层理。由地表面向下粒度逐渐变粗而过渡为基岩。

残积物常分布在分水岭上或缓坡上,残积物顶部常因生物的活动被改造成土壤。由于残积物分布在地壳的表层,且构成一个不连续的薄壳,叫做风化壳(crust of weathering)。

(二)风化壳垂直分带

风化壳的风化程度是从地表向地下深处逐渐减弱,因此风化壳具有明显的垂直分带性。根据产物特征,一般把风化壳分为以下几个部分(图5-3):从上到下:Ⅰ层叫土壤层(风化壳表层),表层处在氧化环境,特别在湿热地区酸性条件下,矿物风化彻底,生成各种粘土矿物。铁在此层呈高价氧化铁;Ⅱ层为残积物层,一般由岩屑、粘土组成,风化不彻底,含有少量有机质;Ⅲ层

为半风化层,遭受风化作用微弱,主要是未经化学风化

的岩屑组成;Ⅳ层为基岩层,由基岩组成。这里必须说明,

风化壳剖面绝非一个模式而且如此完善。由于各地区气候条

件的差异和岩石类型的差别,风化壳模式也是多种多样的。

五、提示问题

在讲授风化壳的意义时,最好提示以下四个问题:

1、风化壳可以阐明地壳运动;

2、风化壳可以恢复古地理环境;

3、风化壳对找矿具有重要意义;

4、研究风化壳对工程建设也有重要作用。

本章小结

风化作用是指在地表或近地表条件下,岩石在原地发生

分解和破坏的过程。物理风化过程中,岩石在原地发生机械

破碎,物质成分不发生变化;化学风化不仅使岩石发生破碎,

岩石的物质成分也发生变化。因此,二者有本质的区别。形

成由风化产物组成的、分布于大陆基岩表面的不连续薄壳称

为风化壳,它具垂直分带。影响风化作用的因素主要有气候、

植被、地形、岩石特征、构造等方面。

思考题

(一)基本概念

风化作用、风化壳、差异风化、物理风化作用、化学风化作用、土壤(二)简述下列两组基本概念的主要区别

1.物理风化与化学风化;

2.土壤与风化壳。

(三)回答问题

1、作用的类型和主要方式是什么?

2、风化作用的意义是什么?

3、古风化壳有何研究意义?

普通地质学笔记

绪论 1、概念 地质学:研究地球的科学,研究固体地球的组成、构造、形成、演化规律。 2、固体地球的组成:大气圈、水圈、生物圈 地壳、地幔、地核 3、分支学科 物质组成。地壳变形和运动方面的。地壳历史演化。其它。 4、研究方法 历史恢复、规纳为主: 工作程序:调研、推断解释、实践检验 原则:将今论古 基础是均变说(地壳的演化和发展是渐进的,在各个方面,古今都是一致的,即现今所能观察到的地质作用过程在过去也是以这种方式起作用的。)地球发展有一定阶段性,是不可逆的,现今不可能是过去简单的重复。 灾变论:将地壳的演化和发展规于某些超出现在经验和知识范畴的短暂猛烈、多少具世界性规模的激变事件。 第一篇地球及地质作用(30) 第一章地球 第一节地球的外部层圈和地表形态 1、大气圈

包绕于地球,为最外一个层圈,主要由空气(O, N ,CO2)构成,可深入地下,但不超过3公里。无上界,向上过渡为星际空间。97%的质量聚集在地表29公里内。 对流层:距离地表10公里内的大气层。对流层温度主要受地面辐射影响,越高温度越低,纬度不同,各地气温不同形成大气对流。 作用:气候。 2、水圈 地表有%为水(海洋、河流、湖泊、冰川)覆盖,地下水、岩石中的孔隙水。它们构成一个基本连续的水圈。 作用:塑造地表形态。对人类生存、生活环境。水的循环 3、生物圈 是指生物有机体所分布和活动的地球外圈,主要是地壳表层和近地表的大气圈。绝大部分分布于地表及水圈。 作用:人为地质作用。生物成矿。对大气环境影响。参与地质作用。第二节固体地球的形状及表面特征 1、地球的形状和大小 为一旋转椭球体,外形呈现梨形。 赤道半径:6378.160KM;两极半径:6356.755KM;扁率:1/ 2、表面特征 可明显分为陆海两大部分;不论海底或陆地均有线状分布的特殊地型。 3、大陆地势

风化作用与气候

我国三峡地区陡山沱期海洋氧化与生物演化关系研究取得重要进展(发表时间:2008-04-15)本文提要:中美科学家通过对三峡地区九龙湾等剖面陡山沱组开展高分辨的碳硫同位素和大型疑源类古生物化石的研究,揭示了埃迪卡拉时期海洋脉冲式的氧化与大型疑源类化石出现、多样化和灭绝之间的关系。研究证实了埃迪卡拉时期的海洋确实存在一个巨大的有机碳库,致使深海维持在缺氧甚至硫化(含硫化氢)的状态,并发现深部还原的海洋经历了两次脉冲式的氧化,而海洋每一次的氧化事件都对应着一次生物多样性的发展,研究表明导致全球性生物多样化发展的海洋完全氧化是在5.51亿年之后。以中国科学家为主要贡献者的该论文发表在“美国科学院院刊”上,被誉为关于多细胞动物成因与埃迪卡拉时期(先于寒武纪)古环境变化的最重要论文。 “雪球地球”理论是地球科学界影响广泛、争议不断的一个假说。美国科学院院士、哈佛大学霍夫曼等人的“新元古代雪球地球”假说认为,在宏观后生动物出现之前的2亿年(大约7.5-5.5亿年前)间,由于罗迪尼亚超大陆的解体,增加的大陆风化作用过度消耗了大气圈的CO2,造成了地球历史上最严重的新元古代冰期—“雪球地球”。其间可能至少有2次全球性的冰川曾推进到赤道地区的海平面,使海洋全部结成很厚的冰,地球成为了一个被冰雪覆盖的大雪球。尽管存在着新元古代的冰期究竟是“雪球”还是“泥球”的争议,但随着冰期温度的下降,海洋能够从大气中吸收更多的氧气,这些氧气与海洋中悬浮的微小有机体作用产生碳酸盐,即通过浮游生物的呼吸作用释放出CO2,这些气体最终帮助地球温度迅速反弹,这种温室效应对地球生物圈产生了保护作用。 我国科学家2007年在三峡地区陡山沱组底部发现的“滞育卵囊中动物胚胎”化石,将动物的起源时间提前到6.32亿年以前,将动物的化石记录前推了5千万年,即动物在新元古代晚期“雪球地球”事件结束之后就已经出现了。动物绝对需要氧气,海洋只有氧化了,海水中溶解的氧气达到一定浓度动物才会出现。也只有深海基本氧化了,才会发生多细胞生物的大幅射。动物演化的重要一幕发生在“寒武纪生命大爆发”之前的埃迪卡拉纪(6.35-5.42亿年前),是全世界科学家关注的焦点。为了解释在埃迪卡拉时期出现的生命的飞跃(动物的出现)以及随后复杂的生命现象,科学家们对阿曼、加拿大等地埃迪卡拉系剖面做过地球化学研究,但是由于缺乏地层年代、古生物化石等资料,无法将高分辨的地球化学数据和古生物资料结合起来,直接论证海洋环境的变化对生命演化的影响。 三峡地区震旦系已有80多年研究历史,全国地层委员会2005年重新定义的震旦系即相当于埃迪卡拉系,陡山沱组为这个系下面的一个岩性地层单元。2005年中外学者发表了多篇三峡地区锆石U-Pb年龄或SHRIMP锆石U-Pb年龄数据,将陡山沱组沉积年龄锁定在6.35-5.51亿年之间,使我国陡山沱组成为国际上第一个具有可靠同位素年龄数据的埃迪卡拉系地层剖面。10年来,中外学者先后在陡山沱组中发现了一些最早的动物化石证据,曾在国际上产生重大影响。例如,在贵州瓮安陡山沱组上磷块岩(大约5.8亿年前)中发现的动物胚胎化石、原始海绵动物化石和两侧对称动物化石。不久前在三峡地区发现的6.3亿年前“休眠卵”动物胚胎化石。这些成果分别发表在著名的《自然》、《科学》杂志上。明确的年龄和丰富的早期动物化石记录使三峡地区成为研究埃迪卡拉时期古海洋环境与生物演化的理想地区,吸引了包括美国、日本、德国、加拿大、澳大利亚等多国学者前来考察和工作。 2002年美国《科学》杂志上发表了美国地球化学家安巴和古生物学家诺尔合署的述评文章,指出“元古代(25-5.42亿年前)大部分时期地球的海洋表面是含氧的,深部是硫化(含硫化氢)的,在这样的条件下大部分海洋环境会是缺少生物所需的微量金属,潜在地阻

工程地质名词解释和简答

一、绪论 1.工程地质学:工程地质学是将地质学的原理运用于解决工程地 基稳定性问题的一门学问 2.工程地质学的主要任务和研究方法: 答:工程地质学的主要任务是区域稳定性研究与评价、地基稳定性研究与评价、环境影响评价。 研究方法为自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法、工程地质类比法 3.建筑物的地基:在土和岩层中修建建筑物,承受建筑物全部重 量的那部分土和岩层。 4.什么是工程地质条件和工程地质问题? 答:工程地质条件是指工程建筑物有关的地质条件的综合。主要包括地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质 作用。 工程地质问题是指工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛 盾或问题。主要包括地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室围 岩稳定性问题、区域稳定性问题。 二、地壳及其物质组成 1.地质作用:塑造地壳面貌的自然作用。 2.物理地质作用包括内力地质作用(构造运动、岩浆作用、变质 作用、地震)和外力地质作用(风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用)。

3.矿物:矿物是天然产出的均匀固体,是各种地质作用的产物和 岩石的基本组成部分。 4.矿物的物理性质包括颜色和条痕、光泽、硬度、解理与断口、 密度、弹性,挠曲,延展性。 5.解理:矿物受外力作用时,能沿一定方向破裂成平面的性质 6.断口:矿物受外力打击后无规则地沿着解理面以外方向破裂, 其破裂面称作断口。 7.岩石按其形成方式分成火成岩(又称岩浆岩)(岩浆作用)、沉积岩(外力地质作用)和变质岩(变质作用)等三大类。 8.通常用结构和构造来描述岩石的形貌特征。 岩石的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及彼此间的组合方式。 岩石的构造是指岩石中矿物集合之间或矿物集合体与岩石其他 组成部分之间的排列和填充方式。 火成岩具有块状构造、沉积岩具有层状构造、变质岩具有片理构造。 识别岩石类型的主要依据是矿物成分和结构、构造特征。 9.沉积岩:由沉积物固结变硬而形成的岩石。是三大类岩石中在 地表分布最广的。最基本、最显著地特点是具有层理构造。 10.沉积岩的形成途径:是在地表条件下,由风化作用或火山作用的产物经机械搬运、沉积、固结成岩,以这种方式形成 的沉积岩称碎屑岩。二是在地表常温、常压条件下由水溶液

风化作用和侵蚀作用区别

风化作用和侵蚀作用区别? 人教版高中地理教材必修一第70页,描述如下: 在温度、水以及生物的影响下,地表或接近地表的岩石经常发生崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒,这种作用叫风化作用。风化作用产生的岩石碎块或砂粒堆积在原地,为其他外力作用创造了条件。 水、冰川、空气等在运动状态下也可以对地表岩石及其风化产物进行破坏,成为侵蚀作用。侵蚀作用常使被侵蚀掉的物质离开原地,并在原地形成侵蚀地貌。【解析】 一、风化作用: 风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类:物理风化、化学风化和生物风化作用。 岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。 此外植物根素的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。 二、侵蚀作用: 指风力、流水、冰川、波浪等外力在运动状态下改变地面岩石及其风化物的 过程。侵蚀作用可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。 在干旱的沙漠区常常可以见到一些奇形怪状的岩石。它们有的像古代城堡,有的像擎天立柱,有的像大石蘑菇,这并非雕塑家们的精工巧作,而是风挟带岩

12第十一章_河流的地质作用

第7讲地面流水的地质作用 §1.概述 河流是陆地上永久性有固定水流,它与人类的生活生产有着极其密切的关系。人类文明的发展与河流分不开的“母亲河”同时从自然界的角度,河流是陆地上最活跃的地质动力。河流的地质作用是陆地上最强烈的外动力地质作用,流水的作用,是河水运动过程中对地表各种改造。 一、片流、洪流和河流 地面流水包括片流、洪流和河流,是塑造陆地地貌形态的最重要的地质营力。片流和洪流统称为暂时性流水。而河流则是常年性的线状流水。 1 .河流(river)在固定河道中流动的常年性线状流水称为河流。 2 .片流(sheet flow)下雨后沿斜坡流动的暂时性面状流水。 3 .洪流(flood current)下雨后沿沟谷及河道流动的暂时性线状流水。 二、河流的动能 E = 1/2 ×QV2 Q=流量 V——流速 动能与流量、流速有着直接关系 流量指单位时间内通过水断面的水量。 流速指单位时间内流通过的距离。 §2 暂时性流水的地质作用 一、片流的地质作用 1、片流的冲刷作用:片流沿整个斜坡将雨蚀作用产生的泥沙顺坡流动,同时 冲刷坡面,导致整个山坡被剥蚀削低的过程。 冲刷作用的强度取决于:以黄土高原为例 降雨的强度及持续时间 坡面物质的性质 坡度(~40o最强) 植被状况 2、片流的溶蚀作用:以路南石林世界地质公园为例 3、片流的残积作用 4、片流的堆积作用与坡积物 片流动能较小,将细小的泥沙移向山坡下部或坡麓堆积下来,形成坡积物。 坡积物分布于山坡下部,围绕坡麓批盖,形如衣裙状,称为坡积群 1.片流与坡积裙

大气降水3/1为地表水,最初覆盖地面沿斜坡均匀活动网状流——片流。 2.洪流与洪积扇 片流进一步发展水量增大,在一些沟槽中汇集、浊流一但浊流便以自身冲刷使沟槽扩大,成沟谷。沟谷中的浊水能量大(雨季)携带大量冲刷碎屑在沟口(山角处)堆积扇水,称浊积扇,浊积平原。浊流反在雨季有水(发生)。 二、洪流的地质作用 1、洪流的冲刷作用 洪流:片流集中到沟谷中形成的暂时性流水。 洪流在陡峻的山谷中下泄,具有水量集中、流速大、动能强大的特征,并携带大量泥沙、碎屑、甚至巨大的滚石,对沟底和沟壁进行猛烈冲击、破坏,具有强大的冲刷作用。 由洪流切割形成的槽地称冲沟 冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷。 多次冲刷两侧形成许多小冲沟,共同构成了冲沟系统。 2.洪流的堆积作用与洪积扇 洪流流出沟口后,无侧壁约束,水流散开,流速减慢,被搬运的物质在河口堆积下来形成洪积物,洪积物堆积的地形通常呈扇形分布,称洪积扇。洪积物的特点: ①沟口附近堆积多,厚度大,颗粒粗大,越向外堆积越少越薄,颗粒细小, 具明显的分带性 ②磨圆度差,分选性较差,可见斜层理和交错层理。 ③堆积的地形是锥状时,称为洪积锥(冲击锥),呈扇形时称为洪积扇。 §3.河流的基本特征 一、河流、水系和流域 (一)河流 1、河流:指陆地表面经常性或周期性有水流动的泄水凹槽。河流是流动的水 与河谷的总称。

普通地质学笔记

QQQQ普通地质学笔记 绪论 1、概念 地质学:研究地球的科学,研究固体地球的组成、构造、形成、演化规律。 2、固体地球的组成:大气圈、水圈、生物圈 地壳、地幔、地核 3、分支学科 物质组成。地壳变形和运动方面的。地壳历史演化。其它。 4、研究方法 历史恢复、规纳为主: 工作程序:调研、推断解释、实践检验 原则:将今论古 基础是均变说(地壳的演化和发展是渐进的,在各个方面,古今都是一致的,即现今所能观察到的地质作用过程在过去也是以这种方式起作用的。)地球发展有一定阶段性,是不可逆的,现今不可能是过去简单的重复。 灾变论:将地壳的演化和发展规于某些超出现在经验和知识范畴的短暂猛烈、多少具世界性规模的激变事件。 第一篇地球及地质作用(30) 第一章地球 第一节地球的外部层圈和地表形态 1、大气圈 包绕于地球,为最外一个层圈,主要由空气(O, N ,CO2)构成,可深入地下,但不超过3公里。无上界,向上过渡为星际空间。97%的质量聚集在地表29公里内。 对流层:距离地表10公里内的大气层。对流层温度主要受地面辐射影响,越高温度越低,纬度不同,各地气温不同形成大气对流。 作用:气候。 2、水圈 地表有70.9%为水(海洋、河流、湖泊、冰川)覆盖,地下水、岩石中的孔隙水。它们构成一个基本连续的水圈。

作用:塑造地表形态。对人类生存、生活环境。水的循环 3、生物圈 是指生物有机体所分布和活动的地球外圈,主要是地壳表层和近地表的大气圈。绝大部分分布于地表及水圈。 作用:人为地质作用。生物成矿。对大气环境影响。参与地质作用。 第二节固体地球的形状及表面特征 1、地球的形状和大小 为一旋转椭球体,外形呈现梨形。 赤道半径:6378.160KM;两极半径:6356.755KM;扁率:1/298.25 2、表面特征 可明显分为陆海两大部分;不论海底或陆地均有线状分布的特殊地型。 3、大陆地势 线状山、面状原(平原、高原) 山:成因分断块山、褶皱山 高程分:低山500-1000M(海拔);中山1000-3500m;高山:》3500 丘陵:《500M 相对高差200M内 原:平原(海拔高程600M以内,一般低于200m;高原。 裂谷 4、海底地势 海岭 A洋脊(正在活动的海岭、伴有地震)两侧较低、中间高、中心最高部位有一条巨大裂谷。 海槽:海底中的长条型洼地。 B海沟:较深、边坡较陡的海槽,最深达6000M,是地球表面最低的地段。 C大洋盆地(深海丘陵、深海平原) D岛屿 海山:大洋底比较孤立的水下山丘。 E岛弧与海沟伴生呈弧形向海方向突出。 F大陆边缘地形(大陆架、大陆坡、大陆基) 第二节固体地球的物理性质

风化作用对人类生活的影响利大于弊

风化作用定义:指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。 一、物理风化定义:地表岩石发生机械破碎而不改变其化学作用,也不形成新矿物的作用称为物理风化。 物理风化产物:岩石碎屑、矿物碎屑。(风蚀蘑菇等自然风光,裂隙:蓄水) 现象:在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。 1、温差风化(剥离作用):岩石为热的不良导体,白天升温、晚上降温,导致内部温度的差异,使岩石内部产生 引张力,使岩石产生裂缝。有利于蓄水。(干旱半干旱) 2、冰劈作用:气温变化,岩石中的水分反复结冰融化,岩石裂隙矿大,致使岩石裂解。(高纬度及高山区) 3、盐类结晶:岩石崩解(干旱半干旱) 二、化学风化定义: 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常发生化学分解作用,产生新物质的作用。 1、溶解作用:矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶解部分生成的,此处所指的风化是指矿物与水及二氧化碳同时作用的过程。 2、氧化作用: 、水化作用:赤铁矿-----褐铁矿,硬石膏----石膏。石膏:主要化学成分是硫酸钙。 No1医用:功能:生用解肌清热、除烦止渴。主治:热病壮热不退、心烦神昏、谵语发狂、口渴咽干、肺热喘急、中暑自汗、胃火头痛、牙痛、热毒壅盛、发斑发疹、口舌生疮。煅敷生肌敛疮。外治痈疽疮疡,溃不收口,汤火烫伤。内服,外用。 No2水泥建筑:石膏在水泥厂可作为原材料,矿化剂,缓凝剂,激发剂。1、作为原料,生产硫铝酸盐体系水泥、石膏矿渣水泥、石膏铝矾土膨胀水泥等;2、作为矿化剂,降低煅烧温度,节约用煤;3、作为水泥调凝剂,起缓凝效果,使水泥凝结时间符合国标和用户要求。4、作为硫酸盐激发剂,激发粉煤灰、矿渣等工业废渣的活性和提高粉煤灰水泥、矿渣水泥的强度;5、适量石膏可改善水泥性能,如强度、收缩性能和抗腐蚀性能;6、调节熟料中硫碱化,以降低结皮、堵塞的可能性和改善与混凝土的相容性。 4、水解作用: 5、碳酸化作用:形成喀斯特地貌。(喀斯特地区地表异常缺水和多洪灾,对农业生产影响很大。) 1地下水蕴藏丰富,径流系数在热带喀斯特区域为50~80%。亚热带喀斯特区域为30~40%,温带为10~20%。在华北一些石灰岩分布地区,地下水在山前以泉的方式流出,如济南的趵突泉。合理开发利用喀斯特泉,对工农业的发展有重要意义。在南方多地下河,引喀斯特泉入地下河,钻井提水等方法可解决工农业用水。 2地下河纵剖面呈阶梯状,有丰富的水能资源,可以筑坝发电。如云南丘北六郎洞水电站,是中国第1座利用地下河的水电站。湘、黔也利用这种优越条件建造了多座400千瓦以上的地下水电站。(喀斯特地区的地下洞穴,常造成水库渗漏,对坝体、交通线和厂矿建筑等构成不稳定的因素)。

普通地质——重力地质作用

第十一章重力地质作用 第一节重力地质作用概述 一、基本概念 地表的各种土层、风化岩石碎屑、基岩及松散沉积物等由于自身的重量,并在各种外因所促成的条件下产生的运动过程称为重力地质作用(又称为块体运动)。 重力地质作用具有很大的特殊性。首先它是一种固体或半固体物质的运动,同时块体本身既是作用的动力也是作用的对象。 一次运动包括了破碎、运移及堆积过程。 重力地质作用所产生的块体运动如滑坡、泥石流等,是重要的地质灾害,也是促使地壳长期变化、发展的重要外动力之一。 二、动力来源 产生重力地质作用的动力来源于内外两个方面:块体内部的重力与外部的触发力(主要是水)。 (一)重力作用 斜坡上的物体是否能保持稳定取决于两种作用力的对比。其一是剪切应力。它力图使物体沿斜坡向下运动,它来自于物体重力沿斜坡的剪切分力。其二是物体的剪切强度,它是物体对向下运动的阻力。后者的大小取决于物体的内部因素:块体的摩擦阻力、块体内部质点间的聚合力以及植物根对块体的固结作用等。(附图) 只要剪切强度超过剪切应力,物体就能保持稳定状态,一旦两力趋于平衡,物体便趋向于运动。因此,将剪切强度与剪切应力之比值

称为安全系数。 当安全系数小于1时,块体就发生运动。山坡越陡,剪切应力越大,故在具有高山深谷的山区块体运动最易发生。 (二)外部的触发力 主要为水分的加入、冰雪的复盖等增加了运动体的重量,同时减小了土体内部质点间的内聚力以及岩块与基底之间的摩擦阻力,从而促使块体发生运动。而风、雷电闪击、洪流与浊流、地震等突然的推动力可以触发本来是平衡的物体发生运动。 地形、气候、岩石性质及地质构造特征等也会产生一定的影响。 第二节重力地质作用的类型 根据重力地质作用的力学性质、作用过程及运动特点划分为如下几个类型:崩塌作用、潜移作用、滑动作用、流动作用。 一、崩塌作用 分为崩落作用和塌陷作用。 1.崩落作用是指岩石块体以急剧快速的方式与基岩脱离,沿斜坡崩落、滑滚并在斜坡底部形成崩积物的整个过程。 物理风化作用形成的倒石堆实际上也是崩落堆积物。 2. 塌陷作用其先决条件是地下存在空洞或空穴。悬在地下空洞上方的岩石在重力的作用下塌陷下来,造成地面陷落。 往往发生在岩溶地区、矿山的地下采空区、有竖井巷道的工程区。有时也会造成地质灾害。 二、潜移作用

影响岩石风化作用的因素

风化作用的速度主要取决于自然地理条件与组成岩石的矿物性质。 一、气候条件 气候寒冷或干燥地区,生物稀少,寒冷地区降水以固态形式为主,干旱区降水很少。以物理风化作用为主,化学与生物风化为次。岩石破碎,但很少有化学风化形成的粘土矿物,以生物风化为主形成的土壤也很薄。 气候潮湿炎热地区,降水量大,生物繁茂,生物的新陈代谢与尸体分解过程产生的大量有机酸,具有较强的腐蚀能力,故化学风化与生物风化都十分强烈,形成大量粘土,在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。 二、地形条件 地形影响气候,间接影响风化作用;另一方面,陡坡上,地下水位低,生物较少,以物理风化为主、地势平坦,受生物影响较大,化学风化作用为主。 三、岩石性质 1、成分 (1)岩浆岩比变质岩与沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压,矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大)、 (2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化,基性岩中暗色矿物较多,颜色深,易于吸热、散热、 (3) 沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化、 差异风化:在相同的条件下,不同矿物组成的岩块由于风化速度不等,岩石表面凹凸不平; 或由不同岩性组成的岩层,抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽,砂岩、页岩互层,页岩呈沟槽。通过差异风化,我们可以确定岩层产状。 2、岩石的结构构造 (1) 岩石结构较疏松的易于风化; (2) 不等粒易于风化,粒度粗者较细者易于风化; (3) 构造破碎带易于风化,往往形成洼地或沟谷。 球形风化: 在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中,岩石常被风化成球形或椭圆形,这种现象叫做球形风化,它就是物理风化为与化学风化联合作用的结果。 球形风化的主要条件有:(1)岩石具厚层或块状构造;(2) 发育几组交叉裂隙;(3)岩石难于溶解;(4)岩石主要为等粒结构。被三组以上裂隙切割出来的岩块,外部棱角明显,在风化作用过程中,棱角首先被风化,最后成球状。 影响岩石硬度的因素也可分为自然因素与工艺因素两大类: (1)岩石中石英及其她坚硬矿物或碎屑含量愈多,胶结物的硬度越大,岩石的颗粒越细,结构越致密,则岩石的硬度越大。而孔隙度高,密度低,裂隙发育的岩石硬度将会降低。 (2)岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小,平行于层理的硬度最大,两者之间可相差1、05~1、8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因与规律,并可利用这一现象来实施定向钻进。 (3)在各向均匀压缩的条件下,岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石,随着围压增大,其硬度值增长越快。 (4)一般而言,随着加载速度增加,将导致岩石的塑性系数降低,硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时,硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。

第六章风化作用

第六章风化作用 目的要求 风化作用是大气圈、水圈和生物圈与出露在地表岩石之间的相互作用,主要通过物理力和化学分解两种方式破碎岩石。风化作用的产物,最终停留在基岩的表面,形成一层各地厚薄不等的疏松薄壳,其上部进而成为土壤。而土壤则是大部分陆生生物活动的基础,因此风化作用具有重要的生态学意义,要求深入理解。 课时:6学时 授课内容 一、风化作用的概念 二、风化作用的类型 (一)物理风化作用 (二)化学风化作用 (三)生物风化作用 三、影响风化作用的因素 (一)气候与地形 (二)岩石的性质 四、土壤与风化壳 重点 1、机械风化包括多种应力作用,但最明显的是冰劈作用; 2、化学风化的主要类型是氧化、溶解和水解作用; 3、在风化作用中裂隙很重要,因为它使空气和水能在很深的地方侵蚀岩石,同时还大大增加了岩石发生化学反应的表面积; 4、风化作用有一种使被破坏的岩石块体产生球形表面的普遍趋势。 难点 本节课的难点在如何简要阐述风化壳的时间意义。 教学方法 本节课以叙述为主配合图件,择重讲授。 讲授重点内容提要 一、风化作用(weathering)的概念 所谓风化作用,就是岩石在地表常温常压下,遭受大气、水、水溶液及生物的破坏作用,使坚硬的岩石变成疏松堆积物的过程。 风化作用是一种自然现象,如古墙的层层脱落;石刻的模糊不清、残缺不全;路基的斑剥,甚至铁器的生锈等等,均与风化作用有关。 风化作用可以是机械的破坏,也可以是化学分解,而生物风化作用两者皆而有之。

风化作用是一种岩石在原地遭受破坏的作用。破坏下来的产物除部分被水溶液带走外,一般不发生显著的位移,这是与其它外动力作用最明显的区别。 必须指出,风化作用与风的地质作用,在概念上是毫不相关的。 二、风化作用的类型 根据风化作用的性质,将风化作用分为三大类:物理风化、化学风化及生物风化作用。 (一)物理风化作用(physical weathering) 岩石、矿物在地表条件下,在原地产生机械破碎,而不改变其化学成分的过程称为物理风化作用。 1、物理风化作用最重要的方式是:卸载(释荷)、温差和冰劈作用。 (1)卸载作用(unloading) 卸载作用是处在地下深处的岩石,由于受高温高压的影响,因此坚硬而致密。当它转移到地表常温常压条件下时,由于静压力解除,在张应力作用下自发膨胀,这种现象就叫卸载,即能量释放,负荷减轻,结果使岩石表面产生一系列平行或垂直于地表的裂隙,这种裂隙就叫席理。由于长期的卸载作用,促使岩石层层剥离崩解,所以又叫剥离作用。 (2)温差作用 温差作用是因气候变化而导致岩石产生崩解。由于岩石导热性差,不同的造岩矿物有不同的体胀系数。白天太阳照射,热向岩石内部传递,岩石内外之间出现温差,结果在岩石表里之间产生平行裂隙,使岩石表面出现层层脱落。晚上因内热外冷,表里不一,于是出现垂直于岩石表面的裂隙,最后崩解为沙泥(图5—1)。 (3)冰劈作用(riving)

影响岩石风化作用的因素.

风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。 一、气候条件 气候寒冷或干燥地区,生物稀少,寒冷地区降水以固态形式为主,干旱区降水很少。以物理风化作用为主,化学和生物风化为次。岩石破碎,但很少有化学风化形成的粘土矿物,以生物风化为主形成的土壤也很薄。 气候潮湿炎热地区,降水量大,生物繁茂,生物的新陈代谢和尸体分解过程产生的大量有机酸,具有较强的腐蚀能力,故化学风化和生物风化都十分强烈,形成大量粘土,在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。 二、地形条件 地形影响气候,间接影响风化作用;另一方面,陡坡上,地下水位低,生物较少,以物理风化为主. 地势平坦,受生物影响较大,化学风化作用为主。 三、岩石性质 1. 成分 (1)岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压,矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大). (2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化,基性岩中暗色矿物较多,颜色深,易于吸热、散热. (3) 沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化. 差异风化:在相同的条件下,不同矿物组成的岩块由于风化速度不等,岩石表面凹凸不平;或由不同岩性组成的岩层,抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽,砂岩、页岩互层,页岩呈沟槽。通过差异风化,我们可以确定岩层产状。 2. 岩石的结构构造 (1) 岩石结构较疏松的易于风化;(2) 不等粒易于风化,粒度粗者较细者易于风化;(3) 构造破碎带易于风化,往往形成洼地或沟谷。 球形风化:在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中,岩石常被风化成球形或椭圆形,这种现象叫做球形风化,它是物理风化为和化学风化联合作用的结果。 球形风化的主要条件有:(1)岩石具厚层或块状构造;(2) 发育几组交叉裂隙;(3)岩石难于溶解;(4)岩石主要为等粒结构。被三组以上裂隙切割出来的岩块,外部棱角明显,在风化作用过程中,棱角首先被风化,最后成球状。 影响岩石硬度的因素也可分为自然因素和工艺因素两大类: (1)岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多,胶结物的硬度越大,岩石的颗粒越细,结构越致密,则岩石的硬度越大。而孔隙度高,密度低,裂隙发育的岩石硬度将会降低。 (2)岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小,平行于层理的硬度最大,两者之间可相差1.05~1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律,并可利用这一现象来实施定向钻进。 (3)在各向均匀压缩的条件下,岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石,随着围压增大,其硬度值增长越快。

地质作用概述

地质作用概述 油工14-4 赫双玲 油 地质作用概述 自然界中运动是绝对的,静止是相对的。运动是物质存在的方式。地球自形成以来就一直处于不断运动,发展和演变过程中,例如:地表形态和景观会发生"沧海桑田"的变化,裸露地表的岩石会变得破碎,松散,火山活动喷发出大量的高温熔融物质,地震产生山崩地裂等。所以地质作用,是指由于受到某种能量(外力、内力)的作用,从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用。由自然动力引起使地壳组成物质,地壳构造,地表形态等不断的变化和形成的作用,通称地质作用。地质学界把自然界引起这些变化的各种作用称为地质作用。地质作用主要分为构造运动、岩浆活动、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。 地质作用的自然力是地质应力。我们可以根据能量的来源的不同将其分为外力作用和内力作用。外力作用又按照方式不同可分为: * 风化作用:包括物理作用、化学作用和生物作用; * 剥蚀作用:包括机械风化作用,化学风化作用: * 搬运作用:包括机械搬运和化学搬运作用两类; * 沉积作用:包括机械,化学,生物三类。 地质作用概述 板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动,出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因,这些地质作用总称为内力地质作用。内力地质作用改变着地壳的构造,同时为地貌的形成打下基础。这就是说板块运动能够解释地壳中岩石的变形,包括区域的和整个地壳的。 产生内力地质作用的能源,一般推测,主要是放射性元素蜕变释放的热能和地幔重熔形成的热能。这些能量,部分传导到地面散失,大量的内热由于岩石导热性差,在地下聚积成为产生各种内力地质作用的动力。还有人认为,地球自转所产生的能也是产生内力地质作用的因素之一。来自太阳的热能,是引起大气和水不断运动的主因,同时给生物的繁殖以能量,并直接对岩石圈施加影响。这一切活动的结果,使地表的凸出部分受到风化、侵蚀等作用的破坏,破坏的产物在低凹的部位沉积起来形成新的岩石。上述变动总称外力地质作用。 地球的内力和外力地质作用同时存在并相互影响。水往低处流是受到重力的作用,而地势的高低又是内力地质作用所塑造。火山喷出的气体和水分是地球大气圈和水圈重要的物质来源之一,一次强烈的火山活动还可以引起人能直接感受到的气候异常。地质作用强烈地影响着气候以及水资源与土壤的分布,创造出了适于人类生存的环境。这种良好环境的出现,是地球大气圈、水圈和岩石圈演化到一定阶段的产物。地球形成的初期,大气圈和水圈的成分、质量都和现代大不相同,大气曾经历以二氧化碳为主的阶段,海水是约在10亿年前才

风化作用

风化作用 科技名词定义 中文名称:风化作用 英文名称:weathering 定义1:大气、水汽凝成物及悬浮杂质对暴露物质的形态、颜色或构成所产生的力学、化学或生物学作用。 所属学科:大气科学(一级学科);应用气象学(二级学科) 定义2:地球表面的岩石受太阳辐射、温度变化、氧、二氧化碳、水和生物等的联合耦合作用,发生崩解破碎、化学性质改变与元素迁移的现象。 所属学科:地理学(一级学科);地貌学(二级学科) 定义3:地球表面或近地球表面的岩石在大气圈和生物圈各种营力作用下所产生的物理和化 学变化。 所属学科:土壤学(一级学科);土壤发生、分类和制图(二级学科) 定义4:地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下理化性质发生变化,颗粒细化,矿物成分改变,从而形成新物质的过程。 所属学科:资源科技(一级学科);资源地学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 风化作用(weathering)是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 目录

编辑本段 风化作用(weathering)是指地表或接近地表的坚 风化作用 硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。 此外植物根系的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解

风化作用

风化作用 一、名词解释 风化作用物理风化作用化学风化作用生物风化作用溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用残积物风化壳古风化壳 二、是非题 1.风化作用只发生在大陆。() 2.最有利于冰劈作用发育的地区是永久冰冻区。() 3.岩石是热的良导体。() 4.机械风化作用几乎不引起岩石中矿物成分的变化。() 5.石英硬度大、颜色浅、化学性质稳定,因而含有大量石英碎屑的沉积岩抗风化能力很强。() 6.硬度不同的矿物,硬度大者其抗风化能力必然很强。() 7.碳酸盐类矿物在弱酸中比在纯水中易溶解。() 8.风化带可能达到的深度在一般情况下均大于氧化带。() 9.水温及水中CO2的含量,控制着水的解离程度;水的解离程度又控制着矿物水解的速度。() 10.在水解与碳酸化作用过程中,钾长石比斜长石更易分解。() 11.钾长石经完全化学风化作用后可形成最稳定的矿物是高岭土。() 12.含铁镁的硅酸盐矿物经水解作用后可逐步分解成褐铁矿和粘土矿物。() 13.在自然界的水解过程中,不可避免地有CO2参加作用。() 14.赋存在方解石及白云石中的Ca2+、Mg2+离子比赋存在硅酸盐中的Ca2+、Mg2+离子容易迁移。() 15.水溶液的化学活泼性愈强,其迁移元素的能力也愈强。() 16.气温相对高的地区,化学风化作用的影响深度相应比较的啊。() 17.干旱、极地及寒冷气候区等都是以物理风化作用为主的地区。() 18.土壤与其它松散堆积物的主要区别在于土壤中含有丰富的有机质。() 19.矿物成分相同的岩石,由粗粒矿物组成的岩石较由粒径小或粒径均匀组成的岩石抗风化能力强.() 20.火成岩中矿物结晶有先有后,先结晶者较后结晶者易于风化。() 21.化学风化作用可以完全改变岩石中原有的矿物成分。() 22.石灰岩是抗化学风化作用较强的一类岩石。() 23.矿物的稳定性主要是指矿物抵抗风化能力的强弱。() 24.喜马拉雅山脉北坡比南坡气温低,由此可以推知其北坡的冰劈作用比南坡强烈。()

地理地质概念辨析:风化作用与侵蚀作用

地理地质概念辨析:风化作用与侵蚀作用 高中地理课程标准“自然环境中的物质运动和能量交换”部分内容包括“运用示意图说明地壳内部物质循环过程。”“结合实例,分析造成地表形态变化的内、外力因素。”相应教材编排在必修一,对于“风化作用与侵蚀作用”尽管个别教材没有明确或不作为重点,但是一个难以回避的知识点,人教社教材描述如下: 在温度、水以及生物的影响下,地表或接近地表的岩石经常发生崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒,这种作用叫风化作用。风化作用产生的岩石碎块或砂粒堆积在原地,为其他外力作用创造了条件。 水、冰川、空气等在运动状态下也可以对地表岩石及其风化产物进行破坏,成为侵蚀作用。侵蚀作用常使被侵蚀掉的物质离开原地,并在原地形成侵蚀地貌。 【概念解析】 一、风化作用: 风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类:物理风化、化学风化和生物风化作用。

岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。 此外植物根素的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。 二、侵蚀作用: 指风力、流水、冰川、波浪等外力在运动状态下改变地面岩石及其风化物的过程。侵蚀作用可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。 在干旱的沙漠区常常可以见到一些奇形怪状的岩石。它们有的像古代城堡,有的像擎天立柱,有的像大石蘑菇,这并非雕塑家们的精工巧作,而是风挟带岩石碎屑,磨蚀岩石的结果,人们称之为风蚀地貌。流水的侵蚀作用更是强大而普遍,大陆面积约90%的地方都处于流水的侵蚀作用控制之下,降水冲蚀地表,沟谷和河流的流水,使谷底和河床加宽加深,坡面上的流水冲刷着整个坡面,使之趋于破碎。例如我国的黄土高原由于植被多遭破坏,流水侵蚀严重,造成千沟万壑的地表形态。在高寒地区,巨大的冰川,可以刨蚀地面,形成冰斗、角峰、U形谷等冰川地貌。在全世界约 270 000千米的海岸线,海浪不断拍击岩石,可以产生38吨/米2的压力,一面把岩石“击”成碎屑,一面再以碎屑为工具加速破坏着岩石,在海岸形成海蚀柱、海蚀桥、海蚀洞穴等奇特的海蚀地貌。 此外,流水对岩石还有溶蚀作用。地表水、地下水能溶解岩石中的可溶解性盐类,如碳酸钙、氯化钠等,形成天然溶液而随水流失。我国的桂林山水、路南石林等岩溶地貌就是可溶性石灰岩受到含有二氧化碳流水的长期溶解和冲刷作用而形成的。

地理地质概念辨析:风化作用与侵蚀作用

地理地质概念辨析:风化作用与侵蚀作用 地理地质概念辨析:风化作用与侵蚀作用 高中地理课程标准“自然环境中的物质运动和能量交换”部分内容包括“运用示意图说明地壳内部物质循环过程。”“结合实例,分析造成地表形态变化的内、外力因素。”相应教材编排在必修一,对于“风化作用与侵蚀作用”尽管个别教材没有明确或不作为重点,但是一个难以回避的知识点,人教社教材描述如下: 在温度、水以及生物的影响下,地表或接近地表的岩石经常发生崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒,这种作用叫风化作用。风化作用产生的岩石碎块或砂粒堆积在原地,为其他外力作用创造了条件。 水、冰川、空气等在运动状态下也可以对地表岩石及其风化产物进行破坏,成为侵蚀作用。侵蚀作用常使被侵蚀掉的物质离开原地,并在原地形成侵蚀地貌。 >>>更多地理>>>更多景区>>>更多文化>>>更多休闲>>>更多高考>>>更多教育 【概念解析】 一、风化作用: 风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气

及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类:物理风化、化学风化和生物风化作用。 岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。 此外植物根素的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。 二、侵蚀作用: 指风力、流水、冰川、波浪等外力在运动状态下改变地面岩石及其风化物的过程。侵蚀作用可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。 在干旱的沙漠区常常可以见到一些奇形怪状的岩石。它们有的像古代城堡,有的像擎天立柱,有的像大石蘑菇,这并非雕塑家们的精工巧作,而是风挟带岩石碎屑,磨蚀岩石的结果,人们称之为风蚀地貌。流水的侵蚀作用更是强大而普遍,大陆面积约90%的地方都处于流水的侵蚀作用控制之下,降水冲蚀地表,沟谷和河流的流水,使谷底和河床加宽加深,坡面上的流水冲刷着整个坡面,使之趋于破碎。例如我国的黄土高原由于植被多遭破坏,流水侵蚀严重,造成千沟万壑的地表形态。在高寒地区,巨大的冰川,可以刨蚀地面,形成冰斗、角峰、U形谷等冰川地貌。在全世界约270 000千米的海岸线,海浪不断拍击岩石,可以产生38吨/米2的压力,一面把岩石“击”成碎屑,一面再以碎屑为工具加速破坏着岩石,在海岸形成海蚀柱、海蚀桥、海蚀洞穴等奇特的海蚀地貌。 此外,流水对岩石还有溶蚀作用。地表水、地下水能溶解岩石中的可溶解性盐类,如碳酸钙、氯化钠等,形成天然溶液而随水流失。我国的桂林山水、路南石林等岩溶地貌就是可溶性石灰岩受到含有二氧化碳流水的长期溶解和冲刷作用而形成的。

高中地理知识拓展:气候、地形、岩性对风化作用的影响

高中地理知识拓展:气候、地形、岩性对风化作用的影响 气候 在自然界中,气温的高低及降水量的多少等因素明显受所在地区所处的纬度、地形以及距离海洋远近等因素的控制。 风化壳与岩石风化作用息息相关,图中可以看出: 在不同气候带,岩石风化的性质与特点不同;不同气候带中温度、降水量与植被之间的相互关系及其对风化作用的影响。 在两极及低纬度的高山区,气候寒冷,水的活跃程度低,植被较少,化学风化缓慢而微弱,冰劈作用极为突出,岩石易破碎成为具有棱角状的粗大碎块。 在湿热气候区,气温高,降水量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化和生物风化进行得快速而充分,风化作用的深度达数十米以下,形成巨厚的风化层。 在干旱区,仍以物理风化为主导,化学风化较弱,岩石多风化成为棱角状碎屑;由于雨水少,蒸发强烈,易溶矿物也难于溶解。

地形 包括地势的高度、起伏程度以及山坡的朝向等因素。 地势的高度影响到气候。 例如,中低纬度的高山区具有明显的垂直气候分带:山麓气候炎热,而山顶气候寒冷,不同高度带的植物群面貌显著不同。因而,风化作用的类型和方式随高度而变化。 地势的起伏程度对于风化的性质与特征具有重要的控制意义。 在地势起伏大的山区,或在巨大的悬崖陡壁上,各种风化产物均易被其他外力作用搬离,难以在原地残留,因而这里基岩多裸露,风化十分快速,物理风化极为活跃。

在地势低缓地区,风化产物多残留原处,或只经过短距离的运移便在低洼处堆积下来,形成较厚的覆盖层,从而减轻温度变化对下伏基岩的影响,降低风化作用的速度。 低山丘陵或宽缓的分水岭地区,风化速度中等,但化学风化作用影响深度较大,对风化产物的发育与保存较为有利。 山坡的朝向涉及气候和日照强度,对中、低纬度山区的风化作用尤为重要。如,山的向阳坡日照强,冰雪易消融;而山体的背阳坡日照短,冰雪可能常年不融。两者的岩石风化特点显然有别。 岩石成分 岩石抗风化能力的强弱与它所含矿物的成分、不同矿物的含量有密切关系。

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