第六章 风化作用
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chap6风化作用与土壤
• “风化壳”：残留原地的风化产物（残积物）＋土壤
2）土壤剖面
表层土（富含有机质） A
层
可溶性矿物被淋滤掉的土壤；
富含粘土和不可溶矿物
B 层
很少有机质；从A层溶解的 矿物在该层沉淀下来
破裂和风化的基岩
C 层
土壤剖面
5、土壤简介
3）土壤类型
• 淋余土（pedalfer） • 钙层土 （pedocal） • 红土 （laterite）
形成“酸雨”（pH 2-4)
有些矿物可被完全溶解： CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O
Ca2＋ ＋ HCO3－
有些矿物在溶液作用下被变成新的矿物 （如长石 高岭石）
长石的溶解过程
空气中的部分 CO2溶解在雨 滴中，形成碳 酸（H2CO3）
一小部分 H2CO2离子化， 形成氢离子(H＋) 和重碳酸根离 子(HCO3－),使 雨滴略显酸性
chap6风化作用与土壤
1、概述
风化作用：由于温度的变化、以及大气、水溶液、生物 的作用，使岩石在原地发生物理、化学变化的过程。
风化作用
物理风化作用 岩石在风化营力作用下发生机械破碎
产物：岩石碎块、碎屑
化学风化作用
岩石在氧、水溶液作用下发生矿物分解/蚀变
产物：溶解物、新生物、残留物
2、物理风化作用
物理风化作用改变表面积/体积比，使化 学风化作用更易进行
沿裂缝破裂开
单个砾石，边长约为 1 m 体积＝ 1 m3 表面积＝ 6 m2
8个碎块，每个边长约为 0.5 m 体积＝ (0.5)3 8 = 1 m3 表面积＝ 12 m2
物理风化作用改变表面积/体积比，使化 学风化作用更易进行
碎块大小为原始岩块大小的1/2 表面积 2
2）土壤剖面
表层土（富含有机质） A
层
可溶性矿物被淋滤掉的土壤；
富含粘土和不可溶矿物
B 层
很少有机质；从A层溶解的 矿物在该层沉淀下来
破裂和风化的基岩
C 层
土壤剖面
5、土壤简介
3）土壤类型
• 淋余土（pedalfer） • 钙层土 （pedocal） • 红土 （laterite）
形成“酸雨”（pH 2-4)
有些矿物可被完全溶解： CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O
Ca2＋ ＋ HCO3－
有些矿物在溶液作用下被变成新的矿物 （如长石 高岭石）
长石的溶解过程
空气中的部分 CO2溶解在雨 滴中，形成碳 酸（H2CO3）
一小部分 H2CO2离子化， 形成氢离子(H＋) 和重碳酸根离 子(HCO3－),使 雨滴略显酸性
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1、概述
风化作用：由于温度的变化、以及大气、水溶液、生物 的作用，使岩石在原地发生物理、化学变化的过程。
风化作用
物理风化作用 岩石在风化营力作用下发生机械破碎
产物：岩石碎块、碎屑
化学风化作用
岩石在氧、水溶液作用下发生矿物分解/蚀变
产物：溶解物、新生物、残留物
2、物理风化作用
物理风化作用改变表面积/体积比，使化 学风化作用更易进行
沿裂缝破裂开
单个砾石，边长约为 1 m 体积＝ 1 m3 表面积＝ 6 m2
8个碎块，每个边长约为 0.5 m 体积＝ (0.5)3 8 = 1 m3 表面积＝ 12 m2
物理风化作用改变表面积/体积比，使化 学风化作用更易进行
碎块大小为原始岩块大小的1/2 表面积 2
第六章 不良地质现象的工程地质问题
呈不着底的悬移运动，这种泥砂称为悬移质泥 砂。
❖ 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小
于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被 充分利用就会冲刷；
如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。Fra bibliotek大家好
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30
2. 流水对河岸的掏蚀
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三、岩石风化程度和风化带
（一）岩石风化程度 岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成
不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征，
可将岩石风化程度划分为五级。
风化程度 未风化 微风化 弱风化 强风化
杂
全风化
岩石结构 未变
基本未变 部分破坏 大部分破坏
矿物成分 未变
基本未变 稍微变质 显著变化
大家好
21
基本概念
❖ 何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河 床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
大家好
22
河流的构成?
主流: 由重力作用引起的流动; 付流: 由其它力引起的流动。 层流：水质点运动轨迹互相平行； 紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。
水流流速？
河流中的流水具有一定的流速（v）， 即流水有一定的动能（E），这里的流速为平 均流速。
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36
横向环流作用结果
❖ 凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积 ❖ 河弯不断向下游发展，形成蛇曲 ❖ 洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛
轭湖。
大家好
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❖ 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被 泥砂饱和时才会发生冲刷。
如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小
于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被 充分利用就会冲刷；
如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。Fra bibliotek大家好
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2. 流水对河岸的掏蚀
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三、岩石风化程度和风化带
（一）岩石风化程度 岩石风化的结果，使原来母岩性质改变，形成
不同风化程度的风化岩。按岩石风化深浅和特征，
可将岩石风化程度划分为五级。
风化程度 未风化 微风化 弱风化 强风化
杂
全风化
岩石结构 未变
基本未变 部分破坏 大部分破坏
矿物成分 未变
基本未变 稍微变质 显著变化
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基本概念
❖ 何谓河流?
是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河 床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。
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河流的构成?
主流: 由重力作用引起的流动; 付流: 由其它力引起的流动。 层流：水质点运动轨迹互相平行； 紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。
水流流速？
河流中的流水具有一定的流速（v）， 即流水有一定的动能（E），这里的流速为平 均流速。
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横向环流作用结果
❖ 凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积 ❖ 河弯不断向下游发展，形成蛇曲 ❖ 洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛
轭湖。
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第六章第1节—风化作用
（3）盐类结晶作用：
主要发生在强烈蒸发的干旱地区。（如: 明矾结晶， 体积膨胀50％，压力达40kg/在自然因素作用下以化学成分改变为主，无 明显机械破碎的过程。 （1）溶解作用：
2 CaCO3 H2O CO2 Ca( HCO3 )2 Ca 2HCO3
节理越复杂（指节理组 数和密度），越易风化 。 2. 地质构造： 。 岩石越破碎，越易风化
3. 气候：
寒冷干燥 物理风化为主 温暖潮湿 化学风化为主
物理风化为主 陡峻： 化学风化为主 平缓：
4. 地形：
四. 岩石风化程度分级
1. 分级依据：
相比，颜色越暗淡，风 化越严重。 矿物颜色：与新鲜岩石 多（如次生粘土、褐铁 矿等），风化越严重。 矿物成分：次生矿物越 隙越多，风化越严重。 岩石破碎程度：风化裂 岩石力学性质：与新鲜 岩石相比，力学强度越 低，风化越严重。 差，风化程度越高。 岩体结构：岩体结构越
2. 分级：（共五级） 未风化 微风化
弱风化
强风化
全风化
五. 风化防治措施
灌浆 堵塞裂隙。 喷浆护坡和封闭基坑。 。 清除强风化和全风化层 排除地下水。 工程加固。
喷浆护坡和框梁
喷浆护坡和框梁
拱形骨架护坡
拱形骨架护坡植草
筐窗护坡植草
谢谢！
（2）水化作用：
CaSO 1.5倍) 4 H 2O CaSO 4 2 H 2O(体积增大
（3）氧化作用：
4FS2 15O2 11H 2O 2Fe2O3 3H 2O 8H 2 SO4
（4）碳酸化作用：
2KAISi3O2 3H 2O K2CO3 4SiO2 H 2O Al2 Si2O5 (OH )4
《风化作用》课件
化学性风化
1 溶解作用
水溶液中的溶解物质使岩 石溶解，形成溶洞。
2 氧化作用
氧气与岩石中的金属氧化 物作用，使岩石表面产生 颜色变化。
3 碳化
二氧化碳与岩石中的碱性 金属氧化物反应，形成碳 酸盐。
生物性风化
1 植物根系作用
植物根系进入岩石裂缝中，使岩石分解和破裂。
2 动物穿行作用
动物在地面上行走，使地表岩石破碎。
土壤形成
风化作用使岩石分解，形成 了肥沃的土壤，为植物生长 提供了养分。
地貌塑造
风化作用通过剥蚀和重积作 用形成了各种各样的地貌， 如峡谷、丘陵、平原等。
物理性风化
1 热胀冷缩
岩石在不同温度下发生膨胀和收缩，导致岩石表层剥落。
2 冻融作用
3 物质膨胀
水的冻融使岩石产生裂缝和剥落。
岩石内部物质吸水膨胀，导致岩石破裂。
《风化作用》PPT课件
风化作用指的是大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。本课件将介绍风化 作用的类型、意义以及对岩石的影响和预防措施。
什么是风化作用
风化作用是指大气风力对地壳岩石的破坏和改造作用。它是地壳岩石在日晒、风吹、水淋等自然力作用下的破 坏和改造过程。
风化作用的意义
环境演化
风化作用加速了地壳岩石的 破坏和变质，推动了地球环 境的演化。
结语
1 风化作用的未来发展
随着科学技术的进步，我们对风化作用的认 识将越来越深入，对其未来的发展也有更深 远的影响。
2 重要性再强调
风化作用是地球表面物质循环的重要过程， 对地球环境和生物演化有着重要意义。
风化作用与岩石
1 风化作用对岩石的影响
风化作用使岩石变脆，易于剥落和破裂。
2 岩石的风化类型
风化作用
3.1 风化壳剖面
以花岗闪长岩岩体发育的风化壳为例，按 照风化的性质和程度分层 Ⅰ 土壤 Ⅱ 残积层 Ⅲ 半风化岩石 Ⅳ 基岩（未风化岩石）
3.2 风化作用的阶段 移动性元素迁移序列
元素迁移序列 1. 强烈移失的 2. 易移失的 3.可移失的 3.可移失的 4.略可移失的 4.略可移失的 5.实际上不移失的 5.实际上不移失的 迁移序列的组成 I） Cl （Br, I）, S Ca, Na, Mg, K
按作用因素与作用性质的不同，分为： 按作用因素与作用性质的不同，分为： 物理风化 化学风化 生物风化
P114-117
1.物理风化作用 1.物理风化作用
岩石在外力影响下,机械地分裂成碎屑， 岩石在外力影响下,机械地分裂成碎屑，只改 变形状大小，不改变成分的过程。 变形状大小，不改变成分的过程。
主要包括以下4种方式： 主要包括以下 种方式： 种方式 矿物岩石的差异性胀缩 水的冻融变化产生的冰劈作用 盐分结晶的撑裂作用 层裂或卸荷作用
2.岩石特征 2.岩石特征
2.1 岩石成分 主要造岩矿物抵抗风化能力由小到大的次序 是： 橄榄石<钙长石 辉石<角闪石 钠长石<黑云 钙长石<辉石 角闪石<钠长石 橄榄石 钙长石 辉石 角闪石 钠长石 黑云 母<钾长石 白云母<粘土矿物 石英<铝、铁 钾长石<白云母 粘土矿物<石英 铝 钾长石 白云母 粘土矿物 石英 氧化物 方解石也属于易风化矿物。
3.4 元素的地质循环
风化过程中，某种元素一方面迁移淋失，另 一方面会在合适的条件下停留累积。 在风化壳发展演变中，各种元素不断迁移，并 由一种形态演变为另一种形态，这种过程叫 做元素的地质循环。
本章思考题
6.1风化作用
• ⑵氧化作用 • 氧化作用是氧和水的联合作用，对氧化亚铁、硫化物、 碳酸盐类矿物表现比较突出 • 例如： • 2FeS2 + 7O2 +2H2O ----- 2FeSO4 + 2H2SO4 • (黄铁矿) （硫酸亚铁） • 黄铁矿风化后生成的硫酸对混凝土会起破坏作用。 • ⑶水解作用 • 水解作用是指矿物与水的成分起化学作用形成新的 化合物。 • 例如： • 4K(AlSi3O8) + 6H2O ----- 4KOH + Al4(Si4O10)(OH)8 + 8SiO2 • (正长石) （高岭石） （硅胶） • 水解作用会使岩石成分发生改变,结构破坏,从而降低 岩石的强度
岩石风化程度
• 3.1.3岩石风化的防治 • 岩石风化的防治方法主要有： • 1、 挖除法 • 适用于风化层较薄的情况，当厚度较大时通常只将严重影 响建筑物稳定的部分剥除。 • 2、 抹面法 • 用水和空气不能透过的材料如沥青、水泥、粘土层等覆盖 岩层。 • 3、 胶结灌浆法 • 用水泥、粘土等浆液灌入岩层或裂隙中，以加强岩层的强 度，降低其透水性。 • 4、 排水法 • 为了减少具有侵蚀性的地表水和地下水对岩石中可溶性矿 物的溶解，适当做一些排水工程。 • 只有在进行详细调查研究以后，才能提出切合实际的防 止岩石风化的处理措施。
§6～1 风化ring)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。
坚硬岩石－出露地表－太阳辐射－水圈、大气圈、生物圈－发生 变化－缓慢－逐渐崩解、分离为岩屑或土层 ——岩石的变化（物理、化学性质），称为风化
风化作用
有些矿物可被完全溶解： CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O = Ca2＋ ＋ HCO3－
溶洞（贵州）
（3）水化作用： 有些矿物与水起反应，吸收水分子形成新的矿物。
例如：硬石膏与水作用后形成石膏，体积增大60%， 对周围岩石产生很大压力，因而促进了物理的破坏作用。
CaSO4 ＋ 2H2O = CaSO4· 2H2O 硬石膏 石膏
经过水化作用而形成的石膏较硬石膏的 溶解度要大得多，加速了石膏被水的溶解。
（4）水解作用：
矿物与含有自由离子H＋和[OH]－的水作用，能使矿 物的阳离子形成氢氧化物，从矿物中解脱出来，因而 破坏了矿物。 例如：正长石与水作用，可使正长石中的钾形成 KOH溶于水中，正长石最后变为高岭石而被破坏。 4KAlSi3O8 ＋ 6[H ＋ ＋ (OH) － ]=Al4Si4O10(OH)8 ＋ 8SiO2 ＋ 4KOH 正长石 离解水 高岭石
一般的残积土的特征
组织结构全部破坏，已成土状，锹镐易开挖，干钻易钻进，具可 塑
全风化花岗岩的特征
结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可 用镐挖，干钻可钻进
孔隙水和裂隙水有何特征？
:主要赋存在松散沉积物颗粒间孔隙中的地下水。在堆积平 原和山间盆地内的第四纪地层中分布广泛。是工农业和生活用水 的重要供水水源。孔隙水的分布、补给、径流和排泄决定于沉积 物的类型、地质构造和地貌等。不同成因的沉积物中 ，存在着不 同的孔 隙水 。在山前地带形成的洪积扇内，近山处的卵砾石层中 有巨厚的孔隙潜水含水层；到了平原或盆地内部，由于砂砾层与 粘土层交互成层 ，形成承压孔隙水含水层 。在平原河 流的中 、 下游地区的河床 相的砂砾层中，存在着宽度和厚度不大的带状孔 隙水含水层。在湖泊成因的岸边缘相的粗粒沉积物中，多形成厚 而稳定的层状孔隙水含水层。在冰川消融水搬运分选而形成的冰 水沉积物中，有透水性较好的孔隙水含水层。深层孔隙承压水往 往远离补给区。离补给区越远，补给条件越差，补给量有限，故 深层孔隙承压水的开采应有所节制。 :存在于岩石裂隙中的地下水。与孔隙水相比较，它分布不 均匀，往往无统一的水力联系。是丘陵、山区供水的重要水源， 也是矿坑充水的重要来源。按含水介质裂隙的成因，可分为风化 裂隙水、成岩裂隙水与构造裂隙水。按埋藏条件，可以是潜水或 承压水。按裂隙水的水力联系程度分为风化壳网状裂隙水、层状 裂隙水和脉状裂隙水。与孔隙水比较，裂隙水分布不均匀，水力 联系不好，介质的渗透性具有不均一性与各向异性。
风化作用
47Biblioteka 4、古风化壳由于岩层疏松多孔，是良 好的储油岩层和油气运移的通道。在 其它的地质条件配合下，可以形成油、 气藏。 因此，对风化壳的研究不仅可以指 导我们找寻有关矿产，而且还可以帮 助恢复古地理和古气候以及地壳的构 造运动历史。
48
第四、五章的重点
1、外力地质作用和内力地质作用的概念 及其类型。 2、风化作用的类型 3、风化壳的剖面结构
铝土矿
13
3、氧化作用
大气圈中的氧和水汽或溶于水中的氧与组 常见的黄铁矿（FeS2）在地表很快就被氧 化成褐铁矿（Fe203〃nH20）
褐铁矿
14
成岩石的元素之间的化学作用
4FeS2+15O2+14H2O2(Fe2O3· 2O)+8H2SO4 3H
黄铁矿
在地表形成的红褐色或暗褐色的褐铁 矿，覆盖于尚未遭受风化的原生矿床之 上，称为铁帽。它是一种找寻这些硫化 物原生矿床的良好标志
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差异风化
33
岩石的结构、构造影响：岩石的结构包括组 成矿物是非晶质或晶质，等粒或不等粒，细 粒或粗粒等，都对风化速度有明显的影响。 岩石的构造如裂隙发育的岩石物理风化和化 学风化易于进行(如球形风化)
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球形风化
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球形风化
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第五节 风化壳
地壳表层岩石经机械、化学风化后形成的 松散物保留在原地称残积物，残积物经生 物风化，便含有生物生长必不可少的有机 物--腐植质。这种具有腐植质、矿物质、水 和空气的松散物质，称为土壤。 由岩石风化的残积物和土壤构成的覆盖在 陆地上的不连续薄壳称风化壳
24
岩石的风化产物
1、碎屑物质：主要是岩石物理风化的 产物，有时可能是化学风化未完全分解 的产物。包括矿物碎屑和岩石碎屑，如 石英碎屑、长石碎屑、白云母等。碎屑 物质是构成沉积岩中碎屑岩的主要成分。
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矿物耐风化；
3 浅色或无色矿物大于深色矿物；
4 岩浆岩中的矿物抗风化能力的强弱顺序与其在岩浆中 的结晶顺序（鲍文序列）相反
矿物抗风化能力的总的顺序： 自然元素>氧化物、氢氧化物>硅酸盐、硫化物>硫酸盐、 卤化物
鲍文序列与矿物抗风化能力
花岗闪长岩中闪长岩包体差异风化现象
差异风化现象：在相同风化条件下由于岩性的不同 导致风化速度不同，使岩石表面出现凸凹不平的现 象。
地表动力地质作用体系
风化作用： 物理风化、化学风化、生物风化
风的吹蚀作用、地面流水的侵蚀作用、地下
剥蚀作用 水的潜蚀作用、湖水海水的冲蚀作用、
冰川的刨蚀作用
风的搬运作用、地面流水的搬运作用、
搬运作用 地下水的搬运作用、湖水海水的搬运作用、
冰川的搬运作用、
风的机械沉积作用、地面流水的机械、化学沉
（4）干湿变化引起的胀缩作用
（5）层裂
物理风化作用的产物
二、化学风化作用
化学风化作用(chemical weathering )
在大气、水和水溶液的作用下, 使岩石、矿 物发生分解的作用。
发生了化学反应, 成分改变 化学风化的方式： 氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用
化学风化的主要方式:
Fe2O3(赤铁矿）+nH2O Fe2O3 nH2O（褐铁矿）
三、 生物风化作用
定义：生物在生命 活动中引起岩石的 分解和破坏作用。
生物风化主要方式
1. 生物机械风化作用:
根劈作用
2. 生物化学风化作用:
生物的分泌物和死亡后遗体腐烂分解 产物对岩石和矿物的破坏作用。
地衣
四、人类的作用
人 类 的 活 动
沉积作用 积作用、地下水的机械、化学沉积作用，
湖水海水的机械、化学、生物沉积
冰川的机械沉积作用
成岩作用 : 胶结作用、压固作用、重结晶作用
第六章 风化作用
风化作用是指在地表条件下，由于太阳，大气，水，生物等的 作用，使岩石在原地遭受破坏的地质作用。
根本原因：岩石在新的环境下调整达到新的平衡状态。 风化作用是所有外动力地质作用得以发生的序幕。 风的作用=风化作用
4.略可迁移的元素 Al Fe Ti 5.不迁移的元素 SiO2(石英）
元素迁移能力与气候有关
寒冷冰冻气候区 干旱、半干旱气候区：近1-2系列迁移 温暖潮湿气候区：1，2，3系列 炎热潮湿气候区：1，2，3，4系列
矿物的抗风化能力：
矿物抗风化的一般规律： 1 共价键型矿物大于离子键型的矿物 2 表层形成的矿物大于地下深处高温高压环境中形成的
2.岩石结构、裂隙度的影响
岩石中矿物颗粒大小、孔隙度、裂隙度等 均会对岩石的风化产生影响。通常颗粒大者易 风化，裂隙发育者易风化。 球形风化现象：岩石中因发育多组裂隙，在风 化作用下趋于球形化的现象。常见于较细、均 质岩石中，如粉砂岩、凝灰岩、火山熔岩中。
3.气候的影响
气温和降雨量的影响 1.气温的高低－－－化学风化的速度 2.昼夜温差大小－－－物理风化的效率 3.降雨量－－－水的多少－－化学风化作用的强弱。
第二篇
地表动力地质作用的主要任务就是削高补低， 重塑地表形态并产生相应的地质产物——沉积 物
地表动力作用指发生在地球表面，以太阳能为 主、重力参与所驱动的地球过程。
在形式上多分别表现为陆地流水的地质作用、 海洋与湖泊的地质作用、风的地质作用；
在过程上则依次表现为风化作用，剥蚀作用， 搬运作用和沉积作用。
此“风化”非彼“风化”
化学中的“风化”：含结晶水的化 合物在空气中失去结晶水的过程。
地质学中的“风化”：岩石在近地 表的环境中，由于物理、化学或者 生物的作用而遭受破坏的过程。
第六章 风化作用
第一节 风化作用的类型 第二节 影响风化作用的因素 第三节 风化壳和土壤
第一节 风化作用类型
1.氧化作用: 矿物与大气或水中的氧化合生成氧化物的作用。 如：
4FeS2(黄铁矿) +19O2 + 2. 溶m解H作2O用: 2Fe2O3 .nH2O+8H2SO4
卤化物、硫酸盐、碳酸盐等矿物易溶于水的作用。 最常见是碳酸盐矿物溶于含CO2的水溶液中， 如： CaCO3(方解石) +H2O +CO2Ca(HCO3)2
（1） 温差风化：岩石表层温度的周期性变化使岩石崩 解，多在温差大的干旱和半干旱地区发生。
（2） 冰劈作用：岩石裂隙中的水结冰后体积膨胀,溶化 后体积变小，再加入水，然后再次膨胀,长期反复作用 引起岩石破裂。主要发生有高纬度及高山区。
（3） 盐类的结晶与潮解作用：与冰劈类似。盐类结晶 使体积增大，多发生在干旱及半干旱地区。
能力大于深色矿物；表层形成的矿物比地下 深处高温高压环境中形成的矿物耐风化；岩 浆岩矿物中抗风化能力与结晶顺序相反。
元素迁移系列
元素的迁移系列 迁移系列元素的组成 1.极易迁移的元素 Cl (Br、B、I) S 2.易被迁移的元素 K Ca Na Mg F Sr Zn U
3.可迁移的元素 SiO3(硅酸盐的）Mn P Ba Rb Ni Cu
第二节 影响风化作用的因素
一、内因 1. 岩石的成候 4. 地形
1.岩石的成分对风化作用的影响
(1)元素的迁移能力：某些元素易于从矿物中析 出。如K、Ca、Na、Mg等，有些不易析出，
如Al、Fe、Ti及SiO2（石英）等。 (2)矿物的抗风化能力：浅色或无色矿物抗风化
溶解作用起重要作用的地区
化学风化的主要方式:
3. 水解作用:水中H和OH离子置换矿物在水中离 解出的离子的作用。如
4K[AlSi3O8](钾长石)+6H2O Al4[Si4O10](OH)8 (高岭石) +8SiO2(蛋白石胶体)+4K(OH)(溶液)
4. 水化作用：水分子结合到矿物晶格中而变成为含 水的新矿物。如
一、物理风化作用 二、化学风化作用 三、生物风化作用 四、人类的活动
一、物理风化作用
❖ 概念：指由于温度、大气、水和水溶液 及生物作用等等自然因素的影响，使岩 石在原地发生崩解的作用。
仅仅是机械破碎的过程而化学成分无明 显改变 物理风化作用的主要方式： 温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解
物理风化的主要方式
3 浅色或无色矿物大于深色矿物；
4 岩浆岩中的矿物抗风化能力的强弱顺序与其在岩浆中 的结晶顺序（鲍文序列）相反
矿物抗风化能力的总的顺序： 自然元素>氧化物、氢氧化物>硅酸盐、硫化物>硫酸盐、 卤化物
鲍文序列与矿物抗风化能力
花岗闪长岩中闪长岩包体差异风化现象
差异风化现象：在相同风化条件下由于岩性的不同 导致风化速度不同，使岩石表面出现凸凹不平的现 象。
地表动力地质作用体系
风化作用： 物理风化、化学风化、生物风化
风的吹蚀作用、地面流水的侵蚀作用、地下
剥蚀作用 水的潜蚀作用、湖水海水的冲蚀作用、
冰川的刨蚀作用
风的搬运作用、地面流水的搬运作用、
搬运作用 地下水的搬运作用、湖水海水的搬运作用、
冰川的搬运作用、
风的机械沉积作用、地面流水的机械、化学沉
（4）干湿变化引起的胀缩作用
（5）层裂
物理风化作用的产物
二、化学风化作用
化学风化作用(chemical weathering )
在大气、水和水溶液的作用下, 使岩石、矿 物发生分解的作用。
发生了化学反应, 成分改变 化学风化的方式： 氧化作用、溶解作用、水化作用、水解作用
化学风化的主要方式:
Fe2O3(赤铁矿）+nH2O Fe2O3 nH2O（褐铁矿）
三、 生物风化作用
定义：生物在生命 活动中引起岩石的 分解和破坏作用。
生物风化主要方式
1. 生物机械风化作用:
根劈作用
2. 生物化学风化作用:
生物的分泌物和死亡后遗体腐烂分解 产物对岩石和矿物的破坏作用。
地衣
四、人类的作用
人 类 的 活 动
沉积作用 积作用、地下水的机械、化学沉积作用，
湖水海水的机械、化学、生物沉积
冰川的机械沉积作用
成岩作用 : 胶结作用、压固作用、重结晶作用
第六章 风化作用
风化作用是指在地表条件下，由于太阳，大气，水，生物等的 作用，使岩石在原地遭受破坏的地质作用。
根本原因：岩石在新的环境下调整达到新的平衡状态。 风化作用是所有外动力地质作用得以发生的序幕。 风的作用=风化作用
4.略可迁移的元素 Al Fe Ti 5.不迁移的元素 SiO2(石英）
元素迁移能力与气候有关
寒冷冰冻气候区 干旱、半干旱气候区：近1-2系列迁移 温暖潮湿气候区：1，2，3系列 炎热潮湿气候区：1，2，3，4系列
矿物的抗风化能力：
矿物抗风化的一般规律： 1 共价键型矿物大于离子键型的矿物 2 表层形成的矿物大于地下深处高温高压环境中形成的
2.岩石结构、裂隙度的影响
岩石中矿物颗粒大小、孔隙度、裂隙度等 均会对岩石的风化产生影响。通常颗粒大者易 风化，裂隙发育者易风化。 球形风化现象：岩石中因发育多组裂隙，在风 化作用下趋于球形化的现象。常见于较细、均 质岩石中，如粉砂岩、凝灰岩、火山熔岩中。
3.气候的影响
气温和降雨量的影响 1.气温的高低－－－化学风化的速度 2.昼夜温差大小－－－物理风化的效率 3.降雨量－－－水的多少－－化学风化作用的强弱。
第二篇
地表动力地质作用的主要任务就是削高补低， 重塑地表形态并产生相应的地质产物——沉积 物
地表动力作用指发生在地球表面，以太阳能为 主、重力参与所驱动的地球过程。
在形式上多分别表现为陆地流水的地质作用、 海洋与湖泊的地质作用、风的地质作用；
在过程上则依次表现为风化作用，剥蚀作用， 搬运作用和沉积作用。
此“风化”非彼“风化”
化学中的“风化”：含结晶水的化 合物在空气中失去结晶水的过程。
地质学中的“风化”：岩石在近地 表的环境中，由于物理、化学或者 生物的作用而遭受破坏的过程。
第六章 风化作用
第一节 风化作用的类型 第二节 影响风化作用的因素 第三节 风化壳和土壤
第一节 风化作用类型
1.氧化作用: 矿物与大气或水中的氧化合生成氧化物的作用。 如：
4FeS2(黄铁矿) +19O2 + 2. 溶m解H作2O用: 2Fe2O3 .nH2O+8H2SO4
卤化物、硫酸盐、碳酸盐等矿物易溶于水的作用。 最常见是碳酸盐矿物溶于含CO2的水溶液中， 如： CaCO3(方解石) +H2O +CO2Ca(HCO3)2
（1） 温差风化：岩石表层温度的周期性变化使岩石崩 解，多在温差大的干旱和半干旱地区发生。
（2） 冰劈作用：岩石裂隙中的水结冰后体积膨胀,溶化 后体积变小，再加入水，然后再次膨胀,长期反复作用 引起岩石破裂。主要发生有高纬度及高山区。
（3） 盐类的结晶与潮解作用：与冰劈类似。盐类结晶 使体积增大，多发生在干旱及半干旱地区。
能力大于深色矿物；表层形成的矿物比地下 深处高温高压环境中形成的矿物耐风化；岩 浆岩矿物中抗风化能力与结晶顺序相反。
元素迁移系列
元素的迁移系列 迁移系列元素的组成 1.极易迁移的元素 Cl (Br、B、I) S 2.易被迁移的元素 K Ca Na Mg F Sr Zn U
3.可迁移的元素 SiO3(硅酸盐的）Mn P Ba Rb Ni Cu
第二节 影响风化作用的因素
一、内因 1. 岩石的成候 4. 地形
1.岩石的成分对风化作用的影响
(1)元素的迁移能力：某些元素易于从矿物中析 出。如K、Ca、Na、Mg等，有些不易析出，
如Al、Fe、Ti及SiO2（石英）等。 (2)矿物的抗风化能力：浅色或无色矿物抗风化
溶解作用起重要作用的地区
化学风化的主要方式:
3. 水解作用:水中H和OH离子置换矿物在水中离 解出的离子的作用。如
4K[AlSi3O8](钾长石)+6H2O Al4[Si4O10](OH)8 (高岭石) +8SiO2(蛋白石胶体)+4K(OH)(溶液)
4. 水化作用：水分子结合到矿物晶格中而变成为含 水的新矿物。如
一、物理风化作用 二、化学风化作用 三、生物风化作用 四、人类的活动
一、物理风化作用
❖ 概念：指由于温度、大气、水和水溶液 及生物作用等等自然因素的影响，使岩 石在原地发生崩解的作用。
仅仅是机械破碎的过程而化学成分无明 显改变 物理风化作用的主要方式： 温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解
物理风化的主要方式