岩石的风化
土壤学第二章 岩石风化和土壤形成及土壤剖
全文电子教材土壤与土壤资源学（上篇：土壤学）林学专业第二章岩石风化和土壤形成及土壤剖面第一节岩石风化一、风化作用的概念及类型当岩石处在风化它的环境条件下时，它是很稳定的，但一旦条件发生的变化，为了在新的条件下达到平衡，岩石必然发生相应的变化。
位于地壳深部的岩石，由于地质作用的结果露出地表，岩石本身因外压力的减少而产生膨胀，导致岩石产生缝隙和裂纹。
同时岩石与大气接触以后，受到各种自然因素（主要是水、热及空气等）和生物的影响，这种影响是长期的和复杂的。
根据外界因素对岩石作用的性质，可以将风化作用区分为物理风化和化学风化。
当然，在自然界这两类作用是紧密相联系的，有时很难把它们区分开来。
生物的活动，就其对岩石或矿物的作用性质而言，也是以物理或化学的方式作用于岩石矿物的。
也有人将生物活动所引起的岩石或矿物的风化，称为生物风化。
由于地球表面广泛的存在着大量的生物，它们在风化过程中起着积极的影响，以至在自然界中地表物质的风化过程几乎都有生物参加。
从原始幼年土形成来看，风化过程先于土壤形成，风化过程先产生形成原始土壤的母质，因此风化过程可以说是土壤形成的基础。
从现代的土壤形成和发展来看，风化过程则是成土过程本身的一部分。
（一）物理风化过程物理风化又称为机械崩解作用，主要是由温度变化、水分冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的磨擦力等物理因素的作用所引起的。
温度变化可以引起物质产生热胀冷缩。
岩石是由各种矿物组成的，而各种矿物的热学性质是不同的，例如石英的热膨胀系数为0.0000075，而正长石为0.000020，当昼夜或季节温度变化时，在矿物之间的接触面上产生张力，使岩石产生裂隙和崩解。
粗粒结晶的花岗岩，由于结晶矿物的膨胀幅度较大，这种作用更为明显。
含有暗色矿物的岩石，由于提高了岩石的热辐射能力，温度变化比较大，因此像玄武岩、辉长岩及辉绿岩等一些深色岩石，常产生剥蚀现象。
而由单一矿物集合的岩石或浅色岩石（如石灰岩、石英岩等），受到温度的影响较小，崩解也比较慢。
岩石风化程度
二、强风化：
Rc=5～10MPa，锤击声哑，无回弹，易击碎，浸水后，用手可掰开。物理力学性质显著减弱，具有某些,
半坚硬岩石的特性，变形模量小，承载强度低。易风化矿物均已风化变质，形成风化次生矿物。其它矿,
物仍有部分保持原矿特征。外观具原岩石组织结构，但裂隙发育，岩体呈干砌石状，岩块上裂纹密布,,
疏松易碎。颜色改变，唯岩块的断口中心尚保持原有颜色。e=0.1～0.5，f=0.4～0.5，E=0～5GPa。,
三、弱风化：
Rc=10～20MPa，锤击声不清脆，容易击碎。物理力学性质减弱，岩体的软化系数与承载力小。沿节理,
裂隙出现次生、风化矿物。组织结构大部分完好，但风化裂隙发育，裂隙面风化剧烈。表面和沿节理,
面大部变色，但断口仍保持新鲜岩石特点。软化系数e=0.5～0.7，摩擦系数f=0.5～0.6，弹模E=5～20GPa,
四、微风化：
Rc=20～50MPa，垂击声清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎。物理性质几乎不变，力学强度略有减,
弱。矿物组织未变，仅沿节理面有时有铁锰质渲染。组织结构未变，除构造节理外，一般风化裂隙不,
一、全风化：
抗压强度Rc=0，锤击哑声，无回弹。浸水崩解，与松软土体的特性近似。除石英岩外，其余矿物大部分,
风化变质，形成风化次生矿物。组织源自构已经完全破坏，呈松散状态，或仅外观保持原岩状态，用手可,
以捏碎。颜色已经全改变，光泽消失。软化系数e<0.1，摩擦系数f=0.25～0.4，弹模E=0～0.5GPa。,
易察觉。沿节理面略有变色。软化系数e=0.7～1.0，摩擦系数 f=0.6～0.7，弹模E=10～40GPa。,
岩石矿物的风化作用
岩石矿物的风化作用
岩石矿物在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。
导致上述现象的作用称岩石矿物的风化作用。
扩展：
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
1、物理风化作用
物理风化作用地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。
如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶、生物活动等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。
2、化学风化作用
化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。
主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。
3、生物风化作用
生物作用可以加速或促进化学风化作用的进行。
菌类、藻类及其他微生物对岩石的破坏作用十分巨大，它们不仅直接对母岩进行机械破坏，化学分解，而且本身分泌出的有机酸，有利于分解岩石或吸取某些元素变成有机化合物。
第二章岩石风化和风化类型
（紫色土）
● 洪积物 是山洪夹杂泥沙和碎石沉积在山前 谷口一带的一种运积母质。洪积母质往往形成扇 形，称为洪积扇。洪积物的母质层较深厚，养分 丰富，形成的土壤肥力较高。
●冲积物 冲积物指被河水或山溪水搬运而沉 积的物质。冲积物因流域广，成分复杂，养分 也比较丰富。
一、风化产物的生态类型： 硅质风化物、长石质风化物、铁镁质风 化物、钙质风化物，未成岩风化物 与成土岩石特性有关。
風化程度 主要物質
主要特徵
第一層 完全風化 似土壤物質 偶然有少量小石塊
第二層 高度風化 似土壤物質 第三層 輕度風化 岩體 第四層 未被風化 岩體
石塊較多較大
岩石的結構仍然清晰可辨；巨石之間有少 量土質及小石塊
第二章
岩石风化和风化类型
第一节 岩石的风化过程
风化作用是地球表面或近地球表 面的岩石在大气圈各种营力作用下 所产生的物理化学变化。岩石发生 物理和化学的变化称为风化。
一、岩石风化作用的类型
（一）物理风化
岩石发生疏松、崩解等机械破坏过 程，只造成岩石结构、构造的改变，一 般不引起化学成分的变化的过程称为物 理风化。(见下图）
玉龙雪 山冰川
槽
★ 卸荷作用 指由岩石卸荷释重而引起 的剥离作用。在花岗岩分布区最为常见。
（二）化学风化作用 岩石和矿物在大气，水及
生物的相互作用下发生的化学 成分和矿物组成的变化，称化 学风化。
新鲜花岗岩
风化花岗岩
网状风化
引起化学风化作用 的主要因素有
●溶解作用 指岩石矿 物溶解于水的作用。
3、第四纪沉积物
● 黄土及黄土状物质 黄土是由 风搬运沉积的第四纪陆相粉砂质富 含碳酸钙的土状沉积物。黄土形成 的土壤肥力一般较高。
自然界中的风化类型
自然界中的风化类型文摘:风化类型岩石的风化可分为三种基本类型:物理风化、化学风化和生物风化。
冻融风化的强度取决于冰点上下地温波动的频率和幅度。
魏曼称低振幅、高频率的冻融风化为冰岛式冻融风化；高振幅、低频率的冻融风化称为西伯利亚冻融风化。
风化作用的类型_探索未知全球的构风化作用的类型岩石的风化可分为三种基本类型:物理风化、化学风化和生物风化。
一、物理风化（机械风化）物理风化是由于压力、温度、水的冻结和融化以及盐的结晶作用，使裸露或近地表岩石解体和破碎的过程。
它只是改变了岩石的物理状态，增加了孔隙度和表面积，而不改变化学成分和性质。
根据机械破损的原因，物理风化可分为以下几种:1.卸荷裂隙（卸荷剥离作用）大量的证据表明，现在位于地表的岩石以前曾被埋在地下20千米以下深度。
在瑞士的阿尔卑斯山脉，据推算在最近3000万年中地表被剥蚀了大约30千米，也就是说现在出露于地表的岩石在3000万年前位于地下30千米的深度。
在美国的阿伯拉契山地区，自晚古生代（3.6亿年）至少有8千米的岩石被剥蚀。
在新西兰的惠灵顿地区，自三叠纪（2.5亿年）以来地表的剥蚀量约为16～24千米。
岩石自距地表以下很深的深度剥露至地表，其原有的压力环境发生了改变。
上述所列距地表深度处的岩石出露于地表后，它要释放出大约1.5×105～8.0×105千帕的压力。
典型岩石释压的弹性膨胀系数为0.1%～0.8%。
在地表200米以内，地温的递减率降低，地温衡定，使减压膨胀率增加。
如果岩石的四周和下部都被固定在岩石中的话，这种减压膨胀将主要发生在向上的方向上。
当这种减压膨胀超过岩石的弹性变形强度时，它就会发生破裂，形成平行于地表的页理。
这种作用称为页理作用。
页理作用时一种近地表现象，它在像厚层板状砂、石英岩等中最为普遍。
在美国马萨诸塞州的一个花岗岩采石场中，因页理作用产生的页理层在近地表层为0.1～1米厚，而至距地表20千米处迅速增加为5米厚，而至30～40米深处厚度变至10米以上。
第四章 岩石风化分解
总体上： 恶化了岩石的工程性质. 在工程选址、岩土体 稳定、地基处理、灾害防治、工程造价等方面 都有重要意义。基础建基面处置、确定矿坑边 坡角、洞室围岩支护、基坑开挖层支护、抗滑 工程设置等都要考虑到风化问题。
第四章 岩石风化工程地质
第一节 概述 第二节 影响岩石风化的因素 第三节 风化壳岩石的垂直分带 第四节 岩体风化速度的研究 第五节 防治岩石风化的措施第 Nhomakorabea节 概述
一、风化和风化作用的概念
风化：岩石在各种风化营力作用下，发生的物 理和化学变化过程。
风化壳：表层不同深度的岩石，遭受风化程度 的不同，形成不同成分和结构的多层残积物， 由其构成的复杂剖面称为风化壳。 不同岩石，不同地区，风化壳有很大差别。其 厚度很大差别，大则几百米。 地壳表层保留的主要为现代时期形成的风化壳 。当风化壳形成后，被后来的堆积物掩埋，被 保留下来成为古风化壳。
根据岩石风化程度和特性及场地工程地质条件，选择地下 洞室施工开挖的设备和方法，确定对已风化岩石的处理措 施;
根据岩石风化的速度、风化营力的大小和风化作用的类型 等因素，确定基坑、路堑敞开时的安全期限，选择防止岩 石风化的措施。
为此，必须注意研究以下问题：
1.加强不同气候带、不同地质地理地区，在不同风化营力 作用下，风化壳的形成、分布规律及其区域工程地质特 征的研究；
残积土
二、风化岩石的工程性状及工程意义
岩石风化后，发生了一系列不同程度的变化，从而改变了岩石的工 程特性，主要表现在：
岩石矿物成分和化学成分发生变化。原生矿物经受水解、水化、 氧化等作用后，逐渐转化生成新的次生矿物，特别是粘土矿物， 从而改变了岩石的性质。
什么是岩石的风化作用有哪些类型
岩石的风化作用及其类型风化是地球表面上岩石与气候等自然环境因素相互作用的结果。
通过长时间的物理、化学和生物过程，岩石会逐渐分解、破碎和变质。
岩石的风化作用在地质和环境方面具有重要意义，它不仅影响着地表地貌的形成和演变，还对植被覆盖、土壤形成、水域系统等环境过程产生直接的影响。
在本文中，我们将探讨岩石风化的基本概念、作用机制及其主要类型。
岩石的风化作用概述岩石的风化作用是指岩石在受到自然环境因素的作用下，通过物理、化学和生物过程而发生的改变。
这些作用可以分解为以下几个方面：1.物理风化：物理风化是指岩石在自然环境的作用下，由于温度变化、压力变化、热胀冷缩、水分冻融等因素而发生物理性质的改变。
物理风化主要包括热胀冷缩、水分冻融、气候剥蚀等过程。
2.化学风化：化学风化是指岩石中的矿物质在自然环境的作用下，发生化学反应而发生的改变。
化学风化主要包括水解作用、氧化作用、碳化作用、水合作用等过程。
3.生物风化：生物风化是指岩石在生物和植物根系的作用下，由于生物体的生长和代谢活动而发生的改变。
生物风化主要包括植物根系产生的机械破坏作用和有机酸分泌产生的化学破坏作用。
不同类型的风化作用常常相互作用，彼此交织在一起，共同促进岩石的分解和破碎。
下文将详细介绍这些风化作用的主要类型。
物理风化的类型物理风化主要是由于机械力和温度变化等环境因素而引起的岩石分解和破碎。
1.热胀冷缩：岩石中的矿物质在温度变化下产生膨胀和收缩，使岩石的内部产生应力，导致岩石脱落和破裂。
2.水分冻融：当岩石中的水渗透到岩石裂缝中，在低温下冻结，水分会膨胀，增加岩石内部的压力，导致岩石破裂或剥落。
3.气候剥蚀：岩石在气候变化的影响下，经历了不断的干湿交替，使岩石表面的物质不断膨胀和脱落，逐渐剥蚀岩石表面。
化学风化的类型化学风化是由于化学反应而引起岩石中矿物质的分解和溶解。
1.水解作用：岩石中的矿物质与水发生化学反应，产生新的物质，导致岩石逐渐溶解或软化。
岩石的风化名词解释
岩石的风化名词解释
岩石的风化，是指经过时间和自然力量作用后，岩石表面逐渐破碎、磨损、分解，变成颗粒物质或新的岩石类型的过程。
以下是常见的岩石风化名词解释：
1. 机械风化：又称物理风化，是指岩石受到物理力量作用而发生的破碎、磨损和变形，如温度变化、水的侵蚀、冻融作用等。
2. 化学风化：是指岩石受到化学作用而发生的分解和溶解，如酸雨、生物作用、氧化还原作用等。
3. 生物风化：又称生态风化，是指生物体对岩石的破坏和分解，如根系侵蚀、微生物分解、动物作用等。
4. 热风化：是指岩石受到高温和压力作用而发生的变形和破碎，如火山爆发和地球内部构造运动等。
5. 冻融风化：是指岩石受到冰的侵蚀、冻结和解冻作用而发生的破碎和溶解，如高山地区的冰川作用等。
6. 风化壳：是指岩石表层出现的一种橙色或红色的皮壳，由于长期
接触到氧气和水分而形成。
总之，风化是自然界中一种不可避免的现象，它是地球表面形成和变迁的重要因素，也是岩石和土壤形成的基础。
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风化作用的概念
岩石在自然界当中，受到气温变化、植物生长、水流冲刷、风吹 日晒等因素的影响，会发生破碎，这种现象就叫做风化。
什么条件使岩石模样发生改变？
风化作用
寒裂风化
风化作用
根劈作用
丹霞地貌（广东）
黄山
（奇峰、奇石）
天涯海角
长白山岩石绳 长白山天池
玄武岩柱状节理
形成错落 的六边形 石凳
溶洞与地下河
峰林：
路南石林
广西峰林
4. 风蚀地形地貌（只发生在干旱地区 ）
风蚀石蘑菇
达标练习
• 1．岩石在自然界当中，受到气温变 化、 、 、 等因素的影响，会发 生破碎，这种现象就叫做风化。
• 2．想一想，岩石不断地风化，最后会变成什 么？
• 3．为什么山上的岩石布满了裂缝，山脚下堆 满了碎石呢？
（青岛版）四年级科学下册一、探索岩石变化的原因1 Nhomakorabea冷热的作用
在大自然中，由于昼夜和季节的温 差变化使岩石发生热胀冷缩的现象。
实验材料：小的岩石、 酒精灯、 镊子、 烧杯、 水、
实验步骤：1、用镊子夹取岩石放在燃着的
酒精灯上烧。 2、将烧热的岩石立即放入装有 冷水的烧杯中，反复几次。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
实验现象：岩石在冷热的不断作用下破裂。
实验结论：自 作用然界下中也会的岩发石生破在冷裂热。的不断
二、探索岩石变化的原因
1、冷热的作用 2、流水的作用 3、植物的作用 4、动物的作用
由于受水、大气、气温 或动植物的作用，岩石 破碎，这种现象叫风化。
风化 岩石
岩石 继续风化 小石子
碎裂
和沙
碎石再继续变化，会成什么样呢？