风化作用与剥蚀作用

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地形
地形条件包括：地势高度、地势起伏、山 坡方向 • 地势高度影响局部气候的变化 • 地势起伏影响地下水位变化、植被发育及 风化产物的保存 • 山坡方向影响日照长短、植被状况等
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岩石特征
岩石的地球化学特征是影响化学风化作用的主要 因素。不同的岩石由于化学成分的不同，其化学 活动性也明显不同（主要表现在原子价、离子半 径、离子亲和力、化合能力和极化能力等方面）， 容易被氧化、溶解的岩石出露区，总是化学风化 作用较为强烈的地段。同一岩石中由于不同矿物 成分的差异，也会造成风化作用的差异。
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生物的风化作用
生物的机械风化作用 植物的根系和掘地动 物对岩石也会产生机械风化作用。随着树 木的生长，其根系越来越大，同时对岩石 的裂隙壁产生了极大的作用力，就像楔子 一样将岩石沿裂隙劈开，造成机械风化。 各种掘地动物，如啮齿类动物、蠕虫动物 等，也会产生机械作用。
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一、地面流水的剥蚀作用 地面流水是指陆地表面流动着的液态水。它 地面流水 们在重力作用下，沿地表从高处向低处流 动。地面流水主要来自大气降水，其次来 自冰雪融水和地下水 。
• 面流的洗刷作用 • 洪流的地质作用及泥石流 • 河流的地质作用
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河流的侵蚀作用
河 流 在 纵 向 的 特 征
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大气降水的酸度过高，可能 会使生态系统受到破坏，毁 坏森林、干扰农作物的光合 作用，甚至造成毁灭性的破 坏。一九八二年六月十八日， 重庆市下了一场酸雨，使郊 区2万亩水稻叶片突然枯黄， 几天后局部枯死。
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酸雨还能腐蚀金属结构、破坏建筑物、 加速风化作用的进程。酸雨可使土壤、 湖泊、河流酸化，导致水生生物的结 构发生变化，破坏生态平衡。一些发 达国家在发展中曾经造成湖泊的严重 酸化，导致鱼类死亡。我国酸雨主要 分布在长江以南、青藏高原以东地区， 酸雨的破坏逐年加重，区域也在逐渐 扩大，造成了严重的经济损失。据统 计，酸雨造成的损失每年高达20亿元 以上。
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水化作用是指矿物与水发生化学反应，吸收一定的水到矿 水化作用 物的晶体结构中，形成新的含水矿物的过程，如无水石膏 与石膏之间在一定条件下是可逆的，其反应式如下： CaSO4+2H2O ←→ CaSO4•2H2O 硬石膏 石膏 Fe2O3 + nH2O →Fe2O3•nH2O 赤铁矿 褐铁矿 水化作用形成新的含水矿物改变了矿物原来的结构，也 改变了含有改矿物岩石的结构，其结果往往使矿物、岩石 的抗风化能力减弱，加速了风化的进程。
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由于岩石中矿物的抗风化能力不同，随着风化作 用的进行，风化壳将保留某些特殊的矿物或成分， 形成特殊的矿产。 残积型沙矿： 残积型沙矿：如锡石、金刚石、自然金、铂等 残余型矿床：如高岭土矿、铝土矿、钴土矿等 残余型矿床 风化壳型铁矿是风化壳矿产最重要的矿产类型 之一 风化壳矿床通常与基岩地分布范围一致，是寻 找原生矿床的标志
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土壤
具有肥力、含有有机成分，并有特殊结构类型 的陆地表面层称为土壤。 土壤的分层： 腐殖质聚集层（A）具有大量的植物残骸，其 主导作用是腐殖质的积聚。 残积层（B）主要是土壤层的内部风化，以物 质的带出为主导，大多存在粘土矿物。 积层（C）主要积聚 其 层带 的物质。 （D）是 土壤 成作用的 。
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一、风化作用的类型
（一）物理风化作用 • 由于温度作用或机械作用引起岩石发生崩解、破 坏，但又不改变其化学成分的风化过程称为物理 风化。 • 引起物理风化的因素也是多种多样的。在一些情 况下风化过程是由于岩石自身的原因和温度变化 的作用，而没有外部机械营力的作用，称这种风 化作用为温度风化。由于外部营力的机械作用使 岩石发生崩解的过程称为机械风化。
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河 （河 河 谷 要 素 ） 流 在 横 向 的 特 征
河谷 河流侵蚀出的槽形凹地。 谷底 河谷底部较平坦的部分。 河床 河水占据的沟槽。 谷坡 谷底至分水岭的斜坡。 阶地 谷坡上的阶梯状平台。
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河流的侵蚀作用 河流在从高处向低处流动过 程中，以自身的化学动力(溶解力)和机械动 力(水力)，并以携带的泥沙和砾石作工具， 不断地破坏河床的过程 。 河流的下蚀作用：河水对河床底部岩石破 坏，使 河流的下蚀作用 河谷加深的过程。 河流的侧蚀作用：河水对河床岩石破坏，使河谷 河流的侧蚀作用 拓宽的过程。
土 壤 残 化 积 层 壳 风
基 岩
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影响风化作用的因素
花 岗 岩 岩石类型 石 灰 岩 气候
地 形
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气候和植被
• 气候因素主要包括温度、降雨量和湿度， 他们是控制风化作用的重要因素 • 植被对风化作用的影响体现在：直接参与 生物风化作用；间接影响物理风化作用
第五章 风化作用与剥蚀作用
Chapter 5 Weathering and Denudation
第一节 风化作用
风化作用类型 风化作用产物 影响风化作用的因素
第二节 剥蚀作用
地面流水剥蚀作用 地下水、 地下水、冰川剥蚀作用 海洋的剥蚀作用
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• 风化是矿物和岩石的物理破碎崩解、化学分解和 生物分解等复杂过程的综合。 “风化”被广泛用 于地球科学的许多分支学科，但“风化”一词并 不能反映出这一复杂过程的全部。风化作用可以 相对的划分出物理风化和化学风化 • 风化作用的重要特征是岩石或矿物在原地遭受分 解或破坏，风化的产物仍保留在原地
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牛轭湖的形成过程
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下蚀作用与侧蚀作用的关系
时间上河流发 时间上 育的早期以下 蚀作用为主， 随着坡度减小， 逐渐转为以侧 蚀作用为主。 空间上河流的 空间上 上游以下蚀作 用为主，河流 的下游以侧蚀 作用为主。
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岩石的物质成分对风化作用的影响
• 岩石的物质成分不但影响了化学风化的过 程，也同样影响了物理风化的过程。岩石 中不同的物质成分具有不同的物理特征， 还会形成不同的结构、构造，形成差异风 化。
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酸雨的形成及破坏作用
• 酸雨是指pH值<5.6的降水。酸雨是最严重的污染 之一，世界上的许多地方都发生过酸雨事件。 • 酸雨是工厂排放的酸性气体，造成空气污染，并 经过复杂的大气物理化学过程，通过大气降雨的 形式重新返回地面。酸雨中所含的酸性物质主要 是硫酸和硝酸。煤炭燃烧排出的二氧化硫和石油 燃烧排出的氮氧化物是酸雨形成的主要原因。
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化学风化
整个岩石的风化过程始终伴随着或强或弱 的化学风化作用，甚至在某些时候起到关 键的作用，反映了风化作用过程中不同作 用因素相互间的密切关系。 物理风化作用使岩石破碎的同时增大了岩 石受风化的面积，化学风化改变了岩石的 化学成分，形成了适合新的物理－化学条 件下的平衡，加速了物理风化的进行。
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风化作用的产物
岩石遭受风化作用后其最终结果是形成各 种风化作用的产物。 残积物 未移动的残留在原地的风化产物 倒石堆 风化作用崩落的碎石、泥砂和其他 残积物构成的锥形堆积物，分选性、磨圆 度都很差 风化壳 岩石圈上部各种残积物的总和
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风化壳
由未移动过的残积物构成的一类风化壳称 为自形壳，其特征是全部由原岩风化而成。 在风化过程中，从自形壳中带出或加入某 些化学元素，构成了次生壳。目前大多数 地质工作者对风化壳的理解基本上是那些 未经移动的、原生的自形壳。风化壳的形 成是各种风化作用及其影响因素共同作用 的结果。
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什么叫风化作用？ 物理风化中起决定作用的因素是什么？其过程是 怎样进行的？ 化学风化有哪些主要形式？影响化学风化作用的 因素主要有哪些？ 酸雨是怎么形成的？主要有哪些破坏作用？ 什么是残积物、倒石堆、风化壳？风化壳地质研 究中有什么意义？ 什么是土壤？
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第二节 剥蚀作用
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温度风化在温差大的地区最 为强烈，特别是昼夜温差大、 空气干燥、缺少植被地地区， 因此温度风化在沙漠地区最 为盛行。
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机械风化
机械风化是外部营力作用使岩石发生机械破 坏的结果。 坏的结果。 • 冰劈作用 • 盐类的结晶与潮解 • 层裂或卸载作用
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温差风化
温度风化的原因是由于昼夜温差和季节温差的影 温度风化 响造成岩石发生不均匀的热胀冷缩而引起的。岩 石通常是由多种矿物组成的，不同的矿物具有不 同的膨胀系数，在温度变化过程中会导致岩石中 矿物之间的结合力减弱，最终松弛崩解。即便是 成分较为均一的岩石，由于存在着岩石的各向异 性，甚至是晶格结构的差异，也可以造成热胀冷 缩的差异，导致岩石的风化。
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研究不同地区、不同构造单元中风化壳的 不同性质和发育程度，对工程建筑具有重 要意义，尤其是工程的地基处理，对工程 的稳定性至关重要。如高层建筑物、铁路 路基的地基稳定，水库库底的渗漏问题等， 都需要对风化壳进行详细的调查研究。古 风化壳对古气候、古环境及构造活动等具 有指示意义。
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氧化作用是地球表面最为活跃的风化作用形式之一，氧化 氧化作用 作用通常使一些具有多种化学性质的元素由低价氧化物转 变为高价氧化物。如黄铁矿到褐铁矿的风化过程：