第二章 岩石 第四节 岩石风化.ppt
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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。
第二章岩石风化和风化类型
沐川县水土保持定 一种运积母质。肥力较高。 位观测站坡下部
（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。
（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。
2021年新教材高中地理第二章地表形态的变化第二节岩石圈的物质组成及循环课件中图版选择性必修1ppt
(2)该岩石在怎样的条件下会形成变质岩，形成的变 质岩是__________岩。
答案：(1)石灰 沉积 具有层理构造，常含有化石。 (2)石灰岩在高温、高压的条件下，岩石原有的成分 发生变化，形成变质岩 大理
1．三大类岩石的特点及应用
项目
喷 出 岩 岩 浆 岩 侵 入 岩
形成过程
岩浆在地下巨大 压力作用下，沿 着地壳软弱地带 喷出地表迅速冷 却凝固而成
⊙判断正误 1．花岗岩是由于岩浆喷出地表形成的。( ) 2．岩浆岩和其他两类岩石可以直接转化。( ) 3．只有岩浆岩是由岩浆直接形成的。( ) 答案：1.× 2.× 3.√
三、人类对岩石的开发利用 1．岩石的开发和利用是人类生存与发展的基本条件。 2．岩石和矿物是人类生产和生活资料的重要来源。 3．岩石还形成了许多秀丽的自然景观，成为享誉世 界的风景游览区。 [思考] 既然岩石可以循环，因此岩石是人类取之不 尽、用之不竭的资源。你是否赞同这一说法？ 提示：不赞同。尽管岩石可以循环，但循环的周期 很长，对于短暂的人类历史而言，岩石是一种不可再生 资源。
⊙判断正误 1．岩石圈就是地壳。( ) 2．花岗岩是常见的侵入岩，玄武岩是常见的喷出岩。 () 3．沉积岩都含有化石。( ) 答案：1.× 2.√ 3.×
二、岩石圈的物质循环 1．存在的基础：岩石圈中岩浆岩、沉积岩和变质岩 的相互转化。 2．转化过程。
(1)岩浆喷出地表或侵入到地壳之中冷―却―凝→结岩浆岩。 (2)出露地表的岩石外―力―作→用 沉积岩。 (3)各类岩石在地下深处高温、高压条件下变―质―作→用 变质岩。 (4)各类岩石重新深入到地下重―熔―再→生岩浆。 3．影响：在岩石圈物质循环过程中，内力作用使地 表变得高低不平，差异加大；外力作用则可夷平地表， 使地表差异减小。正是在内外力的共同作用下，岩石圈 的物质才会不停地循环运动。
答案：(1)石灰 沉积 具有层理构造，常含有化石。 (2)石灰岩在高温、高压的条件下，岩石原有的成分 发生变化，形成变质岩 大理
1．三大类岩石的特点及应用
项目
喷 出 岩 岩 浆 岩 侵 入 岩
形成过程
岩浆在地下巨大 压力作用下，沿 着地壳软弱地带 喷出地表迅速冷 却凝固而成
⊙判断正误 1．花岗岩是由于岩浆喷出地表形成的。( ) 2．岩浆岩和其他两类岩石可以直接转化。( ) 3．只有岩浆岩是由岩浆直接形成的。( ) 答案：1.× 2.× 3.√
三、人类对岩石的开发利用 1．岩石的开发和利用是人类生存与发展的基本条件。 2．岩石和矿物是人类生产和生活资料的重要来源。 3．岩石还形成了许多秀丽的自然景观，成为享誉世 界的风景游览区。 [思考] 既然岩石可以循环，因此岩石是人类取之不 尽、用之不竭的资源。你是否赞同这一说法？ 提示：不赞同。尽管岩石可以循环，但循环的周期 很长，对于短暂的人类历史而言，岩石是一种不可再生 资源。
⊙判断正误 1．岩石圈就是地壳。( ) 2．花岗岩是常见的侵入岩，玄武岩是常见的喷出岩。 () 3．沉积岩都含有化石。( ) 答案：1.× 2.√ 3.×
二、岩石圈的物质循环 1．存在的基础：岩石圈中岩浆岩、沉积岩和变质岩 的相互转化。 2．转化过程。
(1)岩浆喷出地表或侵入到地壳之中冷―却―凝→结岩浆岩。 (2)出露地表的岩石外―力―作→用 沉积岩。 (3)各类岩石在地下深处高温、高压条件下变―质―作→用 变质岩。 (4)各类岩石重新深入到地下重―熔―再→生岩浆。 3．影响：在岩石圈物质循环过程中，内力作用使地 表变得高低不平，差异加大；外力作用则可夷平地表， 使地表差异减小。正是在内外力的共同作用下，岩石圈 的物质才会不停地循环运动。
现代自然地理大气圈与岩石圈的相互作用PPT课件
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物理风化
化学风化
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生 物 风 化
第6页/共55页
地球表层 岩石风化后，由 残留在原地基岩 上的风化产物组 成的壳层，称为 风化壳。
内蒙古碎屑风化壳
第7页/共55页
二、气候对岩石风化的影响
岩石风化的类型与强度，在很大程度上受到气候 的影响与控制。
外动力：是指地球表面受大气、水的运动与生物 作用而产生的力。
第22页/共55页
一、地貌对气候的影响
大陆与大洋是最大的地貌单元。由于大陆与大洋之间的热力差，产生了 季风环流。
从高原、盆地、山地、丘陵到河谷、平原，不同的地貌单元对应于不同 的区域或局地气候环境。在山区，由于山坡与山谷对温度日变化的响应速度 不同，故产生了山谷风。
第25页/共55页
在内陆干旱盆地的中心，地势低洼，地下水和洪水汇集到这里， 成为湖泊。雨季过后，湖水蒸发而干枯。由于不断地积水、不断地干 枯，盐度越来越大，逐渐成为盐湖。湖水含盐达到饱和或过饱和状态， 盐就会结晶析出，形成盐壳。
死海大咸湖，湖面海拔-395 m，盐度达30％
第26页/共55页
干旱荒漠区的地表，由于组成物质不同，可以划分出不同的类型。 由裸露岩石、砾石、沙、或者泥岩（黏土）组成的荒漠，依次叫做岩 漠、砾漠、沙漠或泥漠。
深 色 区 域
输向中纬度地区，导致中纬度地区温度的降低。
为
⑵ 随着高原的隆升，地面积雪越来越多， 地面反射率增高，使地面接受到的太阳辐射减 少，从而导致地面温度的降低。
变 冷 区 域。
⑶ 随着高原的隆升，高原与周围地区的高 差增大，地面的侵蚀作用加强。由于地面风化 产物源源不断地被侵蚀搬运，使暴露于大气中
第4页/共55页
物理风化
化学风化
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生 物 风 化
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地球表层 岩石风化后，由 残留在原地基岩 上的风化产物组 成的壳层，称为 风化壳。
内蒙古碎屑风化壳
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二、气候对岩石风化的影响
岩石风化的类型与强度，在很大程度上受到气候 的影响与控制。
外动力：是指地球表面受大气、水的运动与生物 作用而产生的力。
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一、地貌对气候的影响
大陆与大洋是最大的地貌单元。由于大陆与大洋之间的热力差，产生了 季风环流。
从高原、盆地、山地、丘陵到河谷、平原，不同的地貌单元对应于不同 的区域或局地气候环境。在山区，由于山坡与山谷对温度日变化的响应速度 不同，故产生了山谷风。
第25页/共55页
在内陆干旱盆地的中心，地势低洼，地下水和洪水汇集到这里， 成为湖泊。雨季过后，湖水蒸发而干枯。由于不断地积水、不断地干 枯，盐度越来越大，逐渐成为盐湖。湖水含盐达到饱和或过饱和状态， 盐就会结晶析出，形成盐壳。
死海大咸湖，湖面海拔-395 m，盐度达30％
第26页/共55页
干旱荒漠区的地表，由于组成物质不同，可以划分出不同的类型。 由裸露岩石、砾石、沙、或者泥岩（黏土）组成的荒漠，依次叫做岩 漠、砾漠、沙漠或泥漠。
深 色 区 域
输向中纬度地区，导致中纬度地区温度的降低。
为
⑵ 随着高原的隆升，地面积雪越来越多， 地面反射率增高，使地面接受到的太阳辐射减 少，从而导致地面温度的降低。
变 冷 区 域。
⑶ 随着高原的隆升，高原与周围地区的高 差增大，地面的侵蚀作用加强。由于地面风化 产物源源不断地被侵蚀搬运，使暴露于大气中
矿物岩石之风化产物搬运与沉积介绍课件
沉积环境
1
2
3
4
河流沉积：河流携 带的泥沙在河床、
河岸等地方沉积
湖泊沉积：湖泊中 的泥沙在湖底、湖
岸等地方沉积
冰川沉积：冰川携带 的泥沙在冰川边缘、 冰川底部等地方沉积
海洋沉积：海洋中 的泥沙在海底、海
岸等地方沉积
沉积特征
沉积物类型：包括 1 碎屑沉积物、化学 沉积物和生物沉积 物等
沉积环境：包括河 2 流、湖泊、海洋、 冰川等不同环境
矿物岩石之风化产物搬运与沉积介 绍课件
演讲人
目录
01. 风化产物搬运 02. 沉积过程 03. 实例分析 04. 总结与展望
风化产物搬运
风化作用
物理风化：岩石受到温度变化、水、冰等物理 因素的影响，产生破碎、分解等现象。
化学风化：岩石受到水、氧气、二氧化碳等化 学因素的影响，产生溶解、氧化等现象。
02
沉积类型：包括机械沉积、化 学沉积和生物沉积
03
沉积环境：包括陆地、海洋 和湖泊等
05
展望未来：研究风化产物搬运 与沉积对地球演化、资源开发 和环境保护等方面的意义
04
沉积岩的形成：包括沉积物的 沉积、压实、胶结等过程
拓展思考
1
风化产物搬运与沉 积的研究方向：如 风产物的成因、 搬运机制、沉积过
03
科学、环境科学等学科的发展 风化产物搬运与沉积的研究将促进国际 04 合作与交流，共同应对全球性环境问题
谢谢
生物风化：植物根系、微生物等生物活动对岩 石产生破坏和分解作用。
风化产物搬运：风化产物在自然力（如水流、 风、冰川等）作用下，被搬运到其他地方沉积。
搬运方式
机械搬运：通过风、水、冰等外力作用，
第二章 风化作用
第四节 风化作用的阶段及产物 （1）碎屑残积阶段 a.主要发生物理风化 b.元素和化合物几乎不迁移； c.产生的是一些岩屑和矿物碎屑 （2）钙质残积阶段 a.CI，SO4几乎全部迁移； b.铝硅酸盐开始分解； c.Ca2+、Mg2+、Na+、K+大部分迁移； d.介质呈碱性 e.产生水云母、蒙脱石； f.地碱性条件下，CaCO3开始堆积
3．结构 疏松的结构易风化(雨花台砾石层); 坚硬的岩石抗风化力强(硅化带)。 4．节理发育者易风化: 试剑石、石桌(苏州 虎丘），鲫鱼背（黄山） 四、球状风化 节理包围的碎块，在化学风化（水溶液）、 物理风化（温度变化）下，棱角消失，圆化成 球状；以化学风化为主。
花岗岩、闪长岩、辉长岩、厚层砂岩,块状、等粒
2. 生物分泌的有机酸 3.生物腐烂分解的有机酸 4. 人类的破坏：矿山滥采和爆破、长江 沿岸化工厂的污水排放，导致环境污 染，严重危害人类生存条件，同时也 对岩石起着破坏改造作用。
（5） 根劈作用
（6） 人为机械破坏作用
人 类 活 动 所 导 致 的 风 化
第二节．控制岩石风化的因素 一．气候 北方:花岗岩(低山、圆滑的山头);灰岩(高山) 南方:花岗岩(高山峻岭),灰岩(低山溶洞) 二．地形 高度(高易遭风化),起伏(易带走风化物), 坡向(南坡易风化） 三．岩石性质 1．成分：单矿物岩石抗风化强，如石英,膨胀、 收缩系数相同； 2．早结晶者易风化：火成岩中矿物的风化能力 与鲍曼反应系列中的晶出顺序一致。
●含黄铁矿较多Байду номын сангаас岩石不宜作建筑、装潢材料。
●暗色矿物黑云母、角闪石含量高的花岗岩，容 易风化，不是好的建筑材料。
淋滤风化：孔洞状奥陶纪灰岩（玉山，唐朋摄）
第四节 风化壳及风化阶段
第四节 风化壳及风化阶段
一、风化壳
1.有关概念 残积物：残留在原地基岩之上的风化物 称为残积物。 风化壳：由残积物构成的地表不连续的 覆盖层称为风化壳。 土壤： 风化壳的表层经过风化作用，形 成能生长植物的松散表土，称为土壤
风 化 壳 剖 面 示 意 图
风化岩石与基岩
2.形成风化壳的基本条件 形成风化壳的基本条件
（二）防治方法
这种方法是采
取制止风化作用继续发展，或采用 人工方法加固风化岩的措施。防治 风化的方法甚多。
4.防治措施 防治措施
1、 覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥 青、水泥、粘土盖层等； 2 、灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥 青、水玻璃、粘土等浆液，使其起到封 闭和胶结岩石裂隙的作用；
3、整平地区，加强排水。水是风化作用 最活跃因素之一，隔绝了水就能减弱 岩石的风化速度 4、当岩石风化速度较快时，必须通过敞 露的探槽观测岩石的风化速度，从而 确定基坑的敞开期限内岩石风化可能 达到的程度，据此拟定保护基坑免受 风化破坏的措施。
一是有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和结构条件 二是有利于风化产物残留原地的地貌、植 被、水文与水文地质条件
山地草甸
草甸土剖面
植被丰富土壤Leabharlann 面强度风化层中度风化层
微风化层
3、岩石风化的治理 、
(一）挖除方法
这种措施是采取 挖除一部分危及建筑物安全的风化 厉害的岩层，挖除的深度是根据风 化岩的风化程度、风化裂隙、风化 岩的物理力学性质和工程要求等来 确定。挖除风化岩石是一个困难而 耗费时间的过程，因而宜少挖。
一、风化壳
1.有关概念 残积物：残留在原地基岩之上的风化物 称为残积物。 风化壳：由残积物构成的地表不连续的 覆盖层称为风化壳。 土壤： 风化壳的表层经过风化作用，形 成能生长植物的松散表土，称为土壤
风 化 壳 剖 面 示 意 图
风化岩石与基岩
2.形成风化壳的基本条件 形成风化壳的基本条件
（二）防治方法
这种方法是采
取制止风化作用继续发展，或采用 人工方法加固风化岩的措施。防治 风化的方法甚多。
4.防治措施 防治措施
1、 覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥 青、水泥、粘土盖层等； 2 、灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥 青、水玻璃、粘土等浆液，使其起到封 闭和胶结岩石裂隙的作用；
3、整平地区，加强排水。水是风化作用 最活跃因素之一，隔绝了水就能减弱 岩石的风化速度 4、当岩石风化速度较快时，必须通过敞 露的探槽观测岩石的风化速度，从而 确定基坑的敞开期限内岩石风化可能 达到的程度，据此拟定保护基坑免受 风化破坏的措施。
一是有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和结构条件 二是有利于风化产物残留原地的地貌、植 被、水文与水文地质条件
山地草甸
草甸土剖面
植被丰富土壤Leabharlann 面强度风化层中度风化层
微风化层
3、岩石风化的治理 、
(一）挖除方法
这种措施是采取 挖除一部分危及建筑物安全的风化 厉害的岩层，挖除的深度是根据风 化岩的风化程度、风化裂隙、风化 岩的物理力学性质和工程要求等来 确定。挖除风化岩石是一个困难而 耗费时间的过程，因而宜少挖。
第四节 风化壳及风化阶段
二是有利于风化产物残留原地的地貌、植 被、水文与水文地质条件
山地草甸
草甸土剖面
植被丰富
Байду номын сангаас
土壤剖面
强度风化层 中度风化层
微风化层
3、岩石风化的治理
(一）挖除方法 这种措施是采取
挖除一部分危及建筑物安全的风化 厉害的岩层，挖除的深度是根据风 化岩的风化程度、风化裂隙、风化 岩的物理力学性质和工程要求等来 确定。挖除风化岩石是一个困难而 耗费时间的过程，因而宜少挖。
第四节 风化壳及风化阶段
一、风化壳
1.有关概念 残积物：残留在原地基岩之上的风化物
称为残积物。 风化壳：由残积物构成的地表不连续的
覆盖层称为风化壳。 土壤： 风化壳的表层经过风化作用，形
成能生长植物的松散表土，称为土壤
风 化 壳 剖 面 示 意 图
风化岩石与基岩
2.形成风化壳的基本条件
一是有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和结构条件
（二）防治方法 这种方法是采
取制止风化作用继续发展，或采用 人工方法加固风化岩的措施。防治 风化的方法甚多。
4.防治措施
1、 覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥 青、水泥、粘土盖层等；
2 、灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥 青、水玻璃、粘土等浆液，使其起到封 闭和胶结岩石裂隙的作用；
3、整平地区，加强排水。水是风化作用 最活跃因素之一，隔绝了水就能减弱 岩石的风化速度
4、当岩石风化速度较快时，必须通过敞 露的探槽观测岩石的风化速度，从而 确定基坑的敞开期限内岩石风化可能 达到的程度，据此拟定保护基坑免受 风化破坏的措施。
山地草甸
草甸土剖面
植被丰富
Байду номын сангаас
土壤剖面
强度风化层 中度风化层
微风化层
3、岩石风化的治理
(一）挖除方法 这种措施是采取
挖除一部分危及建筑物安全的风化 厉害的岩层，挖除的深度是根据风 化岩的风化程度、风化裂隙、风化 岩的物理力学性质和工程要求等来 确定。挖除风化岩石是一个困难而 耗费时间的过程，因而宜少挖。
第四节 风化壳及风化阶段
一、风化壳
1.有关概念 残积物：残留在原地基岩之上的风化物
称为残积物。 风化壳：由残积物构成的地表不连续的
覆盖层称为风化壳。 土壤： 风化壳的表层经过风化作用，形
成能生长植物的松散表土，称为土壤
风 化 壳 剖 面 示 意 图
风化岩石与基岩
2.形成风化壳的基本条件
一是有利于风化作用持续进行的气候、岩 性和结构条件
（二）防治方法 这种方法是采
取制止风化作用继续发展，或采用 人工方法加固风化岩的措施。防治 风化的方法甚多。
4.防治措施
1、 覆盖防止风化营力入侵的材料，如沥 青、水泥、粘土盖层等；
2 、灌注胶结和防水的材料，如水泥、沥 青、水玻璃、粘土等浆液，使其起到封 闭和胶结岩石裂隙的作用；
3、整平地区，加强排水。水是风化作用 最活跃因素之一，隔绝了水就能减弱 岩石的风化速度
4、当岩石风化速度较快时，必须通过敞 露的探槽观测岩石的风化速度，从而 确定基坑的敞开期限内岩石风化可能 达到的程度，据此拟定保护基坑免受 风化破坏的措施。
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（３）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
总结
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。
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
原生矿物
粘土矿物
可溶性盐
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
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。
风化作用
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。
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CO2、NO2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。
CaSO4＋2H2O 2Fe2O3＋3H2O
赤铁矿
CaSO4.2H2O
2Fe2O3.3H2O 褐铁矿
风化作用
（３）水解和碳酸化作用
水解
2KAlSi3O8＋3H2O 钾长石
H2 Al2Si2O8. H2O＋ 4SiO2＋2KOH 高岭石
碳酸化水解作用
2KAlSi3O8＋CO2＋2H2O Al2Si2O8. H2O ＋4SiO2＋K2CO3
风化产物
碎屑物质 难溶物质 溶解性物质
形成不同类型的风化壳。
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。
风化产物
风化产物
CO2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
石灰岩的风化
石
笋
CaCO3 ＋ H2CO3
溶解度很低
(H2O+CO2)
Ca(HCO3) 2
溶解度较高
平衡的变化：
(1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右
。 (2)当湿度较小，Ca(HCO3) 2脱水并放出CO2，平衡向左进行
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
（２）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、CO2等化 学物质作用而发生化学风化。
风化作用
风化作用实质上表现为一系列崩解和分解
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。
分解：岩石风化过程 中化学成分发生变化
物理风化 生物风化
化学风化
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。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，
风化作用
（４）氧化作用 空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。
4FeS2＋2H2O＋15O2
2Fe2（SO4）3＋2H2SO4
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。
第四节 岩石风化
一、风化作用的概念
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。
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。
风化作用
根劈作用
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 特
岩石的结构
征
岩石的构造
影响因素
（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。
影响因素
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。
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
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
总结
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。
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
原生矿物
粘土矿物
可溶性盐
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
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。
风化作用
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。
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CO2、NO2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。
CaSO4＋2H2O 2Fe2O3＋3H2O
赤铁矿
CaSO4.2H2O
2Fe2O3.3H2O 褐铁矿
风化作用
（３）水解和碳酸化作用
水解
2KAlSi3O8＋3H2O 钾长石
H2 Al2Si2O8. H2O＋ 4SiO2＋2KOH 高岭石
碳酸化水解作用
2KAlSi3O8＋CO2＋2H2O Al2Si2O8. H2O ＋4SiO2＋K2CO3
风化产物
碎屑物质 难溶物质 溶解性物质
形成不同类型的风化壳。
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。
风化产物
风化产物
CO2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
石灰岩的风化
石
笋
CaCO3 ＋ H2CO3
溶解度很低
(H2O+CO2)
Ca(HCO3) 2
溶解度较高
平衡的变化：
(1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右
。 (2)当湿度较小，Ca(HCO3) 2脱水并放出CO2，平衡向左进行
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
（２）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、CO2等化 学物质作用而发生化学风化。
风化作用
风化作用实质上表现为一系列崩解和分解
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。
分解：岩石风化过程 中化学成分发生变化
物理风化 生物风化
化学风化
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。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，
风化作用
（４）氧化作用 空气中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。
4FeS2＋2H2O＋15O2
2Fe2（SO4）3＋2H2SO4
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。
第四节 岩石风化
一、风化作用的概念
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。
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。
风化作用
根劈作用
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 特
岩石的结构
征
岩石的构造
影响因素
（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。
影响因素
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。
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