一.物理风化
1.定义:地表岩石在外力(大气、水、生物)作用下发生的机械破碎作用或化学分解作用。
2.特征:●机械风化与破碎
●不能改变化学成分,不会形成新矿物
●温差大的沙漠、戈壁及干寒地区表现明显2. 物理风化四方式(1)热涨冷缩方式(温差大的沙漠、戈壁)
● 岩石里外受热不一致,在表面温度大于50度时,就会产生鳞片状层层剥落。
● 矿物的膨胀系数不同,石英31×10-6,长石17×10-6,使内部构造破坏,完整的岩石不断松散破碎。
● 昼夜温差大于季节性温差时,物理风化的表现就特别明显.
★ 夏季新疆沙漠地区、冰达坂的实例(昼夜温差达60-70多度).
(2)冰劈作用(干寒区)
● 岩石裂隙中的水结冰后体积会增大,达到一定限度后岩石就会崩解滚落。
● 条件:
a.岩石有贯通的空隙,可使水渗入并流动(封闭空隙如气孔不行);
b.有足够的水分;
c.温度常在冰点上下波动。
★ 干寒区(乌市)的马路、道路与经济发展
⑶ 层裂或卸载作用fracture & unloading
深部岩石上升减压会造成向上或向外的膨涨,产生与地面平行的膨胀节理.
★黄山没有层理的花岗岩区;新疆凝灰岩地区;南方采石场。
⑷ 盐分结晶撑裂作用
●岩石中多含盐类,这些盐分在晚上因吸收大气水分会潮解,并渗入岩石内部,溶解所经岩石中盐分。白天烈日照晒,使地下水沿岩石裂隙上升蒸发, 岩石中
盐分饱和结晶、撑裂岩石。
●如此反复,使岩石崩解。
●发生在蒸发量大于降水量的半干旱地区。(哈密)
二.化学风化作用
1. 特征:
●不仅破坏岩石,而且使其化学成分变化、并形成新矿物。
●岩石在水、氧、二氧化碳作用下,产生化学分解。
●温湿的南方地区表现明显。
2. 化学风化五种方式(1)溶解作用 使矿物发生部分溶解分化的作用。
● 易溶物质的流失将导致岩石空隙加大,加速剥蚀。
● 大多数矿物可溶解于水,但溶解度不同。每公斤25度的纯水中,可溶解:
1/340g云母,1/115g滑石,1.5/100g方解石,2.1g硬石膏,320g岩盐
● 影响溶解度的因素:温度、压力、PH值。
⑵ 水化作用
● 矿物加水会形成含水矿物(CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O), 从而使体积膨胀、硬度降低。
● 有些矿物能吸收一定水参加到矿物品格中,形成含水分子的矿物。
⑶ 水解作用
● 弱酸强碱盐或强酸弱碱盐,遇水会解离成带不同电荷的离子,这些离子分别与水中的 H+、OH-发生反应,形成含OH-的新矿物,称为水解。
● 水解:钾长石→高岭土(富集)+SiO2(带走)+K(OH)(带走)
进一步水解:高岭土→铝土矿(耐火材料富集)+SiO2(带走)
⑷碳酸化作用 含CO2的水溶液和某些矿物中K、Na、Ca等金属阳离子结合,可形成随水迁移的碳酸盐矿物。如钾长石+H2O+CO2→高岭土(富集)+8SiO2+2K2CO3
●斜长石易碳酸化,可使很硬的花岗岩被瓦解!
●碳酸钾有利于植物生长,因而花岗岩地区(富长石)植被发育。
⑸ 氧化作用
矿物被氧化后可形成新矿物;在地表富氧条件下某些矿物中的元素可从低价变为高价。 如 黄铁矿或磁铁矿→褐铁矿(见P.136)
●松散褐铁矿及反应中产生的硫酸,导致岩石破坏。
●地表褐铁矿常是地下大矿的表层标志,称为铁帽。
●含黄铁矿较多的岩石不宜作建筑、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。三.生物风化:生物活动引起的岩石物理与化学变化
1. 植物的根劈作用
苏州天平山花岗岩中的根劈、天山雪莲的根劈 snow lotus
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。

