第五章 风化作用与剥蚀作用(一).ppt

风化作用与河流的侵蚀作用 魏 刚 锋 长安大学地球科学与国土资源学院 本次课堂内容 第一节 风化作用（重点） 风化作用的类型和产物 风化壳和土壤 影响风化作用的因素 第二节 河流的侵蚀作用（重点和难点） 分水岭的侵蚀作用 上、中、下游的侵蚀作用 风 化 作 用 风化作用与风的地质作用在概念上毫不相关！ 物 理 风 化 温差作用：因气候变化而导致岩石产生崩解。 干旱的沙漠地区常见。 物 理 风 化 冰劈作用：当昼夜气温在0℃上下变动时，渗透在岩石裂隙中的水，时而冻结，时而溶解。冰冻时因体积增大，使岩石裂隙扩张，最后使岩石崩解。 高寒地区、高山地带。 物 理 风 化 卸载作用： 处在地下深处的岩石，由于受高温高压的影响，因此坚硬而致密。当它转移到地表常温常压条件下时，由于静压力解除，在张应力作用下自发膨胀，这种现象就叫卸载，结果使岩石表面产生一系列平行或垂直于地表的裂隙，这种裂隙就叫席理。由于长期的卸载作用，促使岩石层层剥离崩解，所以又叫剥离作用。 物 理 风 化 盐类的结晶与潮解： ——类似于冰劈作用。 常见于干旱半干旱地区 物理风化的产物 物理风化作用产物的特征主要有： 破碎后的颗粒粗细不等，棱角显著，没有层次； 多分布在水分岭上或斜坡上； 碎屑物的成分与下覆基岩成分一致。 化 学 风 化 溶解作用： 不同的矿物，溶解度差别很大，在自然界，硅酸盐类的矿物最难溶。碳酸盐、卤化物、硫酸盐等较易溶解。矿物溶解度的大小，一方面决定于化合物的性质，另一方面决定于外界条件（水和水溶液的温度、压力及CO2 的含量等）。 溶解作用的结果是：易溶物质流失，难溶物质残留原地，岩石孔隙增多，硬度变小，岩石被破坏。 化 学 风 化 氧化作用 金黄色 黑褐色 铁帽——硫化物矿床标志 化 学 风 化 水解和碳酸化作用 化学风化作用的产物 产物：可迁移物质 ＋ 残积物 抗风化能力： 氧化物 卤化物 氢氧化物 硅酸盐 碳酸岩 硫化物 硫酸岩 石英＞白云母＞长石＞黑云母＞角闪石＞辉石＞橄榄石 化学风化作用的产物 由化学风化作用残留在原地的产物叫化学残积物。这些物质往往呈松散状，其成分主要是铁、铝、硅的化合物，如褐铁矿、铝土矿、高岭土、蛋白石等。当残留物中铁质少，铝质多时，就形成红色粘土，称为红土。我国南方许多省都能见到红土堆积，有的地方厚达几十米。 生 物 风 化 物理生物风化 如根劈作用 化学生物风化 腐殖质 土壤 是风化作用的综合产物。 风 化 壳 岩石在长期的风化过程中，一些不稳定的矿物遭到分解，其中可溶性部分被水流失，难溶部分残留在原地，这些残留在原地的物质叫残积物。残积物常分布在分水岭上或缓坡上，残积物顶部常因生物的活动被改造成土壤。由于残积物分布在地壳的表层，且构成一个不连续的薄壳，叫做风化壳。 风化壳的垂直分带性 从上到下： Ⅰ层叫土壤层，主要是各种粘土矿物。铁在此层呈高价氧化铁； Ⅱ层为残积物，一般由岩屑、粘土组成，风化不彻底，含少量有机质； Ⅲ层为半风化层，遭受风化作用微弱，主要是未经化学风化的岩屑； Ⅳ层为底层，由基岩组成。 风化壳的研究意义 风化壳可以阐明地壳运动； 风化壳可以恢复古地理环境；? 风化壳对找矿具有重要意义； 研究风化壳对工程建设也有重要作用。 土 壤 表土层 有机质丰富； 淀积层 性质决定土壤肥力； 母质层 　≈风化壳的残积层和半风化层 土 壤 土壤类型与分布主要与气候带有关，不同的土壤类型反映其形成时的不同气候环境； 古土壤——研究和恢复古气候、古环境重要依据。 影响风化作用的因素 岩石本身性质 岩石成分、结构、构造、裂隙等； 地表环境 地形、气候、植被等； 岩石本身性质 矿物成分： 在岩浆岩中，最早结晶的矿物在地表条件下最先分解，最后结晶的矿物，如石英，抗风化的能力最强。含铁镁矿物多的超基性岩比含硅铝矿物多的酸性岩易于风化。 单矿物岩因具有各向同性，不易物理风化。而复矿物岩因所含矿物颜色、成分、内部晶架各不一样，其导热率、体胀系数也不一样，因此在温度和水溶液的作用下，易遭受破坏。 差异风化： 当抗风化能力强弱不同的岩石组合在一起时，抗风化弱的岩石组成负地形，抗风化强的