普通地质学-(谢文伟-黄体兰-周仁元-王嵩莉)-第四章-风化作用.pptVIP

普通地质学 第四章 风化作用 4.1 风化作用 4.1 风化作用的类型（物理风化） 4.1 风化作用的类型（物理风化） 4.1 风化作用的类型（物理风化） 4.1 风化作用的类型（化学风化） 4.1 风化作用的类型（化学风化） 4.1 风化作用的类型（化学风化） 4.1 风化作用的类型（生物风化） 4.2 影响风化作用的因素（气候、地形） 4.2 影响风化作用的因素（岩石） 4.3 风化作用的产物（产物及特征） 4.3 风化作用的产物（风化壳） 本章学习要求与习题 * 江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作 影视：风化作用 风化作用——地表及接近地表的岩石，在温度、大气、水和生物的影响下，使岩石在原地遭受复杂的分解和破坏的过程。 风化作用 第一节 风化作用的类型 按风化作用的性质和方式可分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 一、物理风化作用 指由于气温频繁升降的反复变化，使岩石在原地发生碎裂，形成岩石、矿物碎屑，而并不改变岩石化学成分的一种机械破坏作用。 由于地面上的温度变化（日温差可达40°～60°）以及岩石中各种矿物膨胀系数的不同，产生了膨胀收缩的差异，天长日久岩石就产生裂隙，小裂隙变成大裂隙乃至网裂隙，导致岩石表层逐层剥离。 较为典型的有球状风化 当温度下降到0°以下时，岩石孔隙和裂隙中的水会结冰，体积就会膨胀9.2%，这对裂隙周围产生很大的挤压力。当温度为-22°时，压力可达108kg/km3，致使裂隙不断扩大，岩石破裂成碎块。因此，在高寒地区和温带冬季冰劈作用特别突出。 1.剥离作用（温差风化） 2.冰劈作用 3．层裂或卸载作用 深部的岩石处于上覆岩石的强大压力之下，一旦因上覆岩石剥去，压力解除，岩石随之而产生向上或向外的膨胀，形成平行于地面的层状裂隙。 4．盐类的结晶与潮解作用 气候干旱地区岩石裂隙中的盐类，在夜间因吸收大气中的水分而潮解，白天在烈日照晒下，水分蒸发、盐类结晶，对周围岩石产生压力，如此反复致使岩石撑裂的作用。 二、化学风化作用 （一）溶解作用 水是溶剂，自然界中的水中总会有一定数量的O2、CO2和一些酸、碱物质，因此具有较强的溶解能力，能溶解大多数矿物。常见矿物的溶解度大小顺序为：石盐、石膏、方解石、橄榄石、辉石、角闪石、滑石、蛇纹石、绿帘石、钾长石、黑云母、白云母、石英。 1. 石灰岩和白云岩与CO2、H2O的作用 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 2. 含硫酸的水的作用 CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O 3. 含碱质水的作用 FeSO4+K2CO3=FeCO3+K2SO4 (三）水解作用 弱酸强碱盐或强酸弱碱盐遇水解离或带不同电荷的离子。这些离子与水中的H+ 和OH –发生反应形成含OH–的新矿物，矿物和岩石因此遭到破坏。 4K[AlSi3O8]+6H2O = Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+4KOH （钾长石） （高岭石） （二）水化作用 矿物质吸收一定量水参与矿物晶格形成含水分子的矿物。 CaSO4 + 2H2O = CaSO4·2H2O （硬石膏） （石膏） 体积扩大60% 物理破坏作用 加速风化 溶 解 度 大 容易被水溶解流失 　　在湿热气候条件下，高岭石还可进一步水解，形成铝土矿，其反应式如下： Al4[Si4O10](OH)8+nH2O→2Al2O3·nH2O+4SiO2+4H2O （高岭石）　　　　　 （铝土矿） （五）氧化作用 空气和水中的游离氧使地表及其附近的矿物氧化，改变其化学成分并形成新的矿物。 1. 硫化物的氧化 2FeS2+2H2O+7O2=2FeSO4+2H2SO4 （黄铁矿） （硫酸亚铁） 2. 磁铁矿氧化成赤铁矿 4Fe3O4+O2=6Fe2O3 在地表常形成的铁帽是寻找原生矿物的重要标志 （四）碳酸化作用 溶于水中的CO2形成CO 32–和HCO3–离子，易与矿物中的K+、Na+、Ca2+等金属离子结合，形成易溶的碳酸盐而随水迁移，使矿物分解并增强了水溶液的溶解力，称为碳酸化作用，如钾长石易于碳酸化，其反应式如下： 4K[AlSi3O8]+4H2O+2CO2→Al4[Si4O10