專題二

風化作用

一、風化作用的意義

1.

風化：

位于地殼表面或接近于地面的巖石經受著風、電、大氣降水和溫度等大氣營力以及生物活動等因素的影響，巖石會發生破碎或成分變化，這種變化的過程稱為風化。

2.風化作用的結果：

●導致巖石的強度和穩定性降低，對工程建筑條件起著不良的影響;●促進滑坡、崩塌等不良地質現象的形成和發展。

3.

風化營力：引起風化作用發生的風化因素統稱為風化營力。

二、風化作用類型按風化營力的不同，風化作用可分為三大類型：

物理風化作用

化學風化作用

生物風化作用

（一）物理風化作用

物理風化作用：是指巖石在風化營力的影響下，產生一種單純的機械破壞作用。

特點：破壞后巖石的化學成分不改變，只是巖石發生崩解、破碎、形成巖屑，巖石由堅硬變疏松。

引起巖石物理風化作用的因素：主要是溫度變化和巖石裂隙中水分的凍結。

●溫度變化是引起巖石物理風化作用的最主要因素。因為：

（1）由于溫度的變化產生溫差，溫差可促使巖石膨脹和收縮交替地進行，久之則引起巖石破裂。

（2）巖石本身的某些性質，如巖石的顏色、礦物成分和礦物顆粒的大小等對于溫度變化的感應程度是不同的。

●水的凍結在嚴寒地區和高山接近雪線地區經常發生。

當氣溫到0℃或以下時，在巖石裂隙中的水，就產生冰凍現象。水由液態變成固態時，體積膨脹約9％，對裂隙兩壁產生很大的膨脹壓力，起到楔子的作用，稱為“冰劈”。（二）化學風化作用

化學風化作用：是指巖石在水和各種水溶液的化學作用和有機體的生物化學作用下所引起的破壞過程。

特點：不僅破碎了巖石，而且改變了化學成分，產生了新的礦物，直到適應新的化學環境為止。

化學風化作用類型：水化作用、氧化作用、水解作用，以及溶解作用。

●水化作用

水化作用是水分和某種礦物質的結合，在結合時，一定分量的水加入到物質的成分里，改變了礦物原有的分子式，引起體積膨脹，使巖石破壞。如硬石膏（CaSO4）遇水后變成普通石膏（CaSO42H2O）其體積膨脹60％，這對圍巖產生巨大壓力，使圍巖脹裂。

●

氧化作用

氧化作用常是在有水存在時發生的，在水溶液，低氧化合物、硫化物和有機化合物發生了氧化反映。如：低價鐵---氧化---變成高價鐵。黃鐵礦（FeS2）--氧化---硫酸亞鐵（FeSO4和硫酸（H2SO4），而硫酸有腐蝕作用。能溶蝕巖石中某些礦物，形成一些洞穴和斑點，致使巖石破壞。

●水解作用

水解作用是指礦物與水的成分起化學作用形成新的化合物。如正長石（KAlSi3O8）經水解后形成高嶺土（A12O3·2SiO2·H2O）、石英（SiO2）和氫氧化鉀（KOH）。

再如大氣中和水中經常含有二氧化碳（CO2），它與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物，稱其為碳酸鹽化作用。

●

溶解作用

溶解作用是指水直接溶解巖石礦物的作用，使巖石遭到破壞。最容易溶解的是鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽），其次是硫酸鹽（石膏、硬石膏），再次是碳酸鹽類（石灰巖、白云巖等）。如：在石灰巖地區經常有溶洞、溶溝等巖溶現象，就是這種溶解作用造成的。

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