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风化作用与坡地重力地貌

•人们通常用“海枯石烂不变心”来表示对

爱情的忠贞，实际上海会枯，石也会烂。

引起石烂的原因就是——风化作用

•风化后的物质在重力和水等因素作用下，

容易顺坡向下运动，形成——坡地重力

地貌

34次课

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1、物理风化

v概念：岩石发生物理疏松崩解等机械破

坏的过程，一般不引起化学成分的改变，以温

度变化为主要影响因素，破坏只使岩石由大块

变为小块，再变成细沙，细粉，最后变成岩土。

v引起物理风化的主要原因有：

（1）岩石卸荷释重引起的剥离作用：形成于

地壳深处的岩石，后来受到地壳抬升，释放了

原来受压的应力，由此引起岩体膨胀，当膨胀

超过弹性限度，岩石就发生破裂。

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在花岗岩分布地区由于岩石完整，物质均匀，

破裂面少，因而这种原因引起的物理风化最常见。

花岗岩经物理风化后片状剥落

PhotographbyPeterL.Kresan

岩石卸荷释重引起物理风化

PhotographbyPeterL.Kresan

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（2）外来晶体的挤压作用（又称冰劈或冰楔作用，

如图）

冰辟作用形成过程：①

存在于岩石裂隙中的水，

在气温达到冰点凝固结冰

时体积膨胀，使岩石裂隙

加宽加深。②冰融化时，

水沿着扩大了的裂隙向更

深处渗入，再次冻

结……③如此反复，以

致把岩石崩解成碎块。

冰辟作用在气温常在0℃上下变化的亚寒带潮湿地

区最显著。

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（3）因温度变化

引起岩石体积发

生膨胀与收缩作

用（右图）：

左边揭示了风化的

原因，侧重了温

度变化对岩石的

破坏作用；

右边显示了风化的

过程。

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（4）生物活动参与下的机械破坏作用：①根劈；②

地下各种动物把地下岩屑带到地表（如图）；③直

接在岩石上打洞。

Photographfrom：

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2、化学风化

（1）概念

位于地表的岩石矿物在水、大气、生物的

相互作用下，发生氧化、溶解、水解、水化等一

系列化学反应，因而改变了岩石的物理性质和化

学成分，甚至形成新的矿物，破坏岩石原来的结

构，使岩石疏松甚至逐渐变成松散的土层。

（2）影响因素：

水：地表化学风化过程中最活跃的因素

大气：氧气、二氧化碳

温度：影响化学风化进行的速度

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（3）分类

化学风化分溶解、水解、水化、氧化、

碳酸盐化、生物化学风化等。

①溶解：水对矿物直接溶解

作用：增加岩石孔隙，破坏岩石结构，

削弱岩石抗风化能力，有利于物理风化作用

进行。

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②水解：矿物与水发生反应而分解

一些弱酸强碱或强酸弱碱的岩类矿物离解，

和水中游离的H+和OH—结合产生新矿物。

陆壳中的花岗岩分布最广，所以，长石

（花岗岩主要成分之一）水解也最普遍（如下

式）。

K2O·Al2O3·6SiO2+3H2O→Al2O3·2SiO2·2H2O+2KOH+4SiO2

正长石固体

新矿物液体胶体

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③水化：

水与一些不含水的矿物相结合，水参与到矿

物晶格中，并改变其分子结构，形成新矿物（如下

式）。

CaSO4（硬石膏）+2H2O→CaSO4·2H2O（石膏）

水化作用的结果是改变矿物物理性质：硬度

下降，密度减小，体积增大，有利于物理风化进一步

进行。

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④碳酸盐化作用（在石灰岩地区最明显）

碳酸与岩石中的金属离子发生反应形成碳酸

盐化作用（如下式）。

CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2

方解石重碳酸

钙

2KAlSi3O3+2H2O+C