风化是怎么回事?为什么会风化

如题所述

使岩石发生破坏和改变的各种物理、化学和生物作用。一般可定义为在地表或接近地表的常温条件下,岩石在原地发生的崩解或蚀变。崩解和蚀变的区别反映了物理作用和化学作用的差异。物理作用涉及岩石破碎而不涉及造岩矿物的任何分解。相反,化学作用则意味著一种或多种矿物的蚀变。风化作用产生在结构或成分上不同于母岩的表层物质。风化带称为表土或残馀土。风化作用的下限称为风化面。 风化过程十分复杂,通常是几种作用同时发生,造成岩石的崩解或分解。为方便起见,可把风化作用分为物理(或机械)风化、化学风化和生物风化。热胀冷缩是岩石,尤其是热带荒漠地区岩石崩解的一个原因。许多不同类型的风化作用,包括粒状崩解、球形风化、剥离风化及层裂构造,都可用热胀冷缩的原理来解释。但是,目前大部分野外证据却显示出相反的结论。粒状崩解、球形风化、剥离风化和层裂构造都已在远远超过太阳热力影响的地下深处发现。实验表明,仅仅依靠受热和冷却,风化的效果很小,进程缓慢,而当有水分存在时,则几乎立即产生影响。虽然一度认为层裂构造是日照作用的产物,但多年来业已承认它们是卸载,即压力释放的结果。不过,大量证据表明,卸载假说也并不处处适用。地壳内的断层作用和侧向挤压,似乎可以作为层裂的另一种解释。在副极地地区,频繁波动于冰点上下的气温对地表岩石的影响很大。在这些地区对岩层的详细观察,证实了冻融机制的有效性。某些盐类,诸如氯化钠(NaCl)和石膏(Ca[SO4]�6�12H2O)的结晶作用,也被引证来作为岩石,尤其是干旱地区岩石崩解的原因之一。树根的生长无疑能把大量岩块推开,并扩大原有的节理。甚至地衣的菌丝也能穿透矿物晶体的界面和解理,完成一定的机械崩解。穴居动物为其他营力尤其是水分开辟了通道。 许多矿物在相当程度上溶解于水。某些矿物,例如石盐(NaCl)、石膏(Ca[SO4]�6�12H2O)和石灰石(CaCO3),能与水发生强烈反应,并溶解于水或形成可溶产物。甚至石英(SiO2),在某种程度上也溶解于水。许多矿物在盐水中比在淡水中更易溶解。在许多情况下,溶解作用可能是化学风化的第一阶段。由於溶解的矿物质(以及固体微粒)在风化剖面中的位移,形成了富含氧化铁、灰质、硅质或石膏的不同的层或盘。在世界各地都有大片砖红土、钙壳和硅壳的堆积。水及其所含的根和气体与各种矿物结合形成新的矿物。这些过程称为水化和水解。例如,铁很容易与水和氧结合,形成各种氧化铁的水化物,许多风化剖面呈黄色或红色的原因即在于此。所有常见的造岩矿物,除石英以外,由于学风化(主要是水化和水解)都会转变为黏土矿物。氧化作用发生于土壤的包气带,氧化物是表土中的常见成分。碳化作用是像长石这类矿物发生风化的中间步骤。碳酸虽是弱酸,但它是自然界的一种有效的溶剂。硅化和脱硅能使一种黏土转变为另一种黏土。因此,热带地区云母经脱硅化可产生高岭土和氧化铁,如果条件有利,还可能进而形成铝土矿(三水铝石)。如同物理风化的情况一样,化学风化往往也得到生物作用的助力。腐殖酸通常能促进风化。腐殖质往往有助于保持土壤中的水分,从而以各种方式加速风化作用。 制约岩石风化的类型和速率的因素很多,包括矿物成分、岩石结构、断裂型式、气候、侵蚀和地形条件、时间以及人类活动等。关于于风化作用的结果,对整个人类而言,土壤的形成无疑是最为重要的。诸如铁、镍、铝等矿产的聚集也具有世界性的意义。根据地质观点,风化作用作为侵蚀和搬运的前提条件,具有重要意义。
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第1个回答  2014-04-24
风化作用 (weathering) 是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。 岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。 岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。 此外植物根系的生长,洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。