機(jī)械性風(fēng)化

巖石發(fā)生化學(xué)成分的改變分解，稱為化學(xué)風(fēng)化。例如，巖石中含鐵的礦物受到水和化學(xué)風(fēng)化空氣作用，氧化成紅褐色的氧化鐵；空氣中的二氧化碳和水氣結(jié)合成碳酸，能溶蝕石灰?guī)r；某些礦物吸收水分后體積膨脹；水和巖層中的礦物作用，改變?cè)瓉?lái)礦物的分子結(jié)構(gòu)，形成新礦物。這些作用可使巖石硬度減弱、密度變小或體積膨脹，促使巖石分解。

氣候寒冷或干燥地區(qū)，生物稀少，寒冷地區(qū)降水以固態(tài)形式為主，干旱區(qū)降水很少。以機(jī)械性風(fēng)化作用為主，化學(xué)和生物風(fēng)化為次。巖石破碎，但很少有化學(xué)風(fēng)化形成的粘土礦物，以生物風(fēng)化為主形成的土壤也很薄。氣候潮濕炎熱地區(qū)，降水量大，生物繁茂，生物的新陳代謝和尸體分解過(guò)程產(chǎn)生的大量有機(jī)酸，具有較強(qiáng)的腐蝕能力，故化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化都十分強(qiáng)烈，形成大量粘土，在有利的條件下可形成殘積礦床?？尚纬奢^厚的土壤層。另外地形影響氣候，間接影響風(fēng)化作用。陡坡上，地下水位低，生物較少，以機(jī)械性風(fēng)化為主。地勢(shì)平坦，受生物影響較大，化學(xué)風(fēng)化作用為主。

機(jī)械性風(fēng)化，又稱物理風(fēng)化，是最簡(jiǎn)單的風(fēng)化作用，常見的機(jī)械性風(fēng)化的方式有溫差風(fēng)化、冰劈風(fēng)化、鹽類結(jié)晶與潮解作用和層裂作用。機(jī)械性風(fēng)化作用是指使巖石發(fā)生機(jī)械破碎，而沒(méi)有顯著的化學(xué)成分變化的作用。

機(jī)械性風(fēng)化是最簡(jiǎn)單的風(fēng)化作用，在沙漠地區(qū)尤其明顯。因?yàn)槟抢餁鉁匕滋旄哌_(dá)40－50℃，晚上可降到0℃以下，巖石熱脹冷縮，這種脹縮在巖石表部和核部是不一樣的。由于不同礦物的膨脹系數(shù)不一樣，久而久之，巖石出現(xiàn)了裂隙，由大塊變成了小塊，由小塊變成砂，由砂變?yōu)橥?，石頭就爛掉了。在有化學(xué)作用和生物作用參與的情況下，風(fēng)化作用進(jìn)行得更快，風(fēng)化的過(guò)程和產(chǎn)物也更豐富多彩。

最常見的風(fēng)化現(xiàn)象是巖石的球狀分化，這是因?yàn)閹r石的外層易發(fā)生成層裂開和鱗片狀剝落的緣故，兼之巖石內(nèi)常有相互交錯(cuò)的裂縫，沿裂縫風(fēng)化最深，稜角磨得最圓。在懸崖陡坡上的巖石，因風(fēng)化而發(fā)生崩落，裂解下來(lái)的石塊沿山坡流動(dòng)，最后在山坡腳下穩(wěn)定的地方堆積下來(lái)，形成上尖下圓的錐形體，稱倒石錐。如果是一個(gè)平緩的山坡，崩落下來(lái)的巖塊雜亂地堆積在那里，形成石灘或石海。

機(jī)械風(fēng)化殼又稱巖屑型風(fēng)化殼，是母巖經(jīng)物理風(fēng)化破碎而巖石的化學(xué)成分未發(fā)生改變的由巖屑組成的風(fēng)化殼。該風(fēng)化殼物質(zhì)結(jié)構(gòu)呈上細(xì)下粗，與下伏基巖呈過(guò)渡關(guān)系。它主要分布于寒冷氣候區(qū)。

地表和接近地表的巖石，在溫度變化、水、空氣及生物的作用和影響下所發(fā)生的破壞作用，稱為風(fēng)化作用。可分成兩種主要類型：

1.物理風(fēng)化作用：是指巖石只發(fā)生機(jī)械破碎而化學(xué)成分未改變的風(fēng)化作用。物理風(fēng)化的結(jié)果是形成各種碎屑物質(zhì)。

2.化學(xué)風(fēng)化作用：指巖石在氧、水和溶于水中的各種酸、以及生物的作用下，發(fā)生化學(xué)分解的風(fēng)化作用。

3.造巖礦物和巖石在風(fēng)化過(guò)程中的穩(wěn)定性。

1) 長(zhǎng)石類

在物理風(fēng)化作用下，長(zhǎng)石易沿解理面破碎。在化學(xué)風(fēng)化作用下,受各種酸的作用而分解：

長(zhǎng)石→ 水云母 K 、Na 、Ca2 → 高嶺石（蒙脫石） SiO2→ 蛋白石 三水鋁石

不同種類的長(zhǎng)石中，鉀長(zhǎng)石比斜長(zhǎng)石穩(wěn)定，酸性斜長(zhǎng)石又較基性斜長(zhǎng)石穩(wěn)定。

2）鐵鎂礦物

這類礦物的穩(wěn)定性較低，其中以橄欖石最易風(fēng)化，輝石次之，再其次是角閃石。在化學(xué)風(fēng)化作用下，尤其是在碳酸的作用下，這類礦物首先分解出Ca2 、Mg2 、Fe2 陽(yáng)離子，形成重碳酸鹽，溶于水中被帶走；在氧化作用下,這類礦物中的低價(jià)鐵氧化成高價(jià)鐵，形成含水的氧化鐵礦物而殘積在風(fēng)化地區(qū)、故其風(fēng)化產(chǎn)物多呈紅色、褐色及棕色。

3）石英

為最穩(wěn)定的造巖礦物，在風(fēng)化過(guò)程中幾乎只發(fā)生機(jī)械破碎，不易發(fā)生溶解。

4)云母類

白云母穩(wěn)定性較黑云母高，故在沉積巖中前者較常見。白云母在化學(xué)風(fēng)化作用下可以分解而轉(zhuǎn)變成為水云母以至高嶺石；黑云母風(fēng)化后形成含水的氧化鐵礦物及粘土礦物，其部分陽(yáng)離子則被淋濾。

5）粘土礦物

為沉積巖的重要造巖礦物。由于此類礦物是在地表?xiàng)l件下形成的，故在一般風(fēng)化作用下只發(fā)生機(jī)械破碎，而無(wú)化學(xué)分解現(xiàn)象。

6）碳酸鹽礦物

主要為方解石和白云石。這類礦物在酸性水中極易溶解，而在極干燥的氣候條件下，可由物理風(fēng)化作用破碎成碳酸鹽碎屑。

巖石的風(fēng)化及影響因素

1）礦物成分， 2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造， 3）氣候條件

巖石破碎 →Ca、Na、Mg、K帶出→ 水云母或蒙脫石 → 高嶺石 →含水氧化鐵 蛋白石 鋁土礦。

風(fēng)化產(chǎn)物

母巖風(fēng)化后形成的產(chǎn)物按其性質(zhì)可分為三類：

1）碎屑物質(zhì) 這是母巖機(jī)械破碎的產(chǎn)物。

2）不溶殘余物質(zhì) 是母巖在分解過(guò)程中新生成的礦物。

3）溶解物質(zhì) 在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中，母巖中活潑性較大的金屬元素分解出來(lái)溶于水中，組成真溶液或膠體。2100433B

剝蝕與風(fēng)化作用在大自然中相輔相成，只有當(dāng)巖石被風(fēng)化后，才易被剝蝕。而當(dāng)巖石被剝蝕后，才能露出新鮮的巖石，使之繼續(xù)風(fēng)化。風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)是剝蝕作用的主要體現(xiàn)。當(dāng)巖屑隨著搬運(yùn)介質(zhì)，如風(fēng)或水等流動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)地表、河床及湖岸帶產(chǎn)生侵蝕。這樣也就產(chǎn)生更多的碎屑，為沉積作用提供了物質(zhì)條件。

風(fēng)化巖劃分為未風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖、中等風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖與殘積土。

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