第四章 风化作用

　　第一节 概述

　　组成地壳的固结而坚硬的岩石成为基岩。

　　主要由外动力作用引起基岩在原地被改造的变化过程，成为风化作用或岩石的风化。有些地质学家称其为表生作用。自地面向下一定深度内基岩收到明显风化的地段成为风化带。

　　风化相对地划分为两种主要类型：物理风化和化学风化。

　　第二节物理风化

　　物理风化也称机械风化，是地表基岩在原地发生机械破坏而不改变岩石化学成分、也不形成新矿物的作用。

　　物理风化主要有以下几种作用方式：

　　一、 冰劈作用

　　二、温差风化

　　三、盐类结晶和潮解作用

　　四、干温变化引起的胀缩作用

　　五、层裂

　　六、根劈作用

　　七、认为机械破坏作用

　　第二节 化学风化

　　基岩中的岩石和矿物，在地表环境中与大气成分和水以及有机体质等进行化学反应，使矿物发生分解和置换，使岩石内部构造收到破坏，并产生在地表环境中较稳定的新矿物等作用称为化学风化。化学风化的方式主要有溶解、水解、碳酸化和氧化等几种。

　　一、 溶解

　　二、水解

　　三、碳酸化

　　四、氧化

　　五、生物化学风化作用

　　第三节 风化作用的产物

　　一、 物理风化的产物

　　物理风化使基岩由表及里破裂、崩解成大小岩块、岩屑和沙粒。

　　在裂隙纵横交错的岩浆岩和厚层砂岩表层常出现球形风化现象，这是以物理风化为主的产物。

　　二、化学风化的产物

　　(一) 常见造岩矿物在化学风化中的稳定性

　　1.长石类矿物

　　2.铁镁类硅酸盐矿物

　　3.云母类矿物

　　4.石英

　　5.碳酸盐矿物

　　(二) 残留原地的化学风化产物

　　铝、铁(锰)和硅的氧化物和氢氧化物是硅酸盐矿物化学风化的终极产物。

　　第五节影响风化的主要因素

　　基岩风化的强弱或快慢受许多因素的影响，其中起主要作用的是岩石自身的性质和基岩所处的气候环境。

　　一、岩石性质对风化的影响。

　　岩石中矿物种类的多少、颜色深浅和均匀程度、矿物颗粒大小和均匀程度等都有一定的影响。矿物品种多的、颜色深和杂色的、颗粒大和大小差异大的岩石较易风化。

　　二、气候因素对风化的影响

　　与风化相关的气候因素包括气温高低、降水量多少和降水量的季节分配以及由此决定的生物繁盛程度。

　　三、地形对风化的影响

　　第六节 风化壳

　　一、 残积物、土壤和风化壳的概念

　　陆地表层的基岩经过长期的风化作用，由物理风化产生的碎屑和化学风化产生的残余矿物和新生矿物在原地堆积，统称为残积物。

　　这种由风化形成的松散残积物和土壤堆积而成的不规则地质体，成为风化壳。

　　二、风化壳的结构

　　土壤之下为残积层

　　残积层之下为半风化基岩

　　风化壳的底即为未风化的基岩或母岩

　　三、土壤

　　土壤是指具有一定肥力而能够生长植物的疏松土层，它由无机质和有机质两部分组成，其厚度一般不足2m.

　　土壤中的无机质和有机质相互胶结一起形成颗径较大的团聚体或团粒，称为土壤的自然结构体，其形态有球状、板状、柱状和块状等四种。

　　枯枝落叶层(图4—8中的A)，主要为有机质的原始组织。

　　腐殖质层(图4—8中的B)，呈黑色或深灰色，具团粒结构。

　　淋溶层(图4—8中的C)，水溶性组分和部分黏粒向下层迁移后，残留的难溶组分以石英的砂和粉砂为主，呈浅色调。

　　淀积层(图4—8中的D)，因淀积了上层淋溶下的胶体和微粒，土体较坚实。

　　母质层(图4—8中的3)，为各种成因的细碎屑物。

　　土壤是一切生命的基础，是一个国家最重要的自然资源。

　　一、 风化壳的类型

　　地质历史时期形成的风化壳成为古风化壳，地质历史时期形成的土壤称为古土壤。