第二节风化作用与

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1、第二节风化作用与坡地重力地貌风化作用与风化壳坡地重力地貌一、风化作用与风化壳影响风化作用的因素风化作用的方式风化作用及其类型风化作用的产物（一）、风化作用及其类型地壳表层岩石、矿物在地表的物理和化学环境作用下，都会逐渐发生疏松、崩解和化学成份的改变，变成大小不等的岩屑和土层。岩石发生的这种物理、化学的变化称为风化。引起岩石变化的作用称为风化作用。物理风化作用在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。化学风化作用地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生化学变化而分解并产生新物质的过程。生物风化作用生物对岩石、矿物产生的破坏作

2、用。（二）、风化作用的方式地表岩石时时刻刻都在与大气、水和生物接触，不断地进行着各种方式的风化作用。归纳起来，风化作用的方式可分为物理的方式：包括岩石的释荷，岩石的热胀冷缩，水的冻融；化学的方式：包括氧化作用、溶解作用、水化作用和水解作用；此外就是生物的作用。（二）、风化作用的方式在地下深处的岩石承受巨大静压力，其潜在膨胀力是十分惊人。岩石从地下深处变到地表条件时由于上覆静压力减小而产生张应力形成一系列与地表平行的宏观和微观的内部破裂面。形成这种裂隙构造的作用称为剥离作用。岩石的释荷（二）、风化作用的方式岩石的热胀冷缩温差大的地区，在白天当太阳光直射时，岩石表层增

3、温而膨胀，而内部膨胀小甚至未发生变化。到了夜晚气温骤降，岩石表面收缩。这样使其岩石表面与内部产生应力差。这种应力差就会使岩石破裂。（二）、风化作用的方式水的冻融当温度下降到摄氏零度以下时，贮藏在地表岩石空隙中的液态水就会结冰，因结冰后其体积将增大1／11左右，故在岩石空隙中产生巨大的膨胀压力（冰劈作用），造成岩石的崩裂。（二）、风化作用的方式氧化作用大气圈中氧含量为20．1％。当岩石和矿物暴露于地表或位于地表层时，与氧充分接触，将发生一系列氧的化学反应。（二）、风化作用的方式水解作用水解作用的实质是水的电离产物(H+及OH-)进入矿物晶格，分别取代阳离子和阴离子，

4、从而使矿物解体形成新的含水矿物的过程。（二）、风化作用的方式生物的作用生物的机械风化作用主要发生在生物的生命活动过程中。生长在岩石裂隙中的植物，随着根系不断地长大，对裂隙壁产生挤压，使岩石裂隙扩大，从而引起岩石破坏，这种作用称根劈作用。生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢及生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在陈代谢中常常析出有机酸及CO2。这些物质一方面酸化土壤，另一方面腐蚀岩石。（三）、影响风化作用的因素岩石类型气候地形花岗岩石灰岩（四）、风化作用的产物土壤岩石经过物理风化作用、化学风化作用之后，再经过生物风化作用，形成具有矿物质、腐殖质、水和空气的

5、松散堆积。残积物岩石经过长期风化作用后，形成一些在地表条件稳定的产物，（多为铁、铝的氧化物）残留原地。风化壳残积物、土壤在陆地的地表形成的一层不连续薄壳（层）。土壤残积层基岩风化壳风化壳被风化了的岩石圈的疏松表层。残留在原地基岩之上的风化物称为残积物。风化壳的垂直分带：土壤层----风化土层（全风化带）----风化碎石带（强风化带）----风化块石带（弱风化带）----风化裂隙带（微风化带）----基岩（母岩）风化壳的发育阶段物理风化为主阶段（岩屑型风化壳）化学风化为主阶段早期富钙阶段（硅铝—碳酸盐型风化壳）：黄色中期富硅铝阶段（硅铝粘土型风化壳）：灰色晚期富铝铁

6、阶段（铁铝型风化壳）：红色二、坡地重力地貌块体运动的力学机制块体运动的类型崩塌滑坡蠕动（一）、块体运动的力学机制1坡面上岩屑、石块的运动2块体运动的整体位移坡面上岩屑、石块的运动坡面上块体的重力分解：下滑力(T)=G×sinθ法向正压力(N)=G×cosθ块体处于极限平衡状态时的临界坡角------块体与坡面间的内摩擦角（代表物质的休止角）Φ则最大摩擦阻力：F=N×tgΦ=G×cosθ×tgΦ块体稳定条件：T≤FG×sinθ≤G×cosθ×tgΦtgθ≤tgΦ；θ≤Φ休止角的大小取决于：颗粒大小------粗大>细小…形态------棱角状>浑圆状…密度-----

7、-致密>松散含水量------干燥>湿润块体运动的整体位移软弱结构面：断裂、裂隙面、沉积间断面（层面、层理、不整合面）、含水量不同的面（泥化面、不透水层顶面）K（稳定系数）=抗滑力/下滑力=（N×tgΦ+C×A）/TC：岩、土粘结力A：块体与坡面接触面积理论上：K=1极限平衡K<1不稳定K>1稳定工程上：K=2～3为稳定系数（二）、块体运动的类型1类型2产生原因类型滚落崩塌（大型岩、土体脱离陡崖而倾倒）错落（整体垂直下坐位移、垂直距>水平距）陷落（洞顶塌陷）剥落（风化后…）滑坡（沿一倾斜面发生的整体滑动）碎屑流（剥落后各种岩屑在坡地上整体移动的一种表现形式）蠕动（

8、地表层顺着