土壤学第二章

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1、第二章岩石风化与土壤形成风化作用（风化过程）一、风化作用的概念风化作用----地表的岩石在大气和水的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，所发生的一系列崩解和分解作用。岩石发生风化作用的原因:岩石处在它生成的环境条件下是稳定的（处于一种平衡状态），但条件发生变化，为了适应新的环境，必然发生变化，以达到适应新环境的新平衡。这种变化是慢长的，如果环境不断发生变化，则岩石或风化物可能一直在变化。风化作用实质上表现为一系列崩解和分解风化作用崩解：岩石由大块变成碎块，再渐变成细粒，其形状和大小改变了，但化学成分

2、不发生变化。自然界中，三种风化作用通常是联合进行与相互助长的，划分它是为了讨论方便。物理风化化学风化分解：岩石风化过程中化学成分发生变化生物风化二、风化作用类型1、物理风化指岩石在外力影响下，机械地分裂成碎屑，只改变其大小与外形，而不改变成分的过程。风化作用１、温度作用:引起岩石内外胀缩不一致，岩石是热不良导体。２、结冰作用:（冰劈作用）３、风和水的磨蚀作用:风沙磨蚀岩石，使之表面裸露，加速物理风化。岩石的层状剥落示意图引起物理风化作用的因素很多，主要有：★冰劈作用进入岩石裂缝中的水反复融化与冻结，对

3、岩面产生劈裂作用而引起。★风和流水的作用主要风和流水把岩石表层剥落的碎屑吹走、冲走及磨蚀。★热力作用岩石受热后引起表层和内部热胀冷缩不同引起。★冰川作用冰川底部和两侧的岩石会受到冰川的压力和磨蚀作用而破碎。★卸荷作用指由岩石卸荷释重而引起的剥离作用。在花岗岩分布区最为常见。2.化学风化作用岩石和矿物在大气，水及生物的相互作用下发生的化学成分和矿物组成的变化，称化学风化。寒裂作用风化作用2、化学风化指岩石在外界条件的影响下，引起化学成分的改变，产生新的物质的过程。风化作用（1）溶解作用水是一种极性溶剂，

4、岩石中的矿物都是无机盐，虽然占绝大部分的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小，但很大的地质年代中，水溶解的规模是相当大的，况且地表的水常常溶有CO2、NO2以及有机酸等，这样大大提高了水的溶解能力。（2）水化作用指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。CaSO4＋2H2OCaSO4.2H2O2Fe2O3＋3H2O2Fe2O3.nH2O赤铁矿褐铁矿风化作用（３）水解和碳酸化作用水解2KAlSi3O8＋3H2OAl2Si2O5(OH)＋4SiO2＋2KOH钾长石高岭石碳酸化水解作用2KAlSi3O8＋CO2＋2H

5、2OAlSi2O5(OH)＋4SiO2＋K2CO3CO2溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍风化作用水解和碳酸化作用的实质，矿物中的盐基离子被子氢离子取代。CaCO3＋H2CO3Ca(HCO3)2溶解度很低溶解度较高平衡的变化：(1)当CO2充足时，且有一定的湿度，平衡一直向右(2)当湿度较小，Ca(HCO3)2脱水并放出CO2，平衡向左进行。自然界的许多石灰岩溶洞不断地进行着以上反应，形成千姿百态的地。如石笋、石钟乳、石柱、石林等，(H2O+CO2)风化作用石笋石灰岩的风化（４）氧化作用空气

6、中的氧在有水的条件下，氧化能力很强。2FeS2＋2H2O＋7O2FeSO4＋2H2SO4湿润的条件下含铁、硫的矿物（含变价元素）普遍地进行着氧化过程。深色矿物（因含二价铁）容易风化。风化作用3、生物风化指岩石中的矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行的机械性破碎和化学分解过程。生物风化的作用因素是生物及其代谢物发生的风化是物理和化学风化并存。微生物、植物根系、动物等，在岩石风化初期主要是低等生物如细菌，真菌，地衣等。风化作用A:生物的机械破碎作用由生物的生命活动引起的岩石机械破碎作用(物理

7、风化)。例如：根劈作用。B:生物的化学分解作用有些生物在生命活动中靠分泌酸类物质分解岩石，从中吸取营养物质。▲▲上述3种风化类型之间相互影响，相互联系,只是在不同的外界条件下各有侧重。根劈作用风化作用总之，各种岩石在风化作用下，逐渐遭破坏，稳定性矿物以原生矿物留下，不稳定性矿物，一部分形成不溶物质（如各种粘土矿物、氧化铁等）残留在原地，另一部分形成可溶性物质（如碳酸盐类、硫酸盐类等）随水淋失或搬运到其他地方。原生矿物可溶性盐粘土矿物风化产物风化产物土壤砂粒土壤细粒土壤溶液离子三、影响风化的因素1、内因

8、（岩石的性质）岩石本身的性质影响着风化的速度和强度组成岩石的矿物纯度风化作用组成岩石的矿物成分和性质岩石的结构岩石的构造（1）组成岩石的矿物成分和性质组成岩石的矿物颜色、颗粒大小。组成岩石的矿物的化学结构即稳定性注：在外界环境条件大致相同的情况下，常见的各种矿物抗风化的稳定性顺序如下：石英>白云母>正长石>斜长石>黑云母>角闪石>辉石>橄榄石（见矿物结晶顺序图）风化作用（２）岩石的结构隐晶或等粒细粒的稳定性大于等粒粗粒或斑状（物理风化）。但是一当岩石破碎