《外动力地质作用》word版

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1、第四章外动力地质作用内动力地质作用控制了地球表面起伏的总格局，外动力地质作用则在此基础上“铲高填低”，欲使地表起伏趋于平坦。“削高”是通过母岩风化作用和各种外营力对其产生剥蚀作用来达到，搬运作用则将风化剥蚀的产物运输到地表上的洼地之中，通过沉积作用将洼地填高。外动力地质作用在“铲高填低”过程中，不仅塑造出丰富多彩的地貌景观，如河流上游的高山峡谷、中下游的一马平川等地貌，而且通过成岩作用将来自于母岩风化剥蚀的产物转变为一种新的岩石，即沉积岩。本章分五节分别介绍风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。第一节风化作用风化作用是指在地表或近地表的条件下，由于气

2、温、大气、水及生物等因素的影响，使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。风化作用在地表极为常见，几乎无时不有、无处不在。出露地表的岩石之所以能发生风化作用，那是因为地表以下的物理化学环境与地表是迥然不同的。地下温度高、压力大、缺乏游离氧、没有生命活动或很弱等；而地表气温低，且年、月、日变化频繁，有大气和生物的作用，特别是具有溶有各种气体及化学组分的水溶液的作用。由于这种环境的变化，露出地表的岩石必然会发生一系列的物理、化学性质的变化来适应新的环境。风化作用的重要特征是岩石或矿物在原地遭受分解和破坏，风化的产物仍保留在原地。一、风化作用的类型根据风化

3、作用的方式和特点，风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。（一）物理风化作用物理风化作用是指主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生机械破碎的过程。在此过程中，矿物、岩石的物质成分不发生变化，只是从整体或大块崩解为大小不等的碎块。物理风化常有以下几种方式。1.温差风化36是指由于岩石表层温度周期性的变化而使岩石崩解的过程。任何物质受热后体积发生膨胀，遇冷则体积收缩，岩石也不例外。在白天，当岩石受太阳光照射时，岩石表面的温度升高，表层体积就会膨胀，同时一部分热量向岩石的内部传递，但由于岩石是不良的热导体，热量传播得较慢，因而内部的

4、温度上升很慢，体积膨胀的量也很小。这样，在岩石表层与岩石的内部之间，由于体积膨胀的差异，就形成平行岩石表面的裂隙。到了夜间，岩石表面热量散发较快，温度下降，体积收缩，而内部的热量散发慢，体积还处于膨胀的状态，从而产生了表层收缩、内部膨胀的不协调情况。这样，在表层也就形成了垂直岩石表面的裂隙。久而久之，岩石表层的裂隙扩大，岩石破碎。当外层破碎之后，这种膨胀—收缩过程就不断向岩石内部发展，最终，整块岩石完全崩解形成碎屑。当然，这一过程是缓慢的，人们不易察觉。温度变化的速度和幅度对温差风化作用影响较大，变化速度愈快、幅度愈大，岩石的膨胀和收缩交替得也愈快、伸缩量也愈大

5、，岩石破碎得也愈快，所以这种风化作用在干旱的沙漠地区最为常见。2.冰劈作用是指因充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石崩解的过程。据实验，水结冰时体积增加9.2％，可产生96MPa的压力。当充填于岩石裂隙中的水结冰时，由于体积膨胀对周围岩石产生压力，使裂隙扩大；冰融后，扩大了裂隙又有水渗入，当水再次结冰时，裂隙又得到进一步的扩大。这样，由于岩石裂隙中的水反复结冰和融化，裂隙不断地扩大、加深，最终使岩石崩解。这种风化作用在日常生活中例子就是自来水管“冻裂”。冰劈作用主要发生在高寒地区和高山地带，尤以温度在0℃上下波动的地区最为发育。指充填于岩石孔隙、裂隙中含盐分

6、的溶液，因水溶液浓度的变化，盐类出现结晶和溶解使岩石破碎的过程。这种风化作用常见于干旱和半干旱地区，其原理类似于冰劈作用。在白天，因温度升高，岩石中含盐分溶液的水分蒸发，盐分过饱和而结晶出来，体积增大，对裂隙周围产生压力，扩大裂隙空间。如过饱和明矾溶液结晶后体积增大0.5％，对围岩产生4MPa的压力。在夜间，盐类吸收大气中或地下水的水分而溶解，溶液渗入岩石裂隙中。这种作用反复进行，也会使岩石裂隙扩大、崩解。在北方常听人们说“墙脚被碱掉了”，实质上就是该风化作用的结果。4.层裂或卸载作用埋藏地壳较深处的岩石，如岩浆岩、变质岩、沉积岩，都承受上覆岩石重量而产生的静压

7、力，一旦由于某种原因（地壳运动、剥蚀作用、人工采石等），上覆岩石被剥蚀掉而出露地表，岩石就因卸载而产生向上或向外的膨胀作用，从而形成一系列平行、垂直地表的裂隙，促使岩石层层剥落和崩解，这种现象又称席理或卸载作用。（二）化学风化作用化学风化作用是指岩石在原地以化学变化（反应）的方式使岩石“腐烂”、破碎的过程。在此过程中，不仅岩石发生破碎、崩解，而且在温度及含有化学组分的水溶液影响下，岩石的物质成分也将发生变化，这与物理风化作用有本质的区别。化学风化作用通常有以下几种方式。361.溶解作用指水溶液溶解岩石的某些易溶成分，使其松软、破碎、崩解的过程。任何矿物都能溶于水

8、，只是溶解度大小不同而已