物理风化
简单来讲:
物理变化,指的是由外力引起的变化,如风力长时间的风化,雨引起的冲刷等,它们没有发生分子间的变化。
化学变化,指物体分子间发生了化学变化。如石头(主要成分为CaCO3),遇到酸雨会发生化学变化。
B. 什么叫风化作用,它有哪几种类型
指在大气条件下,岩石的物理性状和化学成分发生变化。分类:
1、物理风化,物理或机械风化造成岩石分解。机械风化的主要过程为海蚀,海蚀把碎屑物及其它微粒的大小减少。但机械风化与化学风化环环相扣,如机械风化造成的裂缝会増加进行化学风化的表面面积。
2、热膨胀,温度在日间升高,在晚间则急剧下降;岩石在日间受热膨胀,在晚间冷却收缩。应力通常都会施加在外层。此应力令岩石外层以薄片状态剥落。虽然此现象由温差做成,但水气的存在令热膨胀的效果加强。
3、冻融风化,冰晶的增长引致岩石弱化,最后分裂。在矿物表面、冰及水之间的分子间作用力维持一层不结冰的薄层,用作运送水分及在底冰累积时造成矿物表面间压力。
化学风化作用能为变暖地球降温:
通过分析海相灰岩中的锂同位素(这种同位素只能来自于风化作用,且不会被生物有机体改变)等手段对9300万年前的化学风化作用进行记录。
研究人员发现,在“第二次海洋缺氧事件”后,地表岩石的化学风化作用明显增强,通过这一过程地表和海洋固化的二氧化碳也逐渐增多,从而使地球气候逐渐变冷。
C. 物理风化的现象特征
物理风化是最简单的风化作用,在沙漠地区尤其明显。因为那里气温白天高达40-50℃,晚上可降到0℃以下,岩石热胀冷缩,这种胀缩在岩石表部和核部是不一样的。由于不同矿物的膨胀系数不一样,久而久之,岩石出现了裂隙,由大块变成了小块,由小块变成砂,由砂变为土,石头就烂掉了。在有化学作用和生物作用参与的情况下,风化作用进行得更快,风化的过程和产物也更丰富多彩。
最常见的风化现象是岩石的球状分化,这是因为岩石的外层易发生成层裂开和鳞片状剥落的缘故,兼之岩石内常有相互交错的裂缝,沿裂缝风化最深,稜角磨得最圆。在悬崖陡坡上的岩石,因风化而发生崩落,裂解下来的石块沿山坡流动,最后在山坡脚下稳定的地方堆积下来,形成上尖下圆的锥形体,称倒石锥。如果是一个平缓的山坡,崩落下来的岩块杂乱地堆积在那里,形成石滩或石海。
D. 什么是“物理风化”、“化学风化”
风化作用是指地表和近地表的岩石、矿物等长期受气候冷热变化、风吹雨打、氧化作用,遭到破坏和发生变化的过程。
物理风化作用是指使岩石发生机械破碎,而没有显著的化学成分变化的作用。
化学风化作用是指岩石在水、氧气、二氧化碳等作用下发生化学分解作用。岩石经过化学风化作用,不仅原来的化学成分要发生改变,而且会产生新的矿物。
此外,风化作用还包括生物风化作用.生物风化作用是指生物活动对岩石的破坏作用,一方面引起岩石的机械破坏,如树根生长对于岩石的压力可达10千克/厘米2~15千克/厘米2,这能使根深入岩石裂缝,劈开岩石;另一方面植物根分泌出的有机酸,也可以使岩石分解破坏。此外,植物死亡分解可以形成腐殖酸,这种酸分解岩石的能力也很强。生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的机械和化学破坏,还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的物质——土壤。
E. 物理风化和化学风化作用各有哪些类型
物理风化,又称机械风化,是最简单的风化作用,常见的物理风化的方式有温差风化回、答冰劈风化、盐类结晶与潮解作用和层裂作用.物理风化作用是指使岩石发生机械破碎,而没有显著的化学成分变化的作用.化学风化,岩石发生化学成分的改变分解,称为化学风化.例如,岩石中含铁的矿物受到水和
化学风化空气作用,氧化成红褐色的氧化铁;空气中的二氧化碳和水气结合成碳酸,能溶蚀石灰岩;某些矿物吸收水分后体积膨胀;水和岩层中的矿物作用,改变原来矿物的分子结构,形成新矿物.这些作用可使岩石硬度减弱、密度变小或体积膨胀,促使岩石分解.
F. 什么是风化作用
风化作用是指地表抄或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。
岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。
(6)物理风化扩展阅读:
1、最常见的风化现象是岩石的球状分化,这是因为岩石的外层易发生成层裂开和鳞片状剥落的缘故,兼之岩石内常有相互交错的裂缝,沿裂缝风化最深,稜角磨得最圆。在悬崖陡坡上的岩石,因风化而发生崩落,裂解下来的石块沿山坡流动,最后在山坡脚下稳定的地方堆积下来,形成上尖下圆的锥形体,称倒石锥。
2、物理风化、化学风化和生物风化作用的综合产物是风化壳。一个发育成熟的风化壳中,硅酸盐矿物已完全分解,形成硅及三价金属的胶体氢氧化物,产生的典型矿物是游离的氢氧化铁和氢氧化铝(褐铁矿、水赤铁矿、针铁矿、铝土矿等,俗称铁帽),如华北中奥陶统灰岩之上的风化壳、广西下二叠统灰岩之上的风化壳等。
G. 物理风化作用、化学风化作用与生物风化作用之间有何联系
自然界的岩石都形成于特定的地质条件下,在高温,高压,少游离氧的条件下处于相对稳定状态。岩石一旦出露或接近地表,接受太阳的幅射热,并与大气圈,水圈和生物圈相接触时,岩石不再保持稳定,而发生一系列的变化,如崩裂,分解成地表稳定的新矿物。这种使岩石在原地发生物理状态或化学成分变化的破坏作用叫风化作用。通常将自地面往下一定深度有风化作用的地带称作风化带? 根据风化作用的因素、作用方式和性质,一般将其分为物理风化作用,化学风化作用,和生物风化作用三种类型。 各种风化作用之间的关系很密切,它们往
往同时进行、互相影响、互相促进,是一个复杂的统一过程。
影响风化作用的因素有气候因素、地形因素和地质因素。
风化作用的产物残留在原地形成的一层不连续的薄壳叫风化壳。
风化作用从本质上讲,只有物理和化学风化两种方式。一方面,物理风化加大、加深岩石裂隙,利于水、气体和生物的进入,为化学风化创造条件;另一方面,化学风化在带进、带出物质对岩石化学成分改变的同时,也改变了岩石的物理性质。另外,据资料介绍,作用于粒径小于0.02毫米颗粒上的多数应力可以被弹性变缓而消除,颗粒不发生机械破碎。物理风化作用只能使岩石破碎到中--细沙粒级(0.5--0.05)。而化学风化却能进一步使颗粒分解形成胶体和真溶液。可见,化学风化是物理风化的继续深入,可以使岩石矿物彻底分解。在自然界物理风化作用和化学风化作用往往是同时进行、互相影响、互相促进的,只有在具体情况下,它们才有强弱、主次之分。
H. 物理风化作用
物理风化作用又称机械风化,指由于气温频繁升降的反复变化,使岩石在原地发生碎裂,形成岩石、矿物碎屑,并不改变岩石化学成分的一种机械破坏作用。
1.剥离作用(温差风化)
剥离作用是指由于昼夜、季节温差变化,岩石反复遭受加热膨胀和失热收缩,使岩石崩解并层层剥离的作用。岩石的导热性较差,其表层和内部在温差变化的条件下,并不能同步发生增温膨胀和失热收缩,因而在表层与内部之间受到引张力作用,经过长期反复作用,便产生平行及垂直于岩石表层的裂缝;加上岩石中各种矿物的膨胀系数不同,温度的变化就会引起差异性膨胀和收缩,从而使岩石碎裂,最终导致岩石从表层开始向内部发生层层剥落,并由大块变成小块以致完全碎裂(图4-1)。
图4-1 岩石因差异性胀缩而破坏的几个阶段
2.冰劈作用
冰劈作用是指由于昼夜温度在0℃上下波动时,渗入岩石裂隙中的水反复结冰和融化,使岩石的空隙逐步增多、扩大,致使岩石崩解碎裂的作用(图4-2)。
图4-2 冰劈作用示意图
3.层裂或卸载作用
处于深部的岩石一旦上覆岩石被剥去,解除其负荷压力,便产生向上或向外的膨胀,形成平行于地面的层状裂隙和垂直于地面的不规则裂缝,使岩石崩解。这种作用常见于花岗岩出露地区(图4-3)。
图4-3 内蒙古克什克腾花岗岩石林
4.盐类的结晶与潮解作用
盐类的结晶与潮解作用是指气候干旱地区岩石裂隙中的盐类,在夜间因吸收大气中的水分而潮解,白天在烈日照晒下,水分蒸发,盐类结晶,对周围岩石产生压力,如此反复致使岩石撑裂的作用。
I. 物理风化的影响因素
红色砂页岩物理风化
气候寒冷或干燥地区,生物稀少,寒冷地区降水以固态形式为主,干旱区降水很少。以物理风化作用为主,化学和生物风化为次。岩石破碎,但很少有化学风化形成的粘土矿物,以生物风化为主形成的土壤也很薄。气候潮湿炎热地区,降水量大,生物繁茂,生物的新陈代谢和尸体分解过程产生的大量有机酸,具有较强的腐蚀能力,故化学风化和生物风化都十分强烈,形成大量粘土,在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。地形条件
地形影响气候,间接影响风化作用;另一方面,陡坡上,地下水位低,生物较少,以物理风化为主. 地势平坦,受生物影响较大,化学风化作用为主。
岩石性质
成分
(1)岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压,矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大).
(2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化,基性岩中暗色矿物较多,颜色深,易于吸热、散热.
(3)沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化.
差异风化:在相同的条件下,不同矿物组成的岩块由于风化速度不等,岩石表面凹凸不平; 或由不同岩性组成的岩层,抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽,砂岩、页岩互层,页岩呈沟槽。
岩石的结构构造
岩石结构较疏松的易于风化;不等粒易于风化,粒度粗者较细者易于风化;构造破碎带易于风化,往往形成洼地或沟谷。
J. 物理风化和化学风化有什么区别
一、风化产物不同
1、物理风化:岩石碎屑、矿物碎屑。
2、化学风化:化学风化作用破坏了原有矿物、岩石,产生了新的矿物岩石,其最终产物只有少数几种,如残余红土、残余高岭石等。
二、风化作用不同
1、物理风化:由于温度的变化、大气(氧气)、水溶液以及生物的作用。
2、化学风化:氧化作用和水及水溶液的作用。
三、风化结果不同
1、物理风化:使岩石发生机械破碎,而没有显著的化学成分变化的作用。
2、化学风化:岩石发生化学成分的改变分解,形成新矿物。
参考资料来源:网络-物理风化
参考资料来源:网络-化学风化