❶ 什麼是生物風化
生物風化(biological weathering)
生物風化作用是指受生物生長及活動影響而產生的風化作用。
生物風化作用是指生物活動對岩石的破壞作用,一方面引起岩石的機械破壞,如樹根生長對於岩石的壓力可達10千克/厘米2~15千克/厘米2,這能使根深入岩石裂縫,劈開岩石;另一方面植物根分泌出的有機酸,也可以使岩石分解破壞。此外,植物死亡分解可以形成腐殖酸,這種酸分解岩石的能力也很強。生物風化作用的意義不僅在於引起岩石的機械和化學破壞,還在於它形成了一種既有礦物質又有有機質的物質——土壤。
自然界的岩石都形成於特定的地質條件下,在高溫,高壓,少游離氧的條件下處於相對穩定狀態。岩石一旦出露或接近地表,接受太陽的輻射熱,並與大氣圈,水圈和生物圈相接觸時,岩石不再保持穩定,而發生一系列的變化,如崩裂,分解成地表穩定的新礦物。這種使岩石在原地發生物理狀態或化學成分變化的破壞作用叫風化作用。通常將自地面往下一定深度有風化作用的地帶稱作風化帶? 根據風化作用的因素、作用方式和性質,一般將其分為物理風化作用,化學風化作用,和生物風化作用三種類型。 各種風化作用之間的關系很密切,它們往 往同時進行、互相影響、互相促進,是一個復雜的統一過程。
影響風化作用的因素有氣候因素、地形因素和地質因素。
風化作用的產物殘留在原地形成的一層不連續的薄殼叫風化殼。
風化作用從本質上講,只有物理和化學風化兩種方式。一方面,物理風化加大、加深岩石裂隙,利於水、氣體和生物的進入,為化學風化創造條件;另一方面,化學風化在帶進、帶出物質對岩石化學成分改變的同時,也改變了岩石的物理性質。另外,據資料介紹,作用於粒徑小於0.02毫米顆粒上的多數應力可以被彈性變緩而消除,顆粒不發生機械破碎。物理風化作用只能使岩石破碎到中--細沙粒級(0.5--0.05)。而化學風化卻能進一步使顆粒分解形成膠體和真溶液。可見,化學風化是物理風化的繼續深入,可以使岩石礦物徹底分解。在自然界物理風化作用和化學風化作用往往是同時進行、互相影響、互相促進的,只有在具體情況下,它們才有強弱、主次之分。
❷ 風化作用可以分成幾種類型
物理風化作用。這是指岩石受物理因素作用而逐漸崩解破碎的過程。引起物理風化作用的,主要是地球表面溫度的變化。地球四季與晝夜均有顯著的溫度變化。一年四季中的變化可達40~50℃,在乾旱沙漠地區晝夜溫差可高達60~70℃。岩石是不良導體,熱的傳播速度很慢。裸露在表層的岩石,白天烈日曝曬,溫度升高,表面體積膨脹。而岩石內部受熱少,膨脹慢。夜晚降溫後,岩石表面迅速散熱變涼,而內部高熱卻很難散失。這樣寒來暑往,日久天長,會使岩石內部裂紋縱橫交錯,並發生層狀性的剝落。除溫度外,水滴石穿、冰凍、風蝕都會引起岩石的破碎。這就大大增加了母質面與空氣的接觸,為化學的風化提供了條件。
化學風化作用。化學風化作用包括水溶、水解、水化、氧化作用。就像鐵釘生銹一樣,氧化作用是無時無刻在人們不知不覺中進行的。水是大自然中分布最廣的溶劑,而岩石主要成分是無機鹽類,在水中都能溶解。化學風化使岩石進一步分解,並從根本上改變了礦物的組成成分,使其有了吸附能力,出現了毛管現象,產生了一定的蓄水能力。
生物風化作用。當母質能夠蓄水,初步提供營養時,就會有一些低等的細菌和植物在母體上誕生。而植物根系的發育穿插和小動物打洞造穴的行為,會進一步促進岩石的破裂。生物的活動,還能分泌出各種無機酸,進一步促進了化學風化的過程。
經過長期的風化,岩石變成了土壤母質。但母質並不是土壤,因為它還缺乏完整的肥力,不能讓營養在母質中累積和集中。母質將和氣候、生物、地形、時間共同作用,形成土壤生成的五大基本因素。
科學家們發現,不同的母質是形成不同土壤的基礎,這就是黃土、紅土、砂土、黏土等多種土壤形成的內因之一。
氣候對土壤形成有重要的影響,其中溫度和濕度對成土作用的影響很大。高寒地帶植物生長緩慢,有機物積累很少,母質化學作用也慢。科學家們發現,溫度每升高10℃,化學反應速率可增加2~4倍。氣候影響可使不同地帶上同種母質發育的土壤有巨大的差異。比如在溫帶,自西向東大氣溫度遞減,依次出現的是棕漠土、灰漠土、棕鈣土、栗鈣土、黑鈣土和黑土。在東部濕潤區,由北向南熱量遞增,土壤依次分布為暗棕壤、棕壤、黃棕壤、黃壤、紅壤、磚紅壤。
生物是影響土壤生成的最活躍因素。生物包括地上和地下的植物、動物和微生物。生物是土壤有機質的製造者。前蘇聯土壤學家威廉斯認為生物因素是土壤形成的主導因素。特別是高等綠色植物,能把分散在母質、水體、大氣中的營養元素選擇性地吸收起來,利用太陽能合成有機質,從而改造了母質,提高了土壤肥力。
地形雖然不能提供任何物質和能量,但地表形態、坡度、高度、坡向等差異,都會引起熱量和水分的重新分布,使相同母質產生的土壤有差異。比如我國天山托木爾峰南坡屬溫帶大陸性半乾旱荒漠和草原景觀,由山腳向上3000米的土壤依次為棕漠土、棕鈣土、栗鈣土、亞高山草原土;而北坡屬溫帶半濕潤氣候,由山腳向上3000米的土壤依次為黑鈣土、灰褐土、亞高山草甸土。一座山就有這么多種土壤類型,足見地形對土壤形成的影響有多大了。
時間是土壤發育和演化的必要條件。隨著時間的推移,土壤從無到有,不斷發生、發展和演變。
在五大成土因素之外,不可漠視人為活動對土壤形成發展的作用。精耕細作,合理灌溉,可以使土壤肥力增加;反之,過度開墾,粗放耕作,大水漫灌,會導致土壤肥力的下降,土壤板結,水土流失嚴重。近年來,隨著土壤環境的惡化,人們開始注意研究不合理的人類活動對土壤加速退化所產生的惡果。毀林開荒使水蝕嚴重,造成頻頻發作的泥石流;灌溉不當使大面積土壤出現次生鹽鹼化,使產量銳減甚至絕收;過度開墾引起風蝕嚴重,使持續不斷的沙塵暴頻頻席捲中國的北方。
隨著土壤科學的發展,學者們認為火山的活動、地震、新構造運動都是土壤形成的深層次因素。比如在第三世紀末隆起的青藏高原,就以她平均海拔4000米的身軀和萬千條「血脈」冰川,擋住了肆虐的季風,沃育了下游的良田,使中國東部地區濕潤豐饒,而有別於同緯度地帶歐亞大陸內陸那乾旱少雨的沙漠戈壁。
❸ 什麼叫風化作用,它有哪幾種類型
指在大氣條件下,岩石的物理性狀和化學成分發生變化。分類:
1、物理風化,物理或機械風化造成岩石分解。機械風化的主要過程為海蝕,海蝕把碎屑物及其它微粒的大小減少。但機械風化與化學風化環環相扣,如機械風化造成的裂縫會増加進行化學風化的表面面積。
2、熱膨脹,溫度在日間升高,在晚間則急劇下降;岩石在日間受熱膨脹,在晚間冷卻收縮。應力通常都會施加在外層。此應力令岩石外層以薄片狀態剝落。雖然此現象由溫差做成,但水氣的存在令熱膨脹的效果加強。
3、凍融風化,冰晶的增長引致岩石弱化,最後分裂。在礦物表面、冰及水之間的分子間作用力維持一層不結冰的薄層,用作運送水分及在底冰累積時造成礦物表面間壓力。
化學風化作用能為變暖地球降溫:
通過分析海相灰岩中的鋰同位素(這種同位素只能來自於風化作用,且不會被生物有機體改變)等手段對9300萬年前的化學風化作用進行記錄。
研究人員發現,在「第二次海洋缺氧事件」後,地表岩石的化學風化作用明顯增強,通過這一過程地表和海洋固化的二氧化碳也逐漸增多,從而使地球氣候逐漸變冷。
❹ 風化作用可以分為哪幾種
1、物理風化
物理或機械風化造成岩石分解。機械風化的主要過程為海蝕,海蝕把碎屑物及其它微粒的大小減少。但機械風化與化學風化環環相扣,如機械風化造成的裂縫會増加進行化學風化的表面面積。而化學風化在裂縫造成的礦物亦會幫助岩石分解。
2、熱膨脹
熱膨脹(Thermalexpansion),或稱為洋蔥狀風化(onion-skinweathering)、剝離作用(Exfoliation)、日曬風化(insolationweathering)或熱沖擊(thermalshock),通常在類似沙漠等有很大的每日溫差的地方。
3、凍融風化
凍融風化(Freezethaw weathering),又被稱為凍裂作用(frostshattering)。這種風化作用在溫度接近冰點的山區十分常見。
4、否定結冰膨脹導致凍融風化
實驗顯示白堊、砂岩及石灰岩並不會在水的名義上的冰點,即約為0°C以下破裂。實驗又顯示即使是在被認為是水在裂縫中結冰後膨脹的風化環境,即把岩石保持在低溫或把其輪轉,並維持在一定的時間上,岩石亦不會破裂。
而當在一些多孔的岩石進行實驗,因底冰而引致快速破裂的關鍵性溫度帶為-3°C至-6°C,比較冰點低很多。
5、生物的化學風化作用
生物死亡後,腐爛分解形成一種腐植質(膠狀的物質),是一種有機酸,對岩石起腐蝕作用。
地殼表層岩石經機械破碎,化學風化後形成的鬆散物,再經過生物的化學風化作用,增加了有機物質--腐殖質,這種具有腐殖質、礦物質、水和空氣的鬆散物質叫做土壤。
❺ 風化作用
地表和接近地表的岩石,在溫度變化,水、空氣及生物的作用和影響下,所發生的破壞作用,稱為風化作用。風化作用可分成兩種主要類型:物理風化作用和化學風化作用。
1.物理風化作用
物理風化作用(physical weathering)是指岩石只發生機械破碎而化學成分未改變的風化作用。引起物理風化作用的因素主要有溫度變化、水、冰、風、晶體生長的應力及生物的作用等,物理風化的結果是形成各種碎屑物質。
2.化學風化作用
化學風化作用(chemical weathering)系指岩石在氧、水和溶於水中的各種酸,以及生物的作用下,發生化學分解的風化作用。
化學風化作用包括多種類型的化學反應,其中主要有氧化作用、水解作用、水合作用、酸的作用、陽離子交換作用、化學溶解作用、去硅作用,以及SiO2、A12O3、Fe2O3的化合作用等。這些化學反應往往以復合交替的復雜形式進行,同時有相應的新礦物生成。
氧化作用主要是使母岩中的變價元素由低價態變為高價態。隨著元素價態的轉變,原礦物隨之破壞,生成新的礦物。如鐵橄欖石(Fe2SiO4)經氧化作用後,Fe2+就被氧化為Fe3+,從而變成了褐鐵礦或赤鐵礦(Fe2O3)。其反應式為:
岩石學(第二版)
其他含低價鐵的礦物,氧化後也可以生成不溶的氧化鐵。
在化學風化中,水是最活潑的作用劑。由於水的作用,使礦物發生分解,稱為水解作用(hydrolysis)。如鎂橄欖石(Mg2SiO4)的水解反應為:
岩石學(第二版)
鉀長石(KAl Si308)在水解過程中,由於碳酸和有機酸的參與可生成高嶺石(Al4Si4O10(OH)8):
岩石學(第二版)
水解會引起礦物的分解,礦物中易溶的金屬陽離子(如Li+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)溶於水中而被帶走,部分金屬陽離子可被膠體吸附,水中的H+與鋁硅酸絡陰離子結合成難溶解的粘土礦物(如水雲母、伊利石、蒙脫石、高嶺石)而殘存在風化地帶。硅酸鹽在水解的過程中,還產生復雜的硅酸膠體、鋁硅酸膠體。雖然礦物的水解反應可以在純水中發生,但自然酸類(最通常的是碳酸和有機酸)的存在,又進一步加強了這種反應。
化學風化作用不僅使礦物和岩石發生破壞,而且常形成新礦物,其中主要是粘土礦物、氧化硅礦物、氧化鐵礦物和氧化鋁礦物,它們常殘留在風化殼(weathering crust)中,構成了風化產物中的殘余物質。易溶的各種離子進入水中,隨水流搬運,構成風化產物中的溶解物質。
有學者在風化作用的類型中,劃分出了生物風化作用。事實上,生物對岩石的破壞方式,既有機械的,又有化學的,尤以後者更為重要。幾乎所有的化學風化作用都與生物作用有關,生物分泌出的有機酸,促進和加速了岩石的化學分解,而且生物還可以從中吸取某些元素並將其轉變成有機化合物。生物產生的大量的O2、CO2等,同樣影響著風化作用的進程。
風化作用的方式和強烈程度與氣候及地形有著密切的關系。在高溫潮濕的熱帶地區,水量充沛,植被發育,一般以化學風化為主;溫帶地區則化學風化和物理風化大致相等;寒冷的極地或乾燥的沙漠地區,以物理風化占優勢。地形高低控制了侵蝕作用的速度,因而會影響物理風化和化學風化的強度。在高山地區,地勢高差大,侵蝕速度快,風化產物來不及進行化學分解就迅速轉入搬運過程,因而,這種地區物理風化顯著。而地勢低的平原等地區,侵蝕速度慢,化學風化進行得較徹底。
❻ 生物風化包括哪些
生物風化生物風化(biological weathering)
生物風化作用是指受生物生長及活動影響而產生的風化作用。
生物風化作用是指生物活動對岩石的破壞作用,一方面引起岩石的機械破壞,如樹根生長對於岩石的壓力可達10千克/厘米2~15千克/厘米2,這能使根深入岩石裂縫,劈開岩石;另一方面植物根分泌出的有機酸,也可以使岩石分解破壞。此外,植物死亡分解可以形成腐殖酸,這種酸分解岩石的能力也很強。生物風化作用的意義不僅在於引起岩石的機械和化學破壞,還在於它形成了一種既有礦物質又有有機質的物質——土壤。
自然界的岩石都形成於特定的地質條件下,在高溫,高壓,少游離氧的條件下處於相對穩定狀態。岩石一旦出露或接近地表,接受太陽的輻射熱,並與大氣圈,水圈和生物圈相接觸時,岩石不再保持穩定,而發生一系列的變化,如崩裂,分解成地表穩定的新礦物。這種使岩石在原地發生物理狀態或化學成分變化的破壞作用叫風化作用。通常將自地面往下一定深度有風化作用的地帶稱作風化帶? 根據風化作用的因素、作用方式和性質,一般將其分為物理風化作用,化學風化作用,和生物風化作用三種類型。 各種風化作用之間的關系很密切,它們往 往同時進行、互相影響、互相促進,是一個復雜的統一過程。
影響風化作用的因素有氣候因素、地形因素和地質因素。
風化作用的產物殘留在原地形成的一層不連續的薄殼叫風化殼。
風化作用從本質上講,只有物理和化學風化兩種方式。一方面,物理風化加大、加深岩石裂隙,利於水、氣體和生物的進入,為化學風化創造條件;另一方面,化學風化在帶進、帶出物質對岩石化學成分改變的同時,也改變了岩石的物理性質。另外,據資料介紹,作用於粒徑小於0.02毫米顆粒上的多數應力可以被彈性變緩而消除,顆粒不發生機械破碎。物理風化作用只能使岩石破碎到中--細沙粒級(0.5--0.05)。而化學風化卻能進一步使顆粒分解形成膠體和真溶液。可見,化學風化是物理風化的繼續深入,可以使岩石礦物徹底分解。在自然界物理風化作用和化學風化作用往往是同時進行、互相影響、互相促進的,只有在具體情況下,它們才有強弱、主次之分
❼ 風化作用主要哪些情況
根據風化作用的因素和性質可將其分為三種類型:物理風化作用、生物風化作用、化學風化作用。
物理風化作用
物理或機械風化造成岩石分解。機械風化的主要過程為海蝕,海蝕把碎屑物及其它微粒的大小減少。但機械風化與化學風化環環相扣,如機械風化造成的裂縫會増加進行化學風化作用化的表面面積。而化學風化在裂縫造成的礦物亦會幫助岩石分解。
生物風化作用:
生物亦有可能參與物理風化(同時亦有化學風化)。地衣及蘚類植物在光禿禿的岩石表面生長,做成一個更為潮濕的化學微環境。岩石被這些生物附上後會加強在岩石上表面微表層進行的物理與化學分解。大范圍的幼苗發芽及植物的根部除了在岩石上裂隙施加物理壓力外,亦提供一個水及化學物的滲透渠道。挖洞動物及昆蟲分布在底岩附近的土壤表層亦會增加水及酸的滲透性和進行氧化過程的表面積。
化學風化作用:
化學風化(Chemicalweathering)包含岩石成分的改變,常常引致其形態的崩潰。這種風化會在一段期間反復發生。
❽ 高中地理:什麼是生物風化作用
生物風化作用——岩石和礦物在生物影響下發生的物理和化學變化。
生物風化是指受生物生長及活動影響而產生的風化作用,是生物活動對岩石的破壞作用,一方面引起岩石的機械破壞,如樹根生長對於岩石的壓力可達10千克每平方,這能使根深入岩石裂縫,劈開岩石;另一方面植物根分泌出的有機酸,也可以使岩石分解破壞。此外,植物死亡分解可以形成腐殖酸,這種酸分解岩石的能力也很強。生物風化作用的意義不僅在於引起岩石的機械和化學破壞,還在於它形成了一種既有礦物質又有有機質的物質——土壤。
❾ 風化作用
1. 風化作用概念
在地表,風化作用(weathering)是一種極其常見的地質作用,出露地表的礦物和岩石幾乎都會受到風化作用的影響,可以說風化作用無時不有,無處不在。所謂風化作用是指出露地表或接近地表的礦物和岩石,由於受到大氣、溫度、水及生物等因素的影響,使它們在原地發生分解和破壞的過程。風化作用的實質是已形成的岩石或堆積物,為了適應地表或近地表的環境而發生的一種變化過程。
2. 風化作用類型及殘積物
依據影響風化作用的因素不同,以及風化方式的差異,通常把風化作用分為物理風化作用(physical weathering)、化學風化作用(chemical weathering)和生物風化作用(biological weathe-ring)。但這幾種風化作用是相互關聯的,在一個地區常常同時存在,只是不同風化作用的強弱有所差異,或以某種風化作用為主。
物理風化作用 是指主要由氣溫、大氣、水等因素引起的礦物、岩石在原地發生機械破碎的過程。在此過程中,礦物、岩石的物質成分不發生變化,只是它們從大塊或整體崩解成大小不等的碎屑,在基岩的表面形成一層礦物、岩石碎屑層。物理風化作用以乾旱氣候、寒冷氣候區以及氣溫劇烈變化的地區最為顯著,主要的方式有溫差風化、冰劈作用、鹽類的結晶與潮解作用。
化學風化作用 是指礦物、岩石在原地以化學變化或化學反應的方式使其破碎和變化的過程。化學風化作用顯然不同於物理風化作用,前者不僅使礦物、岩石破碎成細小的碎屑,而且在溫度、水溶液等因素影響下,使它們的成分發生變化,並形成一些新的物質,如各種粘土礦物,是形成粘土物質最基本的一種方式。化學風化作用的方式主要有溶解作用、氧化作用、水解作用、碳酸化作用。
生物風化作用 是指由生命的活動而引起的礦物、岩石破壞過程。陸地表面生物茂盛,幾乎處處都有生命活動。只要有生命活動,就必然存在它們對礦物、岩石的破壞作用,使礦物、岩石發生變化。生物風化作用比物理和化學風化作用復雜,它既可以使岩石發生機械的破碎,也可以使岩石發生成分的變化,因此生物風化作用包括物理風化作用和化學風化作用兩個方面。如植物的根劈作用、動物挖洞等都是生物的物理風化作用。生物的化學風化作用是通過生物分泌出來的有機酸、碳酸等物質分解礦物,使礦物中一些活潑的金屬陽離子游離出來,一部分供生物吸收,另一部分隨水溶液帶走,從而使岩石破碎並發生成分的變化。
風化作用使地表或近地表的岩石破碎,並形成覆蓋在基岩面上的一層鬆散堆積物,稱為殘積物(eluvium)。由物理風化作用形成的殘積物多為礦物、岩石碎屑; 由化學風化作用形成的殘積物多為細小的粘土物質; 而由生物風化作用形成的殘積物富含有機質,成為土壤。實際上,在陸地表面除極個別地區外,這 3 種風化作用是相互交織在一起的,殘積物是它們共同作用的結果。
❿ 什麼是風化作用它有哪幾種類型影響風化作用的因素有哪些
風化作用的概念:在溫度、水以及生物等的影響下,地表或者接近地表的岩石經常發生崩解和破碎,形成許多大小不等的岩石碎塊或砂粒,這種作用叫風化作用。
風化作用的類型:根據風化作用的因素和性質可將其分為三種類型:物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用。
影響風化作用的因素:氣候、地形和岩石種類等。
風化的類型
1、物理風化:岩石是熱的不良導體,在溫度的變化下,表層與內部受熱不均,產生表裡不一的熱脹冷縮,常常使岩石發生崩解破碎。
2、化學風化:岩石中的礦物成分在氧、二氧化碳等以及水的作用下,還常常發生化學分解作用,產生新的物質。這些物質被水溶解,隨水流失;有的不溶性物質,如粘土,則常殘留在原地。
3、生物風化:植物根系的生長和穴居動物的活動等,也對岩石有破壞作用。