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生物有哪些风化作用

发布时间:2022-09-15 09:27:29

❶ 什么是生物风化

生物风化(biological weathering)

生物风化作用是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用。

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。

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,接受太阳的辐射热,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。

❷ 风化作用可以分成几种类型

物理风化作用。这是指岩石受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。引起物理风化作用的,主要是地球表面温度的变化。地球四季与昼夜均有显着的温度变化。一年四季中的变化可达40~50℃,在干旱沙漠地区昼夜温差可高达60~70℃。岩石是不良导体,热的传播速度很慢。裸露在表层的岩石,白天烈日曝晒,温度升高,表面体积膨胀。而岩石内部受热少,膨胀慢。夜晚降温后,岩石表面迅速散热变凉,而内部高热却很难散失。这样寒来暑往,日久天长,会使岩石内部裂纹纵横交错,并发生层状性的剥落。除温度外,水滴石穿、冰冻、风蚀都会引起岩石的破碎。这就大大增加了母质面与空气的接触,为化学的风化提供了条件。

化学风化作用。化学风化作用包括水溶、水解、水化、氧化作用。就像铁钉生锈一样,氧化作用是无时无刻在人们不知不觉中进行的。水是大自然中分布最广的溶剂,而岩石主要成分是无机盐类,在水中都能溶解。化学风化使岩石进一步分解,并从根本上改变了矿物的组成成分,使其有了吸附能力,出现了毛管现象,产生了一定的蓄水能力。

生物风化作用。当母质能够蓄水,初步提供营养时,就会有一些低等的细菌和植物在母体上诞生。而植物根系的发育穿插和小动物打洞造穴的行为,会进一步促进岩石的破裂。生物的活动,还能分泌出各种无机酸,进一步促进了化学风化的过程。

经过长期的风化,岩石变成了土壤母质。但母质并不是土壤,因为它还缺乏完整的肥力,不能让营养在母质中累积和集中。母质将和气候、生物、地形、时间共同作用,形成土壤生成的五大基本因素。

科学家们发现,不同的母质是形成不同土壤的基础,这就是黄土、红土、砂土、黏土等多种土壤形成的内因之一。

气候对土壤形成有重要的影响,其中温度和湿度对成土作用的影响很大。高寒地带植物生长缓慢,有机物积累很少,母质化学作用也慢。科学家们发现,温度每升高10℃,化学反应速率可增加2~4倍。气候影响可使不同地带上同种母质发育的土壤有巨大的差异。比如在温带,自西向东大气温度递减,依次出现的是棕漠土、灰漠土、棕钙土、栗钙土、黑钙土和黑土。在东部湿润区,由北向南热量递增,土壤依次分布为暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤、砖红壤。

生物是影响土壤生成的最活跃因素。生物包括地上和地下的植物、动物和微生物。生物是土壤有机质的制造者。前苏联土壤学家威廉斯认为生物因素是土壤形成的主导因素。特别是高等绿色植物,能把分散在母质、水体、大气中的营养元素选择性地吸收起来,利用太阳能合成有机质,从而改造了母质,提高了土壤肥力。

地形虽然不能提供任何物质和能量,但地表形态、坡度、高度、坡向等差异,都会引起热量和水分的重新分布,使相同母质产生的土壤有差异。比如我国天山托木尔峰南坡属温带大陆性半干旱荒漠和草原景观,由山脚向上3000米的土壤依次为棕漠土、棕钙土、栗钙土、亚高山草原土;而北坡属温带半湿润气候,由山脚向上3000米的土壤依次为黑钙土、灰褐土、亚高山草甸土。一座山就有这么多种土壤类型,足见地形对土壤形成的影响有多大了。

时间是土壤发育和演化的必要条件。随着时间的推移,土壤从无到有,不断发生、发展和演变。

在五大成土因素之外,不可漠视人为活动对土壤形成发展的作用。精耕细作,合理灌溉,可以使土壤肥力增加;反之,过度开垦,粗放耕作,大水漫灌,会导致土壤肥力的下降,土壤板结,水土流失严重。近年来,随着土壤环境的恶化,人们开始注意研究不合理的人类活动对土壤加速退化所产生的恶果。毁林开荒使水蚀严重,造成频频发作的泥石流;灌溉不当使大面积土壤出现次生盐碱化,使产量锐减甚至绝收;过度开垦引起风蚀严重,使持续不断的沙尘暴频频席卷中国的北方。

随着土壤科学的发展,学者们认为火山的活动、地震、新构造运动都是土壤形成的深层次因素。比如在第三世纪末隆起的青藏高原,就以她平均海拔4000米的身躯和万千条“血脉”冰川,挡住了肆虐的季风,沃育了下游的良田,使中国东部地区湿润丰饶,而有别于同纬度地带欧亚大陆内陆那干旱少雨的沙漠戈壁。

❸ 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。

❹ 风化作用可以分为哪几种

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。而化学风化在裂缝造成的矿物亦会帮助岩石分解。

2、热膨胀

热膨胀(Thermalexpansion),或称为洋葱状风化(onion-skinweathering)、剥离作用(Exfoliation)、日晒风化(insolationweathering)或热冲击(thermalshock),通常在类似沙漠等有很大的每日温差的地方。

3、冻融风化

冻融风化(Freezethaw weathering),又被称为冻裂作用(frostshattering)。这种风化作用在温度接近冰点的山区十分常见。

4、否定结冰膨胀导致冻融风化

实验显示白垩、砂岩及石灰岩并不会在水的名义上的冰点,即约为0°C以下破裂。实验又显示即使是在被认为是水在裂缝中结冰后膨胀的风化环境,即把岩石保持在低温或把其轮转,并维持在一定的时间上,岩石亦不会破裂。

而当在一些多孔的岩石进行实验,因底冰而引致快速破裂的关键性温度带为-3°C至-6°C,比较冰点低很多。

5、生物的化学风化作用

生物死亡后,腐烂分解形成一种腐植质(胶状的物质),是一种有机酸,对岩石起腐蚀作用。

地壳表层岩石经机械破碎,化学风化后形成的松散物,再经过生物的化学风化作用,增加了有机物质--腐殖质,这种具有腐殖质、矿物质、水和空气的松散物质叫做土壤。

❺ 风化作用

地表和接近地表的岩石,在温度变化,水、空气及生物的作用和影响下,所发生的破坏作用,称为风化作用。风化作用可分成两种主要类型:物理风化作用和化学风化作用。

1.物理风化作用

物理风化作用(physical weathering)是指岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。引起物理风化作用的因素主要有温度变化、水、冰、风、晶体生长的应力及生物的作用等,物理风化的结果是形成各种碎屑物质。

2.化学风化作用

化学风化作用(chemical weathering)系指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸,以及生物的作用下,发生化学分解的风化作用。

化学风化作用包括多种类型的化学反应,其中主要有氧化作用、水解作用、水合作用、酸的作用、阳离子交换作用、化学溶解作用、去硅作用,以及SiO2、A12O3、Fe2O3的化合作用等。这些化学反应往往以复合交替的复杂形式进行,同时有相应的新矿物生成。

氧化作用主要是使母岩中的变价元素由低价态变为高价态。随着元素价态的转变,原矿物随之破坏,生成新的矿物。如铁橄榄石(Fe2SiO4)经氧化作用后,Fe2就被氧化为Fe3,从而变成了褐铁矿或赤铁矿(Fe2O3)。其反应式为:

岩石学(第二版)

其他含低价铁的矿物,氧化后也可以生成不溶的氧化铁。

在化学风化中,水是最活泼的作用剂。由于水的作用,使矿物发生分解,称为水解作用(hydrolysis)。如镁橄榄石(Mg2SiO4)的水解反应为:

岩石学(第二版)

钾长石(KAl Si308)在水解过程中,由于碳酸和有机酸的参与可生成高岭石(Al4Si4O10(OH)8):

岩石学(第二版)

水解会引起矿物的分解,矿物中易溶的金属阳离子(如Li、K、Na、Ca2、Mg2)溶于水中而被带走,部分金属阳离子可被胶体吸附,水中的H+与铝硅酸络阴离子结合成难溶解的粘土矿物(如水云母、伊利石、蒙脱石、高岭石)而残存在风化地带。硅酸盐在水解的过程中,还产生复杂的硅酸胶体、铝硅酸胶体。虽然矿物的水解反应可以在纯水中发生,但自然酸类(最通常的是碳酸和有机酸)的存在,又进一步加强了这种反应。

化学风化作用不仅使矿物和岩石发生破坏,而且常形成新矿物,其中主要是粘土矿物、氧化硅矿物、氧化铁矿物和氧化铝矿物,它们常残留在风化壳(weathering crust)中,构成了风化产物中的残余物质。易溶的各种离子进入水中,随水流搬运,构成风化产物中的溶解物质。

有学者在风化作用的类型中,划分出了生物风化作用。事实上,生物对岩石的破坏方式,既有机械的,又有化学的,尤以后者更为重要。几乎所有的化学风化作用都与生物作用有关,生物分泌出的有机酸,促进和加速了岩石的化学分解,而且生物还可以从中吸取某些元素并将其转变成有机化合物。生物产生的大量的O2、CO2等,同样影响着风化作用的进程。

风化作用的方式和强烈程度与气候及地形有着密切的关系。在高温潮湿的热带地区,水量充沛,植被发育,一般以化学风化为主;温带地区则化学风化和物理风化大致相等;寒冷的极地或干燥的沙漠地区,以物理风化占优势。地形高低控制了侵蚀作用的速度,因而会影响物理风化和化学风化的强度。在高山地区,地势高差大,侵蚀速度快,风化产物来不及进行化学分解就迅速转入搬运过程,因而,这种地区物理风化显着。而地势低的平原等地区,侵蚀速度慢,化学风化进行得较彻底。

❻ 生物风化包括哪些

生物风化生物风化(biological weathering)
生物风化作用是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用。
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。
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,接受太阳的辐射热,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

❼ 风化作用主要哪些情况

根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、生物风化作用、化学风化作用。
物理风化作用
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作用化的表面面积。而化学风化在裂缝造成的矿物亦会帮助岩石分解。
生物风化作用:
生物亦有可能参与物理风化(同时亦有化学风化)。地衣及藓类植物在光秃秃的岩石表面生长,做成一个更为潮湿的化学微环境。岩石被这些生物附上后会加强在岩石上表面微表层进行的物理与化学分解。大范围的幼苗发芽及植物的根部除了在岩石上裂隙施加物理压力外,亦提供一个水及化学物的渗透渠道。挖洞动物及昆虫分布在底岩附近的土壤表层亦会增加水及酸的渗透性和进行氧化过程的表面积。
化学风化作用:
化学风化(Chemicalweathering)包含岩石成分的改变,常常引致其形态的崩溃。这种风化会在一段期间反复发生。

高中地理:什么是生物风化作用

生物风化作用——岩石和矿物在生物影响下发生的物理和化学变化。
生物风化是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用,是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10千克每平方,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。

❾ 风化作用

1. 风化作用概念

在地表,风化作用(weathering)是一种极其常见的地质作用,出露地表的矿物和岩石几乎都会受到风化作用的影响,可以说风化作用无时不有,无处不在。所谓风化作用是指出露地表或接近地表的矿物和岩石,由于受到大气、温度、水及生物等因素的影响,使它们在原地发生分解和破坏的过程。风化作用的实质是已形成的岩石或堆积物,为了适应地表或近地表的环境而发生的一种变化过程。

2. 风化作用类型及残积物

依据影响风化作用的因素不同,以及风化方式的差异,通常把风化作用分为物理风化作用(physical weathering)、化学风化作用(chemical weathering)和生物风化作用(biological weathe-ring)。但这几种风化作用是相互关联的,在一个地区常常同时存在,只是不同风化作用的强弱有所差异,或以某种风化作用为主。

物理风化作用 是指主要由气温、大气、水等因素引起的矿物、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,只是它们从大块或整体崩解成大小不等的碎屑,在基岩的表面形成一层矿物、岩石碎屑层。物理风化作用以干旱气候、寒冷气候区以及气温剧烈变化的地区最为显着,主要的方式有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解作用。

化学风化作用 是指矿物、岩石在原地以化学变化或化学反应的方式使其破碎和变化的过程。化学风化作用显然不同于物理风化作用,前者不仅使矿物、岩石破碎成细小的碎屑,而且在温度、水溶液等因素影响下,使它们的成分发生变化,并形成一些新的物质,如各种粘土矿物,是形成粘土物质最基本的一种方式。化学风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。

生物风化作用 是指由生命的活动而引起的矿物、岩石破坏过程。陆地表面生物茂盛,几乎处处都有生命活动。只要有生命活动,就必然存在它们对矿物、岩石的破坏作用,使矿物、岩石发生变化。生物风化作用比物理和化学风化作用复杂,它既可以使岩石发生机械的破碎,也可以使岩石发生成分的变化,因此生物风化作用包括物理风化作用和化学风化作用两个方面。如植物的根劈作用、动物挖洞等都是生物的物理风化作用。生物的化学风化作用是通过生物分泌出来的有机酸、碳酸等物质分解矿物,使矿物中一些活泼的金属阳离子游离出来,一部分供生物吸收,另一部分随水溶液带走,从而使岩石破碎并发生成分的变化。

风化作用使地表或近地表的岩石破碎,并形成覆盖在基岩面上的一层松散堆积物,称为残积物(eluvium)。由物理风化作用形成的残积物多为矿物、岩石碎屑; 由化学风化作用形成的残积物多为细小的粘土物质; 而由生物风化作用形成的残积物富含有机质,成为土壤。实际上,在陆地表面除极个别地区外,这 3 种风化作用是相互交织在一起的,残积物是它们共同作用的结果。

❿ 什么是风化作用它有哪几种类型影响风化作用的因素有哪些

风化作用的概念:在温度、水以及生物等的影响下,地表或者接近地表的岩石经常发生崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒,这种作用叫风化作用。
风化作用的类型:根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
影响风化作用的因素:气候、地形和岩石种类等。

风化的类型
1、物理风化: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,产生表里不一的热胀冷缩,常常使岩石发生崩解破碎。
2、化学风化:岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳等以及水的作用下,还常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质被水溶解,随水流失;有的不溶性物质,如粘土,则常残留在原地。
3、生物风化:植物根系的生长和穴居动物的活动等,也对岩石有破坏作用。

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