❶ 影响风化作用的主要因素是什么如何划分岩石的风化带
影响风化作用的主要因素:
A、岩石性质的影响;
B、地质构造的影响;
C、气候的影响;
D、地形条件的影响。
岩石的风化带划分的主要依据是岩石中矿物成分和结构、构造的变化,破碎情况,物理力学性质的变化等。将风化带分为全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带等。
(1)引起化学风化作用的主要因素有哪些扩展阅读:
物理风化作用地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶、生物活动等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。
化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化,并产生新矿物的作用。主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。
❷ 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。
❸ 风化作用的根本原因是什么
(1)影响风化作用的主要因素:A.岩石性质的影响;B.地质构造的影响;C.气候的影响;D.地形条件的影响。
(2)岩石的风化带划分的主要依据是岩石中矿物成分和结构、构造的变化,破碎情况,物理力学性质的变化等。将风化带分为全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带等。
风化是指使岩石发生破坏和改变的各种物理、化学和生物作用。一般可定义为在地表或接近地表的常温条件下,岩石在原地发生的崩解或蚀变。崩解和蚀变的区别反映了物理作用和化学作用的差异。物理作用涉及岩石破碎而不涉及造岩矿物的任何分解。相反,化学作用则意味着一种或多种矿物的蚀变。风化作用产生在结构或成分上不同于母岩的表层物质。风化带称为表土或残馀土。风化作用的下限称为风化面。
❹ 三类方式的风化作用之间有无联系如何联系
三类方式的风化作用(分别指的是物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用)之间有联系。三种风化作用并不是孤立进行的,而是相互促进、彼此联系的。
物理风化使得岩石破碎,从而增大了岩石与水溶液等的接触面,有利于化学风化的发生;化学风化降低了岩石强度,又促进物理风化的加强。在物理风化和化学风化中又有生物活动的因素。
从地域性而言,只是在某种环境下,某种作用显得突出而已,如在炎热、潮湿的气候区以化学风化和生物风化为主;在温湿地区以化学风化为主;在寒冷、干旱地区以物理风化为主。
岩石的风化是由表及里的,地表部分受风化程度最显着,由地表往下受风化作用的影响逐步减弱以至消失。因此,在风化岩层剖面的不同深度上,岩石的物理力学性质有明显差异。从工程地质的角度,一般把风化岩层自上而下分为四个带:全风化带、强风化带、中风化带和微风化带。
(4)引起化学风化作用的主要因素有哪些扩展阅读:
三种风化作用的具体介绍如下:
一、物理风化作用:
在地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地发生机械破碎的过程叫做物理风化作用。引起物理风化作用的主要因素有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解作用等。
物理风化的结果,依次是岩石的整体性遭到破坏.随着风化程度的增加,逐渐成为岩石碎屑和松散的矿物颗粒;碎屑逐渐变细,使热力方面的矛盾逐渐缓和,因而物理风化随之相对削弱;
但同时随着碎屑与大气、水、生物等营力接触的自由表面不断增大,使得风化作用的性质向化学风化转化。在一定条件下,化学作用将在风化过程中起主要作用。
二、化学风化作用:
在地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地发生化学变化并可产生新矿物的过程叫化学风化作用。引起化学风化作用的主要因素是水和氧。
自然界的水,不论是雨水、地面水或地下水,都溶解有多种气体(和化合物(如酸、碱、盐等),因此自然界的水都是水溶液。水溶液可通过溶解、水化、水解、碳酸化等方式促使岩石化学风化。氧的作用方式是氧化作用。
三、生物风化作用:
岩石在动、植物及微生物影响下发生的破坏作用称为生物风化作用。生物风化作用主要发生在岩石的表层和土中。生物风化作用有物理的和化学的两种方式。
❺ 化学风化的影响因素
岩石的地球化学特征是影响化学风化作用的主要因素。不同的岩石由于化学成分的不同,其化学活动性也明显不同(主要表现在原子价、离子半径、离子亲和力、化合能力和极化能力等方面),容易被氧化、溶解的岩石出露区,总是化学风化作用较为强烈的地段。同一岩石中由于不同矿物成分的差异,也会造成风化作用的差异。
有机界的作用是化学风化过程中另一个重要的因素。在坚硬的岩石表面出现生物(微生物、苔藓等)起,化学风化的作用就开始了。由于生物吸收的成分与岩石的成分有较大的差异,造成了岩石的风化。同时,生物的新陈代谢过程所产生的氧气、有机酸等物质,加速了化学风化的进程。
气候与环境同样是影响化学风化过程的重要因素。干燥炎热的气候使得氧化作用容易进行,潮湿的气候则使得溶解作用、水解作用易于发生。地形会影响气候条件,山地的垂直分带现象会影响温度风化作用和生物风化作用的进行。山的阴坡和阳坡因为日照的条件不一样,在阳坡一面通常温度风化作用较为强烈。地下水的性质特征、地球化学场、构造活动性等环境因素也都影响化学风化作用的进程。
❻ 引起风化作用有哪些因素
风化过程十分复杂,通常是几种作用同时发生,造成岩石的崩解或分解。一般根据风化作用的因素和性质可将其分:为物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用三种类型。风化作用的速度,主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。
❼ 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。
❽ 引起化学风化作用的主要因素是哪两种
引起化学风化作用的主要因素是水和氧
❾ 影响岩石化学风化作用的因素有什么气体
化学风化(chemical weathering)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。
(1)水溶性作用
石材中的矿物经水的浸泡后.在一定温度下.可发生化学变化。这一过程也称为石材的微粒水解。具体是岩石中的长石水解时.水分子中的H+咒换出长石中的碱离子,11+离子进入石材的品格中生成新的钻土矿物.例如正长石经水解后.形成高岭石或铝矾上
(2)氧化反应
主要是石材内的金属矿物与氧发生化学反应使石材变色、酥松、裂隙等。在石材中最常见也是最易发生氧化反应的是铁质矿石中的黄铁矿、硫铁矿.其氧化作川最为明显。许多石材安装之后,发生氧化反应之后出现黄锈、黄斑、流痕,时问长久后这些含铁矿的局部会出现凹坑、裂纹.密集的地方会使强度下降。一些比较稳定的石材,在制作火烧板时因高温使其中的铁矿氧化.也会在以后逐渐发生氧化,所以说.火烧板在一定程度上会降低石材的使用强度。
(3)岩溶反应
通常碳酸盐类石材(石灰石、大理石、白云石、石灰华等)含有二氧化碳水的作用下。碳酸钙逐渐溶解为钙离子、碳酸根,在时间、温度、压力.尤其在城市二氧化碳形成的大量酸雨催化作用下,溶于水的钙会形成新的碳酸钙沉积.形成石灰华:
在地质作用上,这一过程通常是极其漫长的。最明显的是喀斯特地貌(在碳酸盐地区).然而)岩溶反应在城市石材装修中越发明显.表现石材的外观是流白痕。裂隙、酥松。一些用石材建筑的古迹都不同程度地发现此现象。
除此,因大气中二氧化硫的增多,最终形成酸雨后,也对石材中的石膏、碳酸镁、钾、钠盐矿进行溶解、分离.最终形成沉积.对原有的石材都是一种破坏。
(4)生物化学反应
植物生存生成出的有机酸、磷酸、粪便、遗体等的化学物质都会对石材产生风化。
当然石材的风化并不是某一种单纯反应,而是和物理风化、化学风化、生物风化交织在一起的。研究石材风化有利于利用科学的方法进行防治。
以上是石材
1溶解作用
水直接溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。溶解作用的结果,使岩石中的易溶物质被逐渐溶解而随水流失,难溶的物质则残留于原地。岩石由于可溶物质的被溶解而致孔隙增加,削弱了颗粒间的结合力从而降低岩石的坚实程度,更易遭受物理风化作用而破碎。最容易溶解的矿物是卤化盐类(岩盐,钾盐),其次是硫酸盐类(石膏,硬石膏),再次是碳酸盐类(石灰岩,白云岩)。岩石在水里的溶解作用一般进行的十分缓慢,但是当水的温度升高以及压力增大时,水的溶解作用就比较活跃。特别是当水中含有侵蚀性的CO2而发生碳酸化作用时,水的溶解作用就会显着增强,如在石灰岩分布地区,由于这种溶解作用经常会产生溶洞、溶穴等岩溶现象。
2水化作用
有些矿物与水接触后和水发生化学反应,吸收一定量的水到矿物中形成含水矿物,这种作用称为水化作用。如硬石膏经过水化作用变为石膏就是很好的例子。
CaSO4 +2H2O ®CaSO4·2H2O
硬石膏 石膏
水化作用的结果产生了含水矿物。含水矿物的硬度一般低于无水矿物,同时由于在水化过程中结合了一定数量的水分子进人物质的成分之中,改变了原有矿物的成分,引起体积膨胀,对岩石也具有一定的破坏作用。
若岩层中含有硬石膏时,当石膏发生水化作用而体积膨胀,对围岩会产生很大的压力,促使岩层破碎。在隧道施工中,这种压力甚至能引起支撑倾斜、衬砌开裂,应当引起足够的注意。
3水解作用
某些矿物溶于水后,出现离解现象,其离解产物可与水中的H和OH离子发生化学反应,形成新的矿物,这种作用称为水解作用。例如正长石经水解作用后,开始形成的K与水中OH离子结合,形成KOH随水流失,析出一部分SiO2可呈胶体溶液随水流失,或形成蛋白石(SiO2·nH2O)残留于原地;其余部分可形成难溶于水的高岭石而残留于原地。
4K(AlSi3O8)+6H2O ®4KOH + 8SiO2十Al4(Si4O10)(OH)8
正长石 高岭石
4碳酸化作用
当水中溶有CO2时,水溶液中除H和(OH)离子外,还有CO3和HCO3离子,碱金属及碱土金属与之相遇会形成碳酸盐,这种作用称为碳酸化作用。硅酸盐矿物经碳酸化作用其中碱金属变成碳酸盐随水流失,如花岗岩中的正长石受到长期碳酸化作用时,则发生如下反应:
4K(AlSi3O8)+ 4H2O + 2CO2 ®2K2CO3 + 8SiO2+Al4(Si4O10)(OH)8 正长石 高岭石
5氧化作用
矿物中的低价元素与大气中的游离氧化合变为高价元素的作用,称为氧化作用。氧化作用是地表极为普遍的一种自然现象。在湿润的情况下,氧化作用更为强烈。自然界中,有机化合物、低价氧化物、硫化物最容易遭受氧化作用。尤其是低价铁常被氧化成高价铁。例如常见的黄铁矿(FeS2)在含有游离氧的水中,经氧化作用形成褐铁矿(Fe2O3·nH2O),同时产生对岩石腐蚀性极强的硫酸,可使岩石中的某些矿物分解形成洞穴和斑点,致使岩石破坏。
2FeS2 + 7O2 + 2H2O ®2FeSO4 + 2H2SO4
黄铁矿 硫酸亚铁
12FeSO4 + 3O2 + 6H2O ®4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3
硫酸亚铁 褐铁矿
Fe2(SO4)3 +6H2O ® 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
褐铁矿 硫酸
❿ 风化现象产生的原因有哪些这一过程的特点是什么
风化现象产生的原因
地壳表层的岩石,由于受温度的变化、水、各种气体(如CO2、O2)以及生物活动等自然因素的作用,使坚硬的岩石逐渐崩解破碎,以及分解产生新的矿物成分.
这一过程的特点
地表岩石受日照、降水、大气及生物等风化营力作用影响,其物理性状、化学成分发生一系列变化,使岩石崩解破碎以至逐渐分解的现象。
风化作用的类型根据风化营力不同,可分为:(1)物理风化指岩石在地表条件下,在原地产生机械破碎,而不改变其化学成分的过程.主要作用方式有:卸载(释荷)、温差和冰冻作用
。(2)化学风化指大气和水所引起的氧化、溶解、水解、水化、碳酸化等作用对岩石的分解破坏过程。主要作用方式有:氧化、溶解和水解作用。
(3)生物风化指生物的生命活动,促使岩石发生破坏的作用。主要作用方式有:生物机械和生物化学等风化作用。
岩石风化岩层:粉碎带。碎石带。块石带。整石带
岩石风化程度分类
未风化
微风化
中等风化
强风化
全风化