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化学风化作用的方式有哪些

发布时间:2022-06-08 14:33:17

Ⅰ 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。

Ⅱ 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。

Ⅲ 化学风化形式有

化学风化作用中表现最突出的是氧化作用和水及水溶液的作用。
氧化作用主要是游离氧造成,它使低价元素变成高价元素,低价化合物变成高价化合物。含有低价铁的硅酸盐、硫化物最易受氧化作用影响。如黄铁矿氧化形成褐铁矿,其中的硫氧化后形成H2SO4并流失。
水的作用主要有水化作用(水与矿物反应生成水合矿物,如赤铁矿变为褐铁矿)、水解作用(水电解生成的H+、OH-造成岩石破坏)。
当水中含有溶质,尤其是酸性物质时,水的破坏作用就明显加强,其中最常见的是CO2溶于水形成碳酸的溶蚀作用。

Ⅳ 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。

Ⅳ 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。

Ⅵ 物理风化和化学风化作用各有哪些类型

物理风化作用是指使岩石发生机械破碎,而没有显着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。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。

Ⅶ 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。

Ⅷ 风化作用主要哪些情况

岩石的风化按作用因素与作用性质的不同,分为物理风化、化学风化和生物风化三大类,事实上这三者常是联合进行与相互助长的,划分是为了讨论的方便。
一、物理风化
物理风化系指地表岩石因温度变化和空隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。产生物理风化的原因主要是温差反复变化所引起的热力风化,岩石裂隙和孔隙中的水冻融变化出现的冰劈作用,以及由岩石空隙中盐类的结晶而造成岩石的崩解。物理风化又可细分为三类:
(一)热力风化
(二)冻融风化
(三)矿物的水分与结晶膨胀作用
二、化学风化
化学风化指岩石在水、水溶液和空气中的氧与二氧化碳等的作用下所发生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化的作用称为化学风化。化学风化的主要方式有下列几种:
(一)溶解作用
(二)水化作用
(三)水解作用
(四)碳酸化作用
(五)氧化作用
三、生物风化
生物及其生命活动对岩石、矿物产生的破坏作用称为生物风化,表现为物理的与化学的两种形式。如树根在岩隙中长大,穴居动物的挖掘等,都引起岩石的崩解和破碎,属于生物的物理风化。生物的化学风化作用方面,如生命活动与动植物残体的分解所产生的大量二氧化碳,在碳酸化方面起着重要作用。

Ⅸ 风化作用一般分为哪三类

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。
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。
生物风化:
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:
岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下,常常发生化学分解作用,产生新的物质。这些物质有的被水溶解,随水流失,有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。

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