‘壹’ 什么是“物理风化”、“化学风化”
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、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,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。
‘贰’ 物理风化的风化原理
石材在开采前和使用后,因受自然环境冷热、雨雪、雾霜、辐射、地震等交替进行,使岩石的颗粒结构之间发生断裂、移位、拉开、折皱等形态变化,而局部的变化由表面逐渐向里,由小变大,由边部到中心、由粗变细,终使石材变成松散、破碎状态。
‘叁’ 风化是怎么回事为什么会风化
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。 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。为方便起见,可把风化作用分为物理(或机械)风化、化学风化和生物风化。热胀冷缩是岩石,尤其是热带荒漠地区岩石崩解的一个原因。许多不同类型的风化作用,包括粒状崩解、球形风化、剥离风化及层裂构造,都可用热胀冷缩的原理来解释。但是,目前大部分野外证据却显示出相反的结论。粒状崩解、球形风化、剥离风化和层裂构造都已在远远超过太阳热力影响的地下深处发现。实验表明,仅仅依靠受热和冷却,风化的效果很小,进程缓慢,而当有水分存在时,则几乎立即产生影响。虽然一度认为层裂构造是日照作用的产物,但多年来业已承认它们是卸载,即压力释放的结果。不过,大量证据表明,卸载假说也并不处处适用。地壳内的断层作用和侧向挤压,似乎可以作为层裂的另一种解释。在副极地地区,频繁波动于冰点上下的气温对地表岩石的影响很大。在这些地区对岩层的详细观察,证实了冻融机制的有效性。某些盐类,诸如氯化钠(NaCl)和石膏(Ca[SO4]�6�12H2O)的结晶作用,也被引证来作为岩石,尤其是干旱地区岩石崩解的原因之一。树根的生长无疑能把大量岩块推开,并扩大原有的节理。甚至地衣的菌丝也能穿透矿物晶体的界面和解理,完成一定的机械崩解。穴居动物为其他营力尤其是水分开辟了通道。 许多矿物在相当程度上溶解于水。某些矿物,例如石盐(NaCl)、石膏(Ca[SO4]�6�12H2O)和石灰石(CaCO3),能与水发生强烈反应,并溶解于水或形成可溶产物。甚至石英(SiO2),在某种程度上也溶解于水。许多矿物在盐水中比在淡水中更易溶解。在许多情况下,溶解作用可能是化学风化的第一阶段。由于溶解的矿物质(以及固体微粒)在风化剖面中的位移,形成了富含氧化铁、灰质、硅质或石膏的不同的层或盘。在世界各地都有大片砖红土、钙壳和硅壳的堆积。水及其所含的根和气体与各种矿物结合形成新的矿物。这些过程称为水化和水解。例如,铁很容易与水和氧结合,形成各种氧化铁的水化物,许多风化剖面呈黄色或红色的原因即在于此。所有常见的造岩矿物,除石英以外,由于学风化(主要是水化和水解)都会转变为黏土矿物。氧化作用发生于土壤的包气带,氧化物是表土中的常见成分。碳化作用是像长石这类矿物发生风化的中间步骤。碳酸虽是弱酸,但它是自然界的一种有效的溶剂。硅化和脱硅能使一种黏土转变为另一种黏土。因此,热带地区云母经脱硅化可产生高岭土和氧化铁,如果条件有利,还可能进而形成铝土矿(三水铝石)。如同物理风化的情况一样,化学风化往往也得到生物作用的助力。腐殖酸通常能促进风化。腐殖质往往有助于保持土壤中的水分,从而以各种方式加速风化作用。 制约岩石风化的类型和速率的因素很多,包括矿物成分、岩石结构、断裂型式、气候、侵蚀和地形条件、时间以及人类活动等。关于于风化作用的结果,对整个人类而言,土壤的形成无疑是最为重要的。诸如铁、镍、铝等矿产的聚集也具有世界性的意义。根据地质观点,风化作用作为侵蚀和搬运的前提条件,具有重要意义。
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‘肆’ 风化是什么物理风化和化学风化又是什么
风化是一个化学变化过程。例如,日常生活中碱块(Na2CO3·10H2O)变成碱面(Na2CO3),就是风化现象。加热结晶水合物使它们失去结晶水的现象不叫风化,而叫失水。
由于晶体结构的特点和外界条件的影响,有的晶体只失去一部分结晶水;有的晶体可失去全部结晶水;有的晶体先失去一部分结晶水,再逐渐失去全部结晶水。可见风化并不一定都是失去全部结晶水。因此,有十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)、七水合碳酸钠(Na2CO3·7H2O)和一水合碳酸钠(Na2CO3·H2O)的存在。
结晶水合物的风化与自然岩石的风化不同,前者是失去结晶水,而后者是指岩石与空气、水、二氧化碳等物质长期作用,发生了复杂的化学反应,或在温度、水以及生物等的影响下,地表或接近地表的岩石发生的崩解和破碎,形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒的作用。
物理风华是地表岩石发生机械破碎而不改变其化学作用,也不形成新矿物的作用称为物理风化作用概述。
化学风华是岩石发生化学成分的改变分解。
‘伍’ 产生风化现象的因素主要有哪些
原因
热胀冷缩是岩石,尤其是热带荒漠地区岩石崩解的一个原因。许多不同类型的风化作用,包括粒状崩解、球形风化、剥离风化及层裂构造,都可用热胀冷缩的原理来解释。
但是,目前大部分野外证据却显示出相反的结论。粒状崩解、球形风化、剥离风化和层裂构造都已在远远超过太阳热力影响的地下深处发现。实验表明,仅仅依靠受热和冷却,风化的效果很小,进程缓慢,而当有水分存在时,则几乎立即产生影响。
虽然一度认为层裂构造是日照作用的产物,但多年来业已承认它们是卸载,即压力释放的结果。不过,大量证据表明,卸载假说也并不处处适用。
定义
地质学术语,定义为: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。
‘陆’ 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
‘柒’ 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。
‘捌’ 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,而没有显着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.
‘玖’ 煤的物理风化的原因是什么
煤的物理风化的原因是由于长时间受到风、霜、雪、雨露、冰冻、日光的作用
离地表很浅的煤层,由于长时间受到风、霜、雪、雨露、冰冻、日光的作用,使煤变得疏松易碎,表面失去光泽,色暗,这种现象叫做煤的物理风华。
‘拾’ 物理风化的主要形式
物理风化作用的主要方式有:
1、矿物岩石的热胀冷缩,
2、冰劈作用,
3、层裂,
4、盐分结晶的撑裂作用.其产物特点主要是岩石碎屑以及少数矿物碎屑