讲10 地质作用(一).ppt

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1、第一节地质营力与地质作用一、地质营力的基本概念一、地质营力的基本概念 地球自形成以来就不断的发生着变化与运动。地质学家把引起岩石圈物质组成、内部结构和地表形态运动和变化的自然动力称之为地质营力。根据能量的来源，可将地质营力分为外地质营力外地质营力（能量来自于地球的外部）和内地质营力内地质营力（能量来自于地球的内部）。外地质营力外地质营力包括：水、冰、风水、冰、风和生物生物四种类型，主要作用于地壳的表层，造成地表的高差趋于平坦。内地质营力包括内地质营力包括：构造营力引起岩石圈发生机械运动的自然动力。岩浆营力地球内部引起的，通过岩浆的温度、压力和运动表现出来的自然动力。内地质营力不仅使岩石圈的物质

2、发生变化，同时也是地表形态发生改变，如大陆的漂移、山脉的形成等。第七章地质作用1第一节地质营力与地质作用 二、地质作用的基本概念二、地质作用的基本概念一）地质作用的定义：由地质营力引起的，造成地壳运动与变化的各种自然作用称之为地质作用。二）地质作用的分类 地质作用的分类第七章地质作用地质作用表2第二节 风化作用一、风化作用的定义一、风化作用的定义 户外的铁丝会生锈，死去的树木会腐烂，同样地表的岩石和矿物天长日久也会松散，Why？风化作用：是指表生条件下（常温、常压、富氧和水），由于气温、大气、水和生物等的作用，使岩石和矿物在原地遭受分解和破坏的过程。二、风化作用的类型二、风化作用的类型：风化作

3、用分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。一）物理风化一）物理风化1.1.定义定义：由于温度的反复变化等原因，使得岩石或矿物在原地发生机械破碎，而化学性质不发生改变的过程，称之为物理风化作用。2.2.方式方式：1 1）温差风化）温差风化：岩石表层因温度的周期性变化，使岩石破碎的过程。第七章地质作用3第二节 风化作用 产生的原因 外因外因：因温度的变化，造成岩石里外受热不均。内因内因：岩石的组成矿物的膨胀系数不同。在温差较大的地区，裸露的岩石，因反复的膨胀、收缩，棱角状的岩石会趋于圆化。2 2）冰劈作用）冰劈作用：岩石裂隙中的水，因结冰体积膨胀而使裂隙进一步扩大的过程。封闭在裂隙中的水，结冰时

4、体积将增大1/11，并对岩壁产生960公斤/平方厘米的压力，足以使裂隙进一步扩大。3 3）盐类的结晶与潮解作用）盐类的结晶与潮解作用：3.3.物理风化的产物特点物理风化的产物特点：物理风化的产物多为大小不等的棱角状岩石碎块，地形平坦处碎屑物覆盖在基岩表面，地形陡峭处，则在坡角形成倒石堆。第七章地质作用岩石表面的圆化冰劈作用倒 石 堆4第二节 风化作用二）化学风化二）化学风化1.1.定义定义：出露地表的岩石或矿物，因大气中水、氧等的作用，而发生化学反应，导致岩石或矿物成分改变，岩石遭受破坏的过程。2.2.方式方式：1）溶解作用：岩石中某些溶解度较大的矿物（卤化物、硫硅酸盐等）易溶于水，并随水流失

5、。另外方解石虽不溶于水（纯水），但当水中含有二氧化碳时，则可形成可溶性的碳酸氢钙随水流失。如碳酸岩分布区的喀斯特地貌，即为溶解作用形成。2）水解作用：水是弱电解质，可部分的电离为H+和OH-离子，它可以与水中矿物离解的各种离子发生置换反应（特别是碱金属离子），形成可溶性的溶液或胶体物质，随水流失，从而造成岩石的破坏。例如钾长石与水作用形成高岭石（不溶）+二氧化硅（胶体，可溶）+氢氧化钾（溶液）。第七章地质作用石 林5第二节 风化作用3）氧化作用：岩石中的矿物与水中或大气中的游离氧发生化学反应，致使岩石遭受破坏的过程。矿物大多数形成的地下缺氧环境，一旦出露地表，由低价元素组成的矿物最易氧化成高价

6、元素矿物。例如黄铁矿被氧化成褐铁矿等。3.化学风化产物的特点：化学风化不仅改变了岩石中组成矿物的化学成分，同时也使得原先坚硬的岩石变的松散多孔，其矿物组合以在表生条件下稳定的含铁（高价）、铝等元素的矿物组合为主。如褐铁矿、铝土矿等。三）生物风化作用三）生物风化作用1.定义：生物的生命活动引起岩石破坏、分解的作用。2.方式：第七章地质作用6第二节 风化作用1 1）生物的机械破坏作用）生物的机械破坏作用 生物在其活动过程中，因挖掘洞穴，蚯蚓、蚂蚁等的翻土，可造成岩石的机械破坏作用，另外较高等植物的根系在生长时对岩石有撑胀力，随着根系的不断生长，也会使岩石裂隙不断扩大终致崩裂、破碎。2 2）生物的化

7、学风化作用）生物的化学风化作用 地表附近的土壤中有大量的细菌、藻类、真菌等，即使在极地的岩石表面和裂缝中也有地衣生存。它们在新陈代谢过程中分泌的有机酸会引起岩石分解。较高等植物的根系释放的有机酸和CO2，也会破坏岩石。生物死后，遗体腐烂分解出的腐殖酸等会使岩石分解等。三、风化作用的产物三、风化作用的产物风化壳风化壳一）残积物：出露地表的岩石经长期物理和化学风化后，基本在原第七章地质作用根劈作用7第二节 风化作用 地形成的松散风化物称之为残积物。残积物主要由粘土和为完全风化的岩石碎屑组成。二）土壤：残积物经生物风化作用改造后，形成富含腐殖质的表层。三）风化壳：由残积物和土壤构成的、不连续地覆盖于

8、基岩上的薄壳，称为风化壳。风化壳的成分和厚度随地而异，厚度可从几厘米到几十米,甚至上百米不等。在剖面上风化壳自上而下分为3层：土壤层（）；残积层（）；半风化岩石（）。风化壳下为基岩（）。地质历史时期形成的风化壳称之为古风化壳。四、影响风化作用的因素四、影响风化作用的因素 影响风化作用的因素多而复杂,但最主要的是气候条件和地形、岩石的岩性特性3个因素。一）气候条件 气候是影响风化作用的基本因素。大气温差变化越大，物理风第七章地质作用风化壳古风化壳8第二节 风化作用 化越强；水量充足有利于物质间的化学反应；生物，尤其是植物的大量繁殖促进生物风化等。不同气候带的风化作用类型和发育程度不同。极地严寒，

9、降水以雪为主，物理风化最为强烈，几乎没有化学风化。热带、亚热带高温多雨，化学风化强烈，常可达到风化作用的终极阶段。温带，气候条件适中，化学风化与物理风化发育程度大致相当。干旱荒漠区温差大、雨量小,物理风化作用很强烈。二）地形条件：地形可影响局部气候条件，从而影响风化作用。中低纬度高山地区的不同高度上有不同的气候带；山脉坡地的朝向造成不同的局部小气候，因而风化类型、风化产物有不同。地形的陡缓则直接影响风化作用的进展状况和风化产物保存条件。地形平缓,地下水位高,有利于化学风化和风化产物的保存，第七章地质作用9第二节 风化作用 残积层厚，利于风化作用发展到最后阶段。地形陡峻，利于水的排泄，元素容易迁

10、移，风化产物不易保存，因而残积层薄，物理风化比较显著。三）岩石的特性：三）岩石的特性：这是影响风化作用的内在因素。岩石的种类，造岩矿物的物理和化学性质，岩石的结构和构造都影响风化作用。一般地说，岩石形成时的温度、压力等条件与地表相差越大，岩石易风化。多种矿物组成的岩石，因各种矿物热胀系数不同而比单矿物组成的岩石易风化。深色矿物比浅色矿物吸热、散热均快，故含深色矿物多的岩石易风化。造岩矿物中化学成分稳定的,往往只被机械破碎而几乎不发生化学分解;而化学成分不稳定的，则易遭风化分解。第七章地质作用10第二节 风化作用 岩石的组成矿物颗粒粗、粒径不均匀的比细而均匀的易受温差风化。此外，岩石中胶结物的成

11、分和胶结方式、岩石裂隙发育程度等，也都影响岩石的抗风化能力。在同一地区出露的岩层，因岩性的不同，抗风化的能力不同，造成不同岩性的岩层风化程度的不同，这种现象称之为差异风化现象。思考题思考题1.1.详细说明出露地表的岩石为什么会发生风化？详细说明出露地表的岩石为什么会发生风化？2.2.简述地形的陡缓对风化进行程度的影响。简述地形的陡缓对风化进行程度的影响。第七章地质作用差异风化11插图插图1 1 地质作用分类表地质作用分类表 内容安排内容安排（上册讲述）（上册讲述）12插图插图2 2 岩石表面圆化现象岩石表面圆化现象13插图插图3 3 冰劈作用冰劈作用 14插图插图4 4 倒石堆倒石堆 吉林长白山天池吉林长白山天池15插图插图 5 5 桂林南路石桂林南路石林林 16插图插图6 6 根劈作用根劈作用 摄于三亚天摄于三亚天 涯海角公园涯海角公园17插图插图7 7 风化壳风化壳 土壤层土壤层残积层残积层半风化层半风化层18插图插图8 8 古风化壳古风化壳 Pt 1Pt 319插图插图9 9 差异风化差异风化 20