6.《岩石的风化》课件

U 3.可迁移的元素 SiO2(硅酸盐的）Mn
P、 Ba Rb Ni Cu 4.略可迁移的元素 Al Fe Ti 5.不迁移的元素 SiO2(石英）
元素迁移能力与气候有关
寒冷冰冻气候区 干旱、半干旱气候区：近1-2系列迁移 温暖潮湿气候区：1，2，3系列 炎热潮湿气候区：1，2，3，4系列
一、岩石成分对风化作用的影响
2. 矿物的抗风化能力-矿物成分
①各类矿物的耐风化能力的顺序：自然元素>氧
化物、氢氧化物>硅酸盐、硫化物>硫酸盐、卤 化物。
起进入海洋，使海洋的PH值增大 而H+则与铝硅酸络 阴离子结合生成难溶解的粘土矿 物，残留在大陆。
三、生物风化作用
概念： 生物的生命活动引起岩石的分解 分类：
生物物理风化作用：指生物活动导致岩石 机械破坏的作用
生物化学风化作用：生物在新陈代谢过程 中产生的分泌物和生物死亡后的遗体腐烂 的分解产物使岩石分解破坏的作用
第一节 风化作用的类型
风化作用weathering的概念:
在地表或近地表的环境中, 由于温度变化, 大气, 水和水溶液及生物等因素的影响, 使岩石在原地遭受破坏的过程。
风化作用的结果:
单纯的机械破碎, 岩石由大块变成小块 岩石矿物的分解, 一部分被水溶液带走,
一部分残留在原地
此“风化”非彼“风化”
一 、 物理风化作用
概念：指由于(大气)温度变化等自然因素的影 响， 使岩石在原地发生崩解的作用。
仅仅是机械破碎的过程而化学成分等等无明 显改变 物理风化作用的方式： 温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解
物理风化作用的方式
1、温差风化:
由于温度的变化，岩石反复膨胀和收 缩，使岩石崩解的作用。

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物理风化作用的产物－－倒石堆
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（二） 化学风化作用的产物
化学风化作用的最终产物包括 两部分：
一是能溶于水中的可迁移物质 ；K+、Na+等。
二是难于迁移，堆积在原地的
残积物。如，石英、高岭石、铝土矿
、蛋白石、蒙脱石、褐铁矿
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自然界中各类矿物抗风化能力顺序：
应形成氧化物使岩石破碎的过程。
黄铁矿
褐铁矿（“铁帽”）
水解作用和碳酸化作用
指水离解出的OH-离子与矿物离解出的阳离子 如Na+、K+等结合形成带OH-新矿物的过程。
指CO3溶解于水中时形成的CO32-和HCO31-离子， 与矿物中的阳离子（K+、Na+、Ca2+ ）结合形成 易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。
钾长石 高岭石 铝土矿+蛋白石
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湿热
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（三）生物风化作用
由生物的生命活动引起岩石的破坏
过程。
生物物理风化作用
由生物活动导致岩石的机械破碎过
程。常见形式为根劈作用。
生物化学风化作用
由于生物活动引起岩石化学成分变
化而使岩石破坏的过程。这种作用通常
是通过生物新陈代谢过程中分泌出的物
质和死亡后腐烂分解出来的物质对岩石
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不同气候带风化作用的强度和深度
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岩石的特征
1、 差异风化作用
不同矿物具有不同的抗风化能力， 由不同矿物组成的岩石其抗风化能力亦 不同。
起化学反应完成的，形成腐殖质。

氧化碳等与岩石中的矿物发生化学反应，导致岩石分解。
分类：物理风化、化学风化
总结词
物理风化主要包括机械破碎和热胀冷缩等现象，而化学风化则涉及到矿物与水、氧气和二氧化碳等发生的化学反 应。
详细描述
物理风化主要通过机械方式使岩石崩解，如温度变化引起的热胀冷缩，使岩石产生裂缝，或者冰冻和干燥引起的 应力变化，使岩石碎裂。而化学风化则是由岩石中的矿物与水、氧气和二氧化碳等发生化学反应，导致岩石分解 。这些化学反应可以改变岩石的成分和结构，使其逐渐分解成碎屑和土壤。
未来，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，风化作用的研究将更加深入和广泛。同时，随着人们对环境保护意识的提高 ，风化作用的研究也将更加注重实际应用和环境保护的结合。
THANKS
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一些植物和微生物会分泌出酸性和碱性物 质，对岩石进行腐蚀和分解。
03
风化作用的影响
对地表形态的影响
风化作用会导致地表 岩石破碎、分解，形 成大小不一的碎屑。
风化作用还会导致地 表起伏不平，增加地 表的粗糙度。
这些碎屑在重力作用 下逐渐堆积，形成各 种地貌，如山丘、峡 谷等。
对土壤形成的影响
风化作用产生的碎屑和土壤中的 有机质经过微生物分解和化学反
人类活动对风化作用的影响涉及到土地利用、采矿、水利 工程、交通建设等多个方面。例如，采矿活动会破坏地表 的岩石和土壤，水利工程和交通建设会导致土壤和岩石的 移动和变形，这些都会促进风化作用的进行。
风化作用研究的发展趋势
风化作用研究的发展趋势主要包括以下几个方面：加强基础理论的研究，深入了解风化作用的机理和过程；加强应用研究， 将风化作用的研究成果应用到实际的环境保护和资源开发中；加强跨学科的合作，将地质学、地理学、生态学等多个学科的 理论和方法结合起来，全面深入地研究风化作用。

岩石的风化程度
• 一、按风化程度可以分为如下层次 • 第一层：风化强烈，多细小的矿物质，腐
殖质含量多。 • 第二层：矿物质分解较差，腐殖质较少。 • 第三层：半风化岩石层，岩石的外貌尚可
辨别，但已开始风化。 • 第四层：未经风化的新鲜岩石。
• 残 积 土---组织结构全部破坏，已风化成土 状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性。
太阳能的作用
温度的变化 ▲热力风化：日夜和季节温度变化可使岩
石表里产生不均的膨胀与收缩而最终破 碎； ▲融冻风化：岩石裂隙和孔隙中的水分因 冰冻而最终使岩石破碎，又称冰劈作用；
重力能作用
▲层裂：地下深处的岩石，因承受上覆岩 石的巨大静压力，呈坚实致密状。岩石 一旦上升，上覆岩石被剥蚀而出露地表， 静压力释放，体积膨胀而破碎（卸荷裂 隙）。
片理构造的岩石，水分和空气容易侵入 层理和片理裂隙中而加速其风化。
三、地质构造与岩体的结构性
• 地质构造对岩体的结构性有很大的影响 • 岩体的结构性（岩体的断层、节理、裂
隙面的产状、交汇切割情况、间距大小 以及岩体裂隙的张开性、充填情况、渗 透性等） • 岩体的结构面愈发育、裂细愈大、充填 情况愈差、渗透性愈好就愈易风化。 • 岩层 水平构造、倾斜构造、垂直构造 背斜构造、向斜构造。
第三节 主要矿物和岩石的风化
• 二、主要岩石的风化 • 1.花岗岩 • 2.玄武岩 • 3.页岩、泥岩 • 4.砂岩 • 5.石灰岩 • 6.石英岩
第四节 风化壳与风化阶段
• 风化壳 • 被风化的岩石圈表层称为风化壳。由就
地堆积和经过搬运的风化物质所构成的 地壳疏松表层。 • 什么是残积土？*（残积物） 岩石经过风化作用后，残留在原地的堆 积物称为残积物。

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物理风化
化学风化
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生 物 风 化
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地球表层 岩石风化后，由 残留在原地基岩 上的风化产物组 成的壳层，称为 风化壳。
内蒙古碎屑风化壳
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二、气候对岩石风化的影响
岩石风化的类型与强度，在很大程度上受到气候 的影响与控制。
外动力：是指地球表面受大气、水的运动与生物 作用而产生的力。
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一、地貌对气候的影响
大陆与大洋是最大的地貌单元。由于大陆与大洋之间的热力差，产生了 季风环流。
从高原、盆地、山地、丘陵到河谷、平原，不同的地貌单元对应于不同 的区域或局地气候环境。在山区，由于山坡与山谷对温度日变化的响应速度 不同，故产生了山谷风。
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在内陆干旱盆地的中心，地势低洼，地下水和洪水汇集到这里， 成为湖泊。雨季过后，湖水蒸发而干枯。由于不断地积水、不断地干 枯，盐度越来越大，逐渐成为盐湖。湖水含盐达到饱和或过饱和状态， 盐就会结晶析出，形成盐壳。
死海大咸湖，湖面海拔-395 m，盐度达30％
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干旱荒漠区的地表，由于组成物质不同，可以划分出不同的类型。 由裸露岩石、砾石、沙、或者泥岩（黏土）组成的荒漠，依次叫做岩 漠、砾漠、沙漠或泥漠。
深 色 区 域
输向中纬度地区，导致中纬度地区温度的降低。
为
⑵ 随着高原的隆升，地面积雪越来越多， 地面反射率增高，使地面接受到的太阳辐射减 少，从而导致地面温度的降低。
变 冷 区 域。
⑶ 随着高原的隆升，高原与周围地区的高 差增大，地面的侵蚀作用加强。由于地面风化 产物源源不断地被侵蚀搬运，使暴露于大气中

风化 ①②④③
风化作用
概念：在温度、水或生物作用下，岩石由大变小的过程。
通过物理、化学、生物等作用，使地表或接近地表的岩石、矿物 逐渐崩解、疏松或改变化学成分，变成岩屑和砂土，这种现象叫 风化，这种作用称为风化作用
花岗岩球状风化 （物理风化）
风化坑 （化学风化）
植被根劈作用 （生物风化）
岩石是热的不良导体，导热性差，当它受太阳照射时，表层首先受 热发生膨胀，而内部还未受热，仍然保持着原来的体积，这样，必 然会在岩石的表层引起壳状脱离。在夜间，外层首先冷却收缩，而 内部余热未散，仍保持着受热状态时的体积，这样表层便会发生径 向开裂，形成裂缝。这种反常膨胀使石缝越来越大，增大的石缝又 可容纳更多的水。经过长期反复地作用，岩石被破坏、粉碎，砂砾 和沙土就这样慢慢地形成了。
冰楔作用是指在岩石裂缝内所含的冰融水经反复冻融，体积时胀 时缩而造成岩层破碎的作用。读图回答10-11题。
10.冰楔作用属于外力作用中的
A.风化作用
B.流水搬运作用
C.冰川侵蚀作用
D.流水侵蚀作用
11.图示现象在下列哪一地区表现最显著
A.三峡谷地
B.淮北平原
C.青藏高原
D.皖南丘陵
下图中，岩石缝隙中充满了水(固态或液态)，箭头表示 岩石的位移方向，读图回答：
1.引起图示岩石变化的主要作用是 A.外力作用 B.内力作用 C.地质作用 D.海陆变迁 2.引起图示岩石变化的主要因素可能是 A.流水 B.风力 C.温度 D.变质
图中显示的是岩石因内外 温差，造成岩石内外膨胀 收缩不一致，从而造成岩 石崩解风化。
下图描述了唐玄奘西游路线中某处的一种作用力形式，这种作用 力形式是________，常形成的先后顺序是________。

质-----大量松散物质 3. 特定的大气环流， 暴风来临 4.发生在春季
二、沙尘暴与人类
遥感沙尘暴来源区
2019年北京的沙尘天气
2019年北京的沙尘天气
2019月17日 气象部门预报显示，北京、天津、山西北部、河 北大部、山东北部和渤海地区出现了大范围的浮尘天气，经估 算沙尘影响面积约为30.4万平方公里。全北京市大约有30多万 吨，范围很大。
火星上 美国宇航局火星轨道勘测 器拍摄到“V”字形沙丘
风积地貌 ——沙漠（新月型沙丘）
千姿百态的美丽沙丘 ——与风的运动有关
纳米比亚的纳米 布沙漠
巴西拉尼昂州的沙漠
沙丘犹如丝带般地困住了雨水。
埃塞俄比亚沙漠
风蚀窝石
中生代砂岩中的风蚀洞－新疆
四、湿润气候区地貌演化与地貌发育
由于高温多雨, 以化学风化为主 随着时间的推移, 分水岭地面越来越低, 山坡坡度
不同形态的蘑菇石
美国犹他州的白崖
这两个 蘑菇石 有些狰 狞……
撒哈拉沙漠中的景观
犹如外星环境的地球景观 ——埃及
被称为地球上最怪异的美景——土耳其
土耳其的冲天石柱
——曾是当地古老祖先 们的安身之所。
美国大峡谷的“铁砧” 土耳其——精灵烟囟
多姿多彩的风蚀地貌
美国犹他州的砂岩拱桥
陕北靖边 波浪谷 （红砂岩）
有的砂岩岩层 含Fe多，有的 含Fe少。
这些景观像那漫天的 七彩缎—— 是令人 疯狂的绝色诱惑。
生物风化作用
两种方式：包含物理和化学方式
物理作用---生物根劈和挖掘作用
化学作用---生物所产生的有机酸或无机酸， 及其死亡后所产生的物质
根劈作用
根劈作用
风化壳

三、主要岩石的风化特点及岩石地貌特征 不同矿物组成的岩石在外界条件下，风化特点也会不同. 1．花岗岩 在植被覆盖时，物理风化强烈，易崩解成碎粒；在湿热条件 下，化学风化强烈，石英保留为砂粒，长石风化为粘粒，形成砂中带粘 的风化物。花岗岩常有数组节理，易形成球状风化现象，但在北方，化 学风化较弱，易形成险峻的山峰。 2．玄武岩 较花岗岩易风化，风化产物粘细，由于含磁铁矿，风化后形 成硬壳，成为影响作用生长的因素。如化学风化不强，易形成陡峭山坡。 3．页岩 易发生物理风化、化学风化为粘土矿物，其中夹有页岩碎片， 进一步风化可形成肥沃土壤。 4．砂岩 抗风化能力强，风化物与原岩性质相近，含砂量高，松散，易 透水。 5．石灰岩 主要成分CaCO3，易溶解，风化物质地粘细，含钙质丰富， 酸性弱，发育的土地肥力较差。 6．石英岩 风化最难，以机械破碎为主，沿节理易形成陡峭山峰，发育 成土壤肥力差。 7．大理岩 其由碳酸盐矿物组成，在湿热气候区，主要发生化学风化， 风化土层浅薄，而在干旱区，则难于风化而形成陡峭的地形。
（二）实质
地下深处的岩石在出露或接近地表后，为适应地表常 温常压的新环境， 必然发生的一种变化过程。
（三）分类
通常分为物理风化、化学风化
1、物理风化
概念：岩石发生物理疏松崩解等机械破坏的 过程，一般不引起化学成分的改变 一般不引起化学成分的改变，以温度变 一般不引起化学成分的改变 化为主要影响因素，破坏只使岩石由大块变为 小块，再变成细沙，细粉，最后变成岩土。
（四）风化作用小结 1、风化作用总的结果
削弱破坏岩石颗粒间的连接，形成、扩大岩体裂 隙，降低断面的粗糙程度，产生次生粘土矿物等， 从而降低岩体的强度和稳定性。
Photograph by Peter L. Kresan

3.石拱桥，桥洞成弧形，就像虹。我国的诗 人爱把拱桥比作虹，说拱桥是 “ 卧
4.我国的建筑，从古代的宫殿到近代的一般住房 绝大部分是对称的，左边怎么样，右边也怎么样。 苏州园林可绝不讲究对称，好像故意避免似的。
5.那里日照时间又特别长，一年达到三千小时， 而长江流域只有一千五百小时，华北地区也不过 两千五百小时。
全班齐读课文
1、要求：读准字音，同桌合作解决生字 词。 2、思考：为什么说“海洋是未来的粮 仓”？
藻 类
藻 类
显 微 镜 下 一 滴 水 中 的 浮 游 生 物
鱼类
鱼 类
文章列举了哪些可以作为粮食的海洋 产品？ 分别运用了什么说明方法？
藻类
浮游生物
常用说明方法有
列数字 举例子 打比方
作比较 分类别 作诠释
風化
地形作用
內營力（Processes of Internal Origin）
地殼運動（Earth Movement） 岩漿活動（Igneous Activity） 變質作用（Metamorphism）
外營力（Processes of External Origin）
陵夷（剝蝕）作用（Denudation） 沉積作用（Deposition）
岩石顆粒失去結合力，由大塊岩石 碎成細粒岩屑，但是其化學成分沒 有顯著的改變。
又稱為物理性風化（Physical Weathering），或崩解作用 （Disintegration）
化學性風化（Chemical Weathering）
岩石因為接觸空氣和水，發生化學分 解，使其化學成分或礦物成分發生變 化的現象。
常見礦物的安定度
最安定礦物 最不安定礦物
含鐵氧化物 含鋁氧化物 石英 黏土礦物 白雲母 鉀長石 黑雲母 鈉長石 角閃石 輝石 鈣長石 橄欖石

2. 用镊子夹住岩石在酒精灯外焰上加热。
3. 把加热后的岩石立即放入冷水中观察。
实验现象： 实验结论：
4. 反复实验几次，观察实验现象并分析。 岩石表面出现裂缝并伴有碎石屑脱落。 冷热气温变化能使岩石发生变化。
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冷热作用对岩石的影响
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注意 《岩石会改变模样吗》模拟实验一
安全
“冷热作用使岩石发生变化”模拟实验研究计
划
实验材料： 酒精灯、石块、镊子、盛水的杯子等。
实验步骤： 1. 点燃酒精灯
2. 用镊子夹住岩石在酒精灯外焰上加热。
岩石的风化改变了地形地貌
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岩石的风化改变了地形地貌
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你能够设计一个模拟实验证明植 物对岩石有破坏作用吗？
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3 岩石会改变模样吗？
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剑川石宝山
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苍山大峡谷上的岩石 教科版《岩石会改变模样吗》精品教学课件4
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• 在地表形成红褐色或暗褐色的褐铁矿，覆 盖于尚未遭受风化的原生矿床之上，称为
铁帽。它是一种找寻这些硫化物原生矿床
的良好标志
2020/10/16
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化学风作用（氧化作用）
2020/10/16
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水化（水合）作用
• 有些矿物与水接触后，吸收一定数量的水到矿物
组成中，成为结晶水或结构水，并形成一种
含水的新矿物，这种作用称为水化作用
冰劈作用
• 因充填于岩石裂隙中的水结冰体积膨胀而使岩石 崩解的过程
冰劈作用（据W．K．汉布林， 1980）
2020/10/16
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（1）温差风化：岩石表层温度发生周期性变化而使岩石崩解 的过程。干旱的沙漠气候带常见。撒哈拉大沙漠温差可达61ºC， 机理（？）。
2020/10/16
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（2）冰劈作用：因结冰膨胀而产生压力，使岩石裂隙扩大或 发生崩塌。高寒和高山地区常见。结冰可使体积增加9.2％，产 生96MPa压力。
❖ 易溶物质在水中常以真溶液形式迁移，而部 分难溶物质常以胶体的形式被迁移
❖ 矿物和岩石在化学风化过程中是逐步分解的， 由于各种矿物的物理、化学性质不同，分解
的难易程度也不一样。换句话说，就是矿物 的抗风化能力有强弱之别
2020/10/16
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❖ 在自然界中各类矿物抗风化能力的顺序是：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸 盐＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
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温差风化
• 由于岩石表层温度周期 性的变化而使岩石崩解 的过程
• 温度变化的速度和幅度 对温差风化作用影响较 大，变化速度愈快、幅 度愈大，岩石的膨胀和 收缩交替得也愈快、伸 缩量也愈大，岩石破碎 得也愈快，所以这种风 化作用在干旱的沙漠地 区最为常见