风化壳专题
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第三章风化作用与坡地重力地貌本章重点、难点内容:1.风化及风化壳对地貌发育的影响2.崩塌的发生条件3.滑坡的地貌特征及发生条件第一节风化作用与风化壳一、风化作用地表岩石和矿物受温度变化、大气、水溶液和生物的影响所发生的一切物理状态和化学成分的变化称为风化作用。
它是一切外营力作用的先导。
通常把风化作用分为物理、化学和生物风化作用三种。
而生物风化作用就其本质而言,可纳入物理风化和化学风化之中。
(一)物理风化作用是指岩石发生物理疏松崩解等机械破坏过程,一般不引起化学成份的改变。
产生物理分化作用的原因有:①岩石卸荷释重而引起的剥离作用②外来晶体在岩石裂隙中的挤压作用③因温度变化而引起岩石体积发生膨胀与收缩作用④生物活动对岩石机械风化作用的影响(二)化学风化作用岩石、矿物与大气圈、水圈、生物圈中的各种化学组分发生一系列的化学反应,从而改变了岩石的矿物成分和化学成分,这种作用称为化学风化作用。
影响化学风化作用的因素很多,最重要的是水、大气和温度。
化学风化作用的类型有:溶解作用、水解作用、水化作用、碳酸盐化作甩、氧化作用、生物化学风化作用等。
以上各种风化作用在自然界不是单独进行的,往往是同时进行、相互影响、相互促进的。
物理风化作用使岩石发生机械破碎,加大孔隙度,岩石表面积增加,有利于水、空气、微生物的侵入。
因此,物理风化作用促进了化学风化作用的进行;而化学风化作用不仅改变了岩石的化学成分,而且破坏了其结构,减弱了矿物之间的凝聚力,又有利于物理风化的进行,它也是物理风化作用的继续和深入。
二、风化壳(一)风化壳的概念及其特征残留在原地基岩之上的风化物称为残积物。
被风化了的岩石图的疏松表层称为风化壳。
风化壳按其平面形态特征可分为面状、线状、囊状和复合型风化壳等几种类型。
风化壳在剖面上具有明显的垂直分带性自上而下可划分为土壤层、风化土层(全风化带)、风化碎石带(强风化带)、风化块石带(弱风化带)、风化裂隙带(微风化带)以及原岩。
岩溶风化壳形成演化及其循环意义
岩溶风化壳是指由于地表水、大气、生物等因素作用下,岩石表面发生的物理、化学和生物作用,形成的一层薄壳。
这种壳层在地球表面广泛分布,对于地球的演化和循环具有重要意义。
岩溶风化壳的形成演化过程可以分为三个阶段。
第一阶段是物理风化,主要是由于温度变化、冻融作用、风化作用等因素导致岩石表面的物理破坏。
第二阶段是化学风化,主要是由于水、氧气、二氧化碳等物质的作用下,岩石表面发生化学反应,导致岩石的溶解和矿物的转化。
第三阶段是生物风化,主要是由于生物的作用下,岩石表面发生生物作用,导致岩石的破坏和矿物的转化。
岩溶风化壳的循环意义主要表现在以下几个方面。
首先,岩溶风化壳是地球表面的重要碳汇,可以吸收大气中的二氧化碳,减缓全球变暖的速度。
其次,岩溶风化壳是地球表面的重要水源,可以储存和释放地下水,维持地球水循环的平衡。
再次,岩溶风化壳是地球表面的重要养分库,可以提供植物生长所需的养分,维持生态系统的平衡。
最后,岩溶风化壳是地球表面的重要地质记录,可以记录地球历史上的气候变化、地质事件等信息,为地球科学研究提供重要依据。
岩溶风化壳的形成演化及其循环意义是地球科学研究的重要课题,对于人类认识地球、保护地球具有重要意义。
我们应该加强对岩溶风化壳的研究,探索其更多的科学价值。
岩溶风化壳形成演化及其循环意义岩溶风化壳是指在地壳表面形成的一层由岩溶过程形成的特殊地质构造。
岩溶是一种地表和地下水对溶蚀性岩石的作用,可以通过溶解、沉积和侵蚀来改变地貌。
岩溶风化壳的形成演化及其循环意义在地质学和环境科学领域有着重要的研究价值。
岩溶风化壳的形成演化是一个复杂的过程。
首先,地表的溶蚀性岩石(如石灰岩、石膏岩等)受到降水中的二氧化碳和有机酸的侵蚀,发生溶解作用。
随着时间的推移和溶解作用的加剧,岩石表面出现了一系列的凹洞、溶洞和溶蚀沉积物。
这些溶洞和溶蚀沉积物构成了岩溶风化壳的基本组成部分。
随着地表和地下水的流动,岩溶风化壳逐渐形成了复杂的地下通道和水系。
这些地下通道和水系在岩溶风化壳的形成演化中起到了重要的作用。
它们可以加速岩石的溶解和侵蚀,形成更大的溶洞和溶蚀沉积物。
同时,地下通道和水系还为地表的降水提供了一个排水通道,减少了地表的侵蚀作用。
岩溶风化壳的形成演化对于地表地貌的形成和变化有着重要的影响。
首先,大量的溶洞和溶蚀沉积物给地表地貌带来了丰富的变化。
溶洞和溶蚀沉积物的形成使地表地貌呈现出多样化的形态,形成了独特的地貌景观。
其次,地下通道和水系的形成改变了地表的水文循环,影响了地表的水资源分配和利用。
地下通道和水系可以储存和输送大量的地下水,对于地表的水资源的补给和调节起到了重要的作用。
岩溶风化壳的形成演化还对于环境保护和资源利用有着重要的意义。
首先,岩溶风化壳的形成演化可以改善土壤质量,促进植物生长。
溶洞和溶蚀沉积物的形成为土壤提供了更多的养分,有利于植物的生长和生态系统的恢复。
其次,地下通道和水系的形成为地下水资源的储存和利用提供了便利。
地下通道和水系可以储存大量的地下水,为人类的生活和工业生产提供了重要的水资源。
岩溶风化壳的形成演化及其循环意义是一个复杂而重要的地质过程。
岩溶风化壳的形成演化对于地表地貌的形成和变化、水文循环的调节以及土壤质量的改善和水资源的利用都有着重要的影响。
火山岩风化壳研究穆罕默德·霍加阿布都中国的火山岩油气勘探近年来进展非常快,并不断在许多盆地发现了优质火山岩储层,其中风化壳型储层作为非常重要的火山岩储集体类型而倍受重视。
火山岩风化壳主要分布于古地貌高部位、斜坡带及断裂发育的低洼部位。
完整火山岩风化壳具有6层结构,即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩,不同结构层具有不同特征和识别标志,有利储集层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ带内。
火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带:①最终分解产物带;②水解带;③淋滤带;④崩解带;⑤未风化带(母岩)。
标签:火山岩;风化壳;结构;特征;发育进人20世纪90年代,随着油气勘探的不断深人,国内外相继发现了许多风化壳型油气藏,风化壳岩石类型也从碳酸盐岩发展到基岩、碎屑岩和火山岩,因此关于风化壳及其与形成环境关系的模式、概念成了地学研究的热点(李德文等,2002)。
风化壳具有垂向分带的结构,其成分和厚度因地而异,主要与岩性、气候、地形和风化作用的时间等因素有关。
国内外已发现169个火山岩油气藏(田),多分布于中新生界原状火山岩中,储集层主要受岩性、岩相控制,对其研究多集中于年代学和岩石学。
原状火山岩中酸性岩储集层较发育,中基性岩物性较差,一般不能形成有利储集层。
这些认识指导松辽盆地深层等火山岩油气勘探获得突破,但同时也限制了勘探领域的拓展。
1 火山岩风化壳的结构特征火山岩风化壳是指抬升背景下,火山岩在表生环境中经风化淋蚀等物理、化学风化后形成的似层状地质体。
1.1 火山岩风化壳结构新疆北部有30口取心井钻遇完整石炭系火山岩风化壳,根据对取心分析化验资料的研究,提出具有6层结构的完整火山岩风化壳模型,即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩。
1.2 火山岩风化壳特征火山岩风化壳不同结构层矿物组成及储集物性差别很大。
受蚀变作用控制,从母岩到土壤层,Fe2O3、Al2O3等次生矿物含量增加,Na2O、K2O、CaO等易溶矿物含量降低,火山岩骨架矿物SiO2含量降低。
风化壳
定义:在大陆地壳的表层由风化残积物组成的一层不连续薄壳称为风化壳。
1、风化作用能达到的深度,也就是风化壳的厚度,主要决定于气候、岩性、构造、地貌和发育时间等因素。
其厚度可以从几十厘米到几百米不等。
在寒冷地区风化壳厚度小,而在湿热地区风化壳可达100—200m(厚);断裂带发育的地区,风化壳可以达到更大深度。
2、被较新的岩石覆盖而保存下来的风化壳称为古风化壳。
3、以风化壳为母质,经进一步风化和生物作用而形成的可生长植物的松散表层叫土壤。
4、风化壳在剖面上风化程度从上至
下逐渐变弱,颗粒由细变粗,具有明
显的垂直分带性。
根据风化程度、风
化特征以及其物理化学性质的不同,
可将风化壳自上而下划分为土壤层、
风化土层(全风化带)、风化碎石带(强
风化带)、风化块石带(弱风化带)、
风化裂隙带(微风化带)以及新鲜未
风化的岩层等。
风化剖面各层之间都
是逐步过渡的。
5、风化壳的发育阶段
物理风化为主的阶段——岩屑型风化壳
化学风化为主的阶段
早期—富钙—硅铝—碳酸盐型、硫酸盐型风化壳
中期—富硅铝—硅铝粘土型风化壳或高岭土型风化壳
晚期—富铁铝—铁铝型风化壳或砖红壤风化壳
6、研究风化壳的意义
1)风化壳中可形成一些有经济价值的残余型矿床和残积砂矿;如Fe、Mn、Al、Ni和粘土矿等残余矿床,金、金刚石等残积砂矿。
2)古风化壳还是很好的储集空间,它是油气和其它矿床储集的有利场所。
3)从古风化壳特征可推断古地理、古气候条件。
4)风化壳也给工程施工带来一定困难,甚至造成灾害。
风化壳的基本类型和分布风化壳是岩石风化的产物,它是由岩石在各种外力作用下分解和重塑形成的。
在地球表面,风化壳广泛存在,它们构成了地表的岩石覆盖层,对地貌的形成和环境的影响具有重要影响。
本文将介绍风化壳的基本类型和分布。
一、风化壳的基本类型根据风化壳的形成过程和物质组成,可以将风化壳分为几种基本类型:1.物理风化形成的风化壳:这种类型的风化壳是由岩石的物理性质引起的风化作用形成的。
其中包括岩石破裂、崩解和磨损等过程。
常见的物理风化形成的风化壳包括沙土、砾石和粘土等。
2.化学风化形成的风化壳:这种类型的风化壳是由岩石的化学性质引起的风化作用形成的。
其中包括酸雨、氧化和溶解等过程。
常见的化学风化形成的风化壳包括钙华、铁华和水蚀岩等。
3.生物风化形成的风化壳:这种类型的风化壳是由生物活动引起的风化作用形成的。
其中包括植物根系、微生物和动物等的作用。
常见的生物风化形成的风化壳包括泥炭、有机质和腐殖质等。
二、风化壳的分布风化壳的分布与地形、气候和岩性等因素密切相关。
在不同的地区,风化壳的类型和厚度也会有所不同。
以下是一些常见的风化壳分布地区:1.东部季风区:该地区气候湿润,雨量充沛,岩石主要为碳酸盐岩和碎屑岩等,容易受到化学风化和生物风化的影响,形成钙华和泥炭等风化壳。
2.西部干旱区:该地区气候干燥,温差大,岩石主要为砂岩和石灰岩等,容易受到物理风化的影响,形成沙土和砾石等风化壳。
3.高山和高原地区:这些地区地形高差大,温差大,岩石容易受到物理风化和化学风化的影响,形成冰川沉积物和冰碛物等特殊的风化壳。
总的来说,风化壳的分布广泛且复杂多样,不同地区的风化壳类型和厚度也各不相同。
因此,对于地质学家和环境学家来说,了解风化壳的类型和分布,对于研究地貌的形成、环境的演变以及资源开发等方面都具有重要的意义。
以上就是关于《风化壳的基本类型和分布》的主要内容,希望对你有所帮助。
叉角溪流域风化壳厚度及其对含水层性质、农作物种植情况的影响
叉角溪流域从月亮包金矿至响沟一带,风化壳厚度随着地形、岩性等因素的影响,风化壳厚度总体上呈减小趋势。
风化壳按结构构造可分为全风化带,半风化基岩带以及未风化基岩带。
(1)叉角溪流域,从月包金矿至高家铺子段,出露的全风化带厚度为2-5m,半风化带厚度大于7m,由于半风化带基岩带以及未分化基岩带未能很好地出露,不能知道其具体厚度,但从全风化带厚度以及半风化带风化程度可以推知,半风化层厚度应大于10m,该段岩体风化强烈。
(照片及解释)。
由于孔隙水赋存于第四系松散堆积物中,且裂隙水赋存于裂隙较发育的半风化层中,所以厚度大的全风化带以及半风化带富水性更好。
由此推知,月亮包金矿至高家铺子段含水层厚度更大,富水性更好。
叉角溪流域,在无降雨的情况下,溪水的补给来源有两种:一是由溪两岸的地下水直接与河道相接而补给地表水;二是由地下水以泉的形式,间接补给地表水。
这两种方式都能反映河道两岸地下水赋存情况。
河道深、第四系堆积物少,则两岸基岩风化程度低,
岩体赋存地下水能力差,含水层厚度薄。
在叉角溪流域两岸由月亮包金矿至高家铺子段,不仅岩体风化程度大,风化壳的厚度厚,而且河道也浅,河床的地势较高,向下游渐渐变低。
由此推知,基岩风化程度越大,河道越浅,河床地势越高,地下水含水层也就越厚,地下水赋存量越大。
该段由于风化壳厚度大,地下水赋存量大,农作物覆盖率大,在海拔很高的高陡斜坡上也中只有农作物。
由于农作物种植密集,而种植农作物需施用农药化肥,由此推之,该段面源污染更严重。
(2)从高家铺子至谭家老屋段,出露的全风化带及半风化带较为齐全,(如图,照片,屋后边坡),全风化带厚度为1-3m,半风化带厚度为5-10m,该段风化程度减弱,风化较为强烈。
由风化壳厚度推知,该段岩体的含水层厚度相对月亮包至高家铺子段有所减小,富水性较好。
(照片,解释,地下水水位线)在叉角溪流域两岸由高家铺子至谭家老屋段,不仅岩体风化程度减小,风化壳的厚度变薄,而且河道渐渐加深,河床的地势越来越低。
由此推知,基岩风化程度越小,河谷越深切,地下水含水层越薄,地下水赋存量越小。
该段风化层厚度减小,大部分山上均种植有农作物,仅少数高陡山顶为林地。
由于地势高,且农作物覆盖率也较大,该段面源污
染较为严重。
(3) 谭家老屋至响沟段,出露的全风化带及半风化带较为齐全,并在河谷深沟可见微风化或未分化带(如图,照片,屋后边坡),全风化带厚度仅为1m左右,半风化带厚度为3-10m,该段风化程度弱。
由风化壳厚度推知,该段岩体的含水层厚度较小,富水性较差。
在叉角溪流域两岸由谭家老屋至响沟段,岩体风化程度大大减小,风化壳的厚度变薄,仅1m左右,而且河道大幅度加深,河床的地势越来越低。
由此推知,该段基岩风化程度小,河谷深切,地下水含水层薄,地下水赋存量小。
该段风化层厚度小,大部分在0.5-1.5m,仅部分缓坡上均种植有农作物,该段许多山上为大片林地。
(照片,解释)在一些出露较好的露头上可以看到树木的根系直接伸进半风化层裂隙中。
由于许多山上是大片林地,而林地不需要施用农药化肥,所以该段的面源污染程度减小。