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全文电子教材土壤与土壤资源学（上篇：土壤学）林学专业第二章岩石风化和土壤形成及土壤剖面第一节岩石风化一、风化作用的概念及类型当岩石处在风化它的环境条件下时，它是很稳定的，但一旦条件发生的变化，为了在新的条件下达到平衡，岩石必然发生相应的变化。
位于地壳深部的岩石，由于地质作用的结果露出地表，岩石本身因外压力的减少而产生膨胀，导致岩石产生缝隙和裂纹。
同时岩石与大气接触以后，受到各种自然因素（主要是水、热及空气等）和生物的影响，这种影响是长期的和复杂的。
根据外界因素对岩石作用的性质，可以将风化作用区分为物理风化和化学风化。
当然，在自然界这两类作用是紧密相联系的，有时很难把它们区分开来。
生物的活动，就其对岩石或矿物的作用性质而言，也是以物理或化学的方式作用于岩石矿物的。
也有人将生物活动所引起的岩石或矿物的风化，称为生物风化。
由于地球表面广泛的存在着大量的生物，它们在风化过程中起着积极的影响，以至在自然界中地表物质的风化过程几乎都有生物参加。
从原始幼年土形成来看，风化过程先于土壤形成，风化过程先产生形成原始土壤的母质，因此风化过程可以说是土壤形成的基础。
从现代的土壤形成和发展来看，风化过程则是成土过程本身的一部分。
（一）物理风化过程物理风化又称为机械崩解作用，主要是由温度变化、水分冻结、碎石劈裂以及风力、流水、冰川的磨擦力等物理因素的作用所引起的。
温度变化可以引起物质产生热胀冷缩。
岩石是由各种矿物组成的，而各种矿物的热学性质是不同的，例如石英的热膨胀系数为0.0000075，而正长石为0.000020，当昼夜或季节温度变化时，在矿物之间的接触面上产生张力，使岩石产生裂隙和崩解。
粗粒结晶的花岗岩，由于结晶矿物的膨胀幅度较大，这种作用更为明显。
含有暗色矿物的岩石，由于提高了岩石的热辐射能力，温度变化比较大，因此像玄武岩、辉长岩及辉绿岩等一些深色岩石，常产生剥蚀现象。
而由单一矿物集合的岩石或浅色岩石（如石灰岩、石英岩等），受到温度的影响较小，崩解也比较慢。
岩石矿物的风化作用
岩石矿物在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。
导致上述现象的作用称岩石矿物的风化作用。
扩展：
风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
风化作用按其性质可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
1、物理风化作用
物理风化作用地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。
如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶、生物活动等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。
2、化学风化作用
化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。
主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。
3、生物风化作用
生物作用可以加速或促进化学风化作用的进行。
菌类、藻类及其他微生物对岩石的破坏作用十分巨大，它们不仅直接对母岩进行机械破坏，化学分解，而且本身分泌出的有机酸，有利于分解岩石或吸取某些元素变成有机化合物。
自然界中的风化类型文摘:风化类型岩石的风化可分为三种基本类型:物理风化、化学风化和生物风化。
冻融风化的强度取决于冰点上下地温波动的频率和幅度。
魏曼称低振幅、高频率的冻融风化为冰岛式冻融风化；高振幅、低频率的冻融风化称为西伯利亚冻融风化。
风化作用的类型_探索未知全球的构风化作用的类型岩石的风化可分为三种基本类型:物理风化、化学风化和生物风化。
一、物理风化（机械风化）物理风化是由于压力、温度、水的冻结和融化以及盐的结晶作用，使裸露或近地表岩石解体和破碎的过程。
它只是改变了岩石的物理状态，增加了孔隙度和表面积，而不改变化学成分和性质。
根据机械破损的原因，物理风化可分为以下几种:1.卸荷裂隙（卸荷剥离作用）大量的证据表明，现在位于地表的岩石以前曾被埋在地下20千米以下深度。
在瑞士的阿尔卑斯山脉，据推算在最近3000万年中地表被剥蚀了大约30千米，也就是说现在出露于地表的岩石在3000万年前位于地下30千米的深度。
在美国的阿伯拉契山地区，自晚古生代（3.6亿年）至少有8千米的岩石被剥蚀。
在新西兰的惠灵顿地区，自三叠纪（2.5亿年）以来地表的剥蚀量约为16～24千米。
岩石自距地表以下很深的深度剥露至地表，其原有的压力环境发生了改变。
上述所列距地表深度处的岩石出露于地表后，它要释放出大约1.5×105～8.0×105千帕的压力。
典型岩石释压的弹性膨胀系数为0.1%～0.8%。
在地表200米以内，地温的递减率降低，地温衡定，使减压膨胀率增加。
如果岩石的四周和下部都被固定在岩石中的话，这种减压膨胀将主要发生在向上的方向上。
当这种减压膨胀超过岩石的弹性变形强度时，它就会发生破裂，形成平行于地表的页理。
这种作用称为页理作用。
页理作用时一种近地表现象，它在像厚层板状砂、石英岩等中最为普遍。
在美国马萨诸塞州的一个花岗岩采石场中，因页理作用产生的页理层在近地表层为0.1～1米厚，而至距地表20千米处迅速增加为5米厚，而至30～40米深处厚度变至10米以上。
岩石的风化作用及其类型风化是地球表面上岩石与气候等自然环境因素相互作用的结果。
通过长时间的物理、化学和生物过程，岩石会逐渐分解、破碎和变质。
岩石的风化作用在地质和环境方面具有重要意义，它不仅影响着地表地貌的形成和演变，还对植被覆盖、土壤形成、水域系统等环境过程产生直接的影响。
在本文中，我们将探讨岩石风化的基本概念、作用机制及其主要类型。
岩石的风化作用概述岩石的风化作用是指岩石在受到自然环境因素的作用下，通过物理、化学和生物过程而发生的改变。
这些作用可以分解为以下几个方面：1.物理风化：物理风化是指岩石在自然环境的作用下，由于温度变化、压力变化、热胀冷缩、水分冻融等因素而发生物理性质的改变。
物理风化主要包括热胀冷缩、水分冻融、气候剥蚀等过程。
2.化学风化：化学风化是指岩石中的矿物质在自然环境的作用下，发生化学反应而发生的改变。
化学风化主要包括水解作用、氧化作用、碳化作用、水合作用等过程。
3.生物风化：生物风化是指岩石在生物和植物根系的作用下，由于生物体的生长和代谢活动而发生的改变。
生物风化主要包括植物根系产生的机械破坏作用和有机酸分泌产生的化学破坏作用。
不同类型的风化作用常常相互作用，彼此交织在一起，共同促进岩石的分解和破碎。
下文将详细介绍这些风化作用的主要类型。
物理风化的类型物理风化主要是由于机械力和温度变化等环境因素而引起的岩石分解和破碎。
1.热胀冷缩：岩石中的矿物质在温度变化下产生膨胀和收缩，使岩石的内部产生应力，导致岩石脱落和破裂。
2.水分冻融：当岩石中的水渗透到岩石裂缝中，在低温下冻结，水分会膨胀，增加岩石内部的压力，导致岩石破裂或剥落。
3.气候剥蚀：岩石在气候变化的影响下，经历了不断的干湿交替，使岩石表面的物质不断膨胀和脱落，逐渐剥蚀岩石表面。
化学风化的类型化学风化是由于化学反应而引起岩石中矿物质的分解和溶解。
1.水解作用：岩石中的矿物质与水发生化学反应，产生新的物质，导致岩石逐渐溶解或软化。
岩石的风化名词解释
岩石的风化，是指经过时间和自然力量作用后，岩石表面逐渐破碎、磨损、分解，变成颗粒物质或新的岩石类型的过程。
以下是常见的岩石风化名词解释：
1. 机械风化：又称物理风化，是指岩石受到物理力量作用而发生的破碎、磨损和变形，如温度变化、水的侵蚀、冻融作用等。
2. 化学风化：是指岩石受到化学作用而发生的分解和溶解，如酸雨、生物作用、氧化还原作用等。
3. 生物风化：又称生态风化，是指生物体对岩石的破坏和分解，如根系侵蚀、微生物分解、动物作用等。
4. 热风化：是指岩石受到高温和压力作用而发生的变形和破碎，如火山爆发和地球内部构造运动等。
5. 冻融风化：是指岩石受到冰的侵蚀、冻结和解冻作用而发生的破碎和溶解，如高山地区的冰川作用等。
6. 风化壳：是指岩石表层出现的一种橙色或红色的皮壳，由于长期
接触到氧气和水分而形成。
总之，风化是自然界中一种不可避免的现象，它是地球表面形成和变迁的重要因素，也是岩石和土壤形成的基础。
根据岩石的状态判定风化程度的依据：
1、未风化：岩质新鲜偶见风化痕迹。
2、微风化：结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙。
3、中风化：结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，有风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。
用镐难挖，干钻不易钻进。
4、强风化：结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。
5、全风化：结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。
6、残积土：组织结构全部破坏，已成土状，锹镐易开挖，干钻易钻进，具可塑。
岩石的风化作用风化作用是指接近或露出地表的岩石，在太阳辐射、大气、水及生物作用下，在原地发生崩解、破碎、分解等一系列物理和化学过程。
根据作用于岩石的因素和作用的结果，风化作用可分为三种类型：（1）物理风化：指温度变化以及岩石空隙中水和盐分的物态变化，使岩石和矿物发生机械破坏而不改变其化学成分的过程。
岩石的热胀冷缩：受太阳暴晒和昼夜温差急剧变化，岩石内部和表面以及各种矿物之间产生胀缩不均，形成裂纹。
天长地久，岩石表面就会逐步解体而层层剥落。
岩石受构造运动等的影响：岩石裂隙和节理会发生破裂作用。
地表岩石空隙中水的冻结与融化：地表岩石空隙总的水在气温降低至冰点以下时就会结冰，体积比原来增大1/10左右。
冰对岩石空隙两壁产生的巨大压力会扩大和增加岩石的空隙。
融水和冻结交替作用，扩大裂缝，使岩石破碎崩解。
（冰劈或寒冻风化作用）（2）化学风化：溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用。
结果：破坏了原有的岩石矿物，产生新的黏土矿物。
（3）生物风化：生物在其生长和其他生命活动中，对岩石和矿物产生的破坏作用。
生物在生长过程中对岩石和矿物所产生的机械风化：根系的嵌入使岩石发生胀裂和崩解的作用——根劈作用；动物的挖掘和穿凿活动，使岩石破裂。
生物的化学风化作用：生物在光合作用和呼吸作用中产生大量的氧和二氧化碳，成为反应剂，参与矿物的氧化作用和还原作用。
植物通过根的分泌和吸收，对周围矿物的分解与元素的迁移发生作用。
生物残体和排泄物经微生物的分解转化，可形成各种可溶于水的化合物。
微生物的作用：它们有的可吸收空气中的氮合成硝酸；有的可吸收空气中的二氧化碳合成碳酸；有的吸收各种硫化物制造硫酸；微生物还可分泌大量的有机酸和腐殖质酸，这些酸类可对岩石产生强烈的腐蚀作用。
岩石风化是指岩石在地表或地下受到大气、水文、生物和地理等外力作用下，逐渐破碎和分解的过程。
根据不同的风化过程，岩石风化可以分为以下三种类型：
1. 物理风化（Mechanical Weathering）：
物理风化是由于岩石受到自然力的作用而发生的破碎和分解。
这些自然力包括温度变化、冻融作用、风蚀和压力等。
温度变化引起的热胀冷缩和冻融作用使岩石表面产生裂缝和破碎。
风蚀和压力也会导致岩石表面的碎裂和剥落。
2. 化学风化（Chemical Weathering）：
化学风化是由于水、氧气、二氧化碳等化学物质与岩石发生作用而导致岩石溶解、分解或改变成其他物质的过程。
水是化学风化中最常见的作用介质，通过水的作用，岩石中的矿物质可以被溶解或水解。
氧气和二氧化碳也会与岩石中的矿物质发生氧化和碳化反应，使岩石发生化学变化。
3. 生物风化（Biological Weathering）：
生物风化是由植物和动物的生长、代谢和作用导致的岩石分解和破碎。
植物的根系可以渗透到岩石裂缝中，通过根系的生长和膨胀导致岩石破碎。
动物也可以通过挖洞、穿孔和磨蚀等行为促进岩石风化过程。
这三种类型的风化通常不是单独发生的，它们通常相互
作用，共同导致岩石的风化过程。
岩石风化是地质学中重要的过程，它对于岩石的形成和地貌的演化起着关键作用。
岩石风化作用岩石风化作用是指地球表面的岩石在自然界中经受各种物理、化学和生物作用而发生变化的过程。
这个过程是一个相对缓慢的过程，但却是地球表面地貌发育和生态系统演变的重要因素之一。
岩石风化作用可以分为物理风化和化学风化两大类。
物理风化是指岩石在自然界中受到温度变化、水的冻融作用、风蚀、植物根系活动等物理力量的作用下发生的破碎和改变。
温度变化是物理风化的一个重要因素，当岩石受到高温热胀冷缩的影响时，岩石内部的晶体结构会发生变化，使岩石发生裂隙和剥蚀。
水的冻融作用也是物理风化的重要因素之一，当水进入岩石裂隙中，冻结时会使岩石裂开，从而破坏岩石的完整性。
风蚀是指风对岩石表面的冲击和磨蚀作用，长时间的风力作用会使岩石表面变得光滑或呈现出奇特的形态。
植物根系活动也是物理风化的重要因素之一，当植物的根系伸入岩石裂隙中，通过生长和扩张的力量会使岩石破碎和剥蚀。
化学风化是指岩石在自然界中受到水、空气、酸雨等化学物质的作用下发生的溶解、氧化、水解和炭化等变化。
水是化学风化的重要媒介，当水中溶解了一些气体和酸性物质时，会使岩石中的矿物质溶解掉，从而导致岩石的溶解作用。
空气中的氧气和水蒸气也是化学风化的重要因素之一，当岩石中的铁矿物暴露在空气中时，氧气会与铁发生氧化反应，使岩石表面出现锈迹。
酸雨是化学风化的主要形式之一，当大气中的二氧化硫和氮氧化物与水蒸气结合形成酸性物质时，降落在地表上的雨水酸度增加，会对岩石表面造成溶解和侵蚀作用。
岩石风化作用对地球表面的地貌发育和生态系统演变具有重要影响。
首先，岩石风化作用会使岩石变得疏松，从而促进土壤的形成和发育。
其次，岩石风化作用会释放出大量的溶解物质和养分，为植物生长提供必要的营养物质。
此外，岩石风化作用还会改变地表的水文循环和地下水的形成，对水资源的分布和利用具有重要影响。
最后，岩石风化作用还会影响大气中的物质循环和气候变化，对全球气候系统产生一定的影响。
岩石风化作用是地球表面的一种重要地质过程，通过物理和化学的作用使岩石发生破碎、溶解和改变。
岩石的风化作用
岩石的风化作用是指岩石与大气、水、生物等外界环境的作用下
逐渐溶解、破裂、磨损和分解的过程，严重影响着我们的自然环境和
人类社会的发展。
岩石由于不同的岩性、成因、结构和物质组成，其风化作用也相
应存在着不同的方式和特点。
化学风化是重要的岩石风化方式之一，其主要目的是将岩石中的
矿物质分解成风化产物，如黄铁矾、滑石、石英等。
其中最常见的是
碳酸岩的化学风化，主要是由于CO2的溶解作用，使岩石变得更脆弱。
物理风化是岩石风化的另一个重要形式，其本质是岩石受到温度
变化、水力压力和重力作用等自然因素而导致的内部构造变化。
物理
风化主要包括以下几种类型：冰冻风化、热胀冷缩风化、水力压力风
化和风蚀作用等。
生物风化也是岩石风化的一种重要方式，其主要是指植物根系在
岩石表面生长导致的石块破碎和土壤形成。
在植物生长过程中，植物
根系逐渐吸收周围的水分，渗透岩石表面后，随着渗透作用，使岩石
与土壤分离，产生生物风化作用。
岩石的风化作用除了对自然环境的影响外，还会直接影响人类社
会的发展。
例如，在建筑工程中使用的山脉、高原等地区的石材、土
壤等，在经过多年的风化作用后，其力学强度和质量受到严重影响，
直接影响建筑的安全性和使用寿命。
因此，准确了解土壤和矿物的物理性质和勘探研究是非常重要的，对于应对自然环境和人类社会带来的挑战具有重要的指导意义。
第十一章 岩石风化工程地质第一节 概述岩石在各种风化营力作用下，所发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化（rock weathering ）。
地壳表层岩石在各种风化营力（如太阳能、水、空气、生物有机体等）作用下所发生的一切物理和化学变化的地质作用称为风化作用（weathering ）。
它是在地表环境，由于气温变化，气体、水和水溶液的作用，生物活动等的影响，使岩石在原地遭受破坏的过程，是在常温常压下进行的。
风化一般分为物理风化（physical weathering ）、化学风化（chemical weathering ）和生物风化( biological weathering )。
物理风化是指在气候和温度变化、岩石裂隙或空隙中水的冻溶或盐类结晶所产生的应力等作用下岩石在原地发生的机械崩解或作用或破碎过程。
这种作用主要发生在地表，它使岩石裂开或崩解成大小不等的碎块，从比较完整坚硬的状态变为松散破碎的状态，在成分上并未发生显著的变化，它主要有以下方式：1）温度变化（特别是昼夜的温度）引起岩石矿物的热胀冷缩：由于组成岩石的矿物其膨胀系数各不相同，所以当温度发生变化时，各矿物颗粒会发生不均匀胀缩，岩石也会出现裂缝而逐渐松散破碎。
在温差较大的地区，由于昼夜岩石表面和内部温度升高和降低的幅度不同也会产生不均匀胀缩，终始坚硬完整的岩石变成大小不等的碎块；2）冰劈作用：岩石裂隙或空隙中的水成冰时产生体积膨胀而出现冰劈作用，由于冻结和融化反复进行，促使岩石裂隙或空隙增大；3）盐分结晶的撑裂和潮解作用：岩石中含有潮解性盐类，其溶液可渗入岩石内部，在烈日照晒下，水分蒸发，盐类结晶，对周围岩石产生压力。
此种作用反复进行，致使岩石崩裂。
物理风化作用所形成的岩块和岩屑称为崩积物。
在缓坡地带，这些岩块和岩屑撒落在基岩的表面和周围；在较陡的山坡上，岩块受重力的影响而沿山坡滚动或坠落，并在坡下堆积。
化学风化作用是指在氧、水溶液及二氧化碳等作用下，所发生的一系列复杂化学变化，引起岩石的结构构造、矿物成分和化学成分发生变化的过程。
