普通地质学-地球科学概论-第四章 风化作用
- 格式:ppt
- 大小:20.92 MB
- 文档页数:49
地球科学:研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。
地质学:研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。
地球表面重力:指地面某处受地心引力和该处的地球自转离心力的合力。
重力异常:实测重力值多数与正常重力值不符的现象。
原因:①测点不一定位于平均海平面上;②地壳不同部分物质的密度不同。
磁异常:指地球浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部磁场,它也叠加在基本磁场上。
实测值经过校正后减去磁场的正常值,其差值为正称正异常,其差值为负称负异常。
地温梯度:在恒温层以下,深度每增加100m增加的温度。
不同地区地温梯度不同,如亚洲的平均值为2.5度;欧洲为3~3.5度。
地温级度: 是温度每升高1°C,地层所需要增加的深度,单位为m/1℃。
岩石圈:软流圈上部的地球部分称为岩石圈。
包括地壳和上地幔的固体物质。
地壳:是固体地球的最外圈层,由岩石组成,是相对刚性的外壳。
其下届为莫霍面与地幔分开,平均厚度16km。
地壳均衡:地壳为适应重力的作用而不断调整达到平衡的现象。
克拉克值:元素在地壳中的平均百分含量。
矿物:是地质作用形成的天然单质或化合物。
岩石:是矿物的自然混合物,也可以是岩屑或岩屑的混合物。
岩石结构:反映岩石中矿物本身的特点及颗粒之间的组构特点,如矿物的结晶程度、晶粒粗细及均匀程度等。
岩石构造:指岩石中不同矿物、矿物集合体之间或与其它组成部分之间的排列充填方式等所反映出来的外貌特征。
解理:矿物受力后沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质称为解理。
断口:矿物受力后在解理面方向之外裂开,称为断口。
大陆边缘:指大陆与深海盆地之间被海水淹没的地方。
包括大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧与海沟。
沉积岩:是在地表或近地表,常温、常压条件下,由各种外动力地质作用及火山作用形成的松散堆积物经过成岩作用形成的岩石。
层理构造:是由于沉积物的成分、结构、颜色等的不同而在垂向上显示的成层性质。
化石:古生物学的研究对象, 是指保存在地层中的生物的遗体和遗迹。
风化作用概述一、风化作用及其分类温度变化和大气、水溶液及生物作用,致使裸露在空气中和在地面以下一定深度(风化深度)原岩岩石原地发生物理、化学变化的过程,称为风化作用。
风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
物理风化作用,指由于温度变化、岩石空隙中水及盐分物态变化导致的岩石和矿物发生的不改变其化学成分的机械破坏。
岩石和矿物的破坏主要是由于其本身的热胀冷缩和岩石空隙中水及盐分物态变化引起体积胀缩使岩石矿物崩解。
化学风化作用,指出露与地面岩石在氧化作用、水的溶解作用、水解作用及水化作用下,造成的岩石和矿物的破坏作用。
生物风化作用,指生物生命活动过程对岩石和矿物的破坏作用,包括生物机械风化作用(如根劈)和生物化学风化作用(生物腐殖质对岩石和矿物的腐蚀作用)。
二、风化作用产物物理风化作用和生物机械风化作用的产物包括碎屑、崩积物、倒石锥、转石;化学风化作用和生物化学风化作用的产物包括新的岩石和新的矿物;物理风化、化学风化和生物风化联合作用的产物是土壤。
三、岩石风化作用影响因素1.气候条件温度变化越剧烈,越潮湿炎热,生物新陈代谢越活跃,越利于岩石的风化。
2.地形条件阳坡岩石风化作用强于阴坡,陡坡风化速度大于缓坡。
3.岩石矿物成分单矿物岩石由于矿物晶格稳定,近于各向同性体,其导热率和膨胀系数近于一致,其抵抗物理风化作用能力较多矿物岩石强,岩石风化速度慢于多矿物岩石;含亲水矿物易与水发生化学反应,岩石抗风化能力低。
4.岩石结构构造一般而言,结构致密程度较低的岩石,岩石内部空隙大,抗风化能力低于致密结构岩石;等粒结构岩石抗风化能力高于不等粒结构的岩石;裂隙发育岩石抗风化能力低于裂隙不发育岩石。
5.岩性基性岩浆岩中暗色矿物多,岩石颜色深,其吸热散热能力较酸性岩浆岩强,抵抗物理风化作用能力较酸性岩浆岩差。
6.岩体节理裂隙发育程度岩体中节理裂隙发育程度越高,越易于水的渗入,岩体抵抗风化作用的能力越差。
需要指出的是,深大风化槽中未能被剥蚀搬运走的全强风化产物,作为隧道围岩,稳定性差,无超前支护条件下隧道施工揭露后若初期支护未及时施工,易发生变形失稳塌方。
地质作用--风化1概念风化作用(weathering)是指地球和宇宙间、地壳表层与大气圈、水圈和生物圈之间物质与能量转化的表现形式。
风化作用是在大气条件下,岩石的物理性状和化学成分发生变化的作用。
作用的营力有太阳辐射、水、气体和生物。
按岩石风化的性质分物理风化和化学风化两种基本类型。
在岩石风化过程中,这两类风化通常是同时进行,而且往往是互相影响、又互相促进的。
2分类2.1物理风化物理或机械风化造成岩石分解。
机械风化的主要过程为海蚀,海蚀把碎屑物及其它微粒的大小减少。
但机械风化与化学风化环环相扣,如机械风化造成的裂缝会増加进行化学风化的表面面积。
岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。
在气温的日变化和年变化都较突出的地区,岩石中的水分不断冻融交替,冰冻时体积膨胀,好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。
以上两种作用属物理风化作用。
(a)白天;(b)夜间2.2化学风化化学风化包含岩石成分的改变,常常引致其形态的崩溃。
这种风化会在一段期间反复发生。
溶解作用原理天然的降雨有些微的酸性,因为大气中的二氧化碳溶入雨水中,造成弱碳酸。
在未受污染的环境,雨水的酸碱值约为5.6。
因为大气中的二氧化硫及氮氧化物等气体会引起酸雨。
这些氧化物与雨水起反应形成更强的酸,令酸碱值降至4.5或3.0。
,由火山爆发或化石燃料而来,能够在雨水中成为硫酸,从而在落下的二氧化硫,SO2岩石上引起溶解作用。
2.3生物风化生物亦有可能参与物理风化(同时亦有化学风化)。
地衣及藓类植物在光秃秃的岩石表面生长,做成一个更为潮湿的化学微环境。
岩石被这些生物附上后会加强在岩石上表面微表层进行的物理与化学分解。
大范围的幼苗发芽及植物的根部除了在岩石上裂隙施加物理压力外,亦提供一个水及化学物的渗透渠道。
挖洞动物及昆虫分布在底岩附近的土壤表层亦会增加水及酸的渗透性和进行氧化过程的表面积。