化探知識

風化與剝蝕的物理化學作用

  一、物理風化
 
  1、 原因(內部):巖石上升—減壓—應力平衡破壞—不均勻膨脹—晶面破裂—產生節 理、片理。
 
  2、外因:氣溫—熱脹冷縮,使巖石疲勞,產生破壞。
 
  冰凍—溶凍反復膨脹
 
  鹽類結晶
 
  植物生長
 
  重力—崩塌、流動、磨蝕、破碎。
 
  二、化學風化:主要與水、水中溶解的陰離子、CO2、O2有關。
 
  1、 氧化與還原作用  2Fe2SiO4+ O2+ 4H2O→Fe2O3+2H4SiO4
 
  2、水解:H2O 電離的H+ 、OH- 進入礦物晶格取代其中的陽、陰離子,使礦物解體,形 成新礦物。
 
  4K [AlSi3O8]正長石 +6H2O→Al4 [SiO4O10](OH)8高嶺石+2SiO2+4KOH
 
  3、水合作用:水分子整體進入礦物晶格,礦物體積增大。
 
  CaCO3硬石膏 +2H2O→CaSO4·2H2O石膏
 
  4、碳酸化作用:碳酸根 CO23-、重碳酸根HCO- 3與礦物或巖石相互作用引起碳酸鹽化, 使礦物部分或全部溶解。       CaCO3碳酸巖 +H2CO3→Ca(HCO3)2重碳酸巖,比碳酸巖溶解度高幾十倍。
 
  三、生物風化:由生物營力引起物理風化和化學風化。
 
  植物、動物:根系吸收;細菌、腐殖酸等。
 
  四、影響風化作用的因素。
 
  1、地形:絕對高程,絕對高差。(P45)
 
  2、氣候:溫度,雨水量。
 
  3、植被。
 
  4、母巖性質  五、風化與搬運的平衡  當平衡時:風化=搬運→厚度、結構不變,絕對標高以一定的速率下降。
 
  不平衡時:風化>搬運 →形成松散層→土壤
 
  風化<搬運 →無松散層 →基巖。