01 概念
概念： 風(fēng)化作用指地表或接近地表的巖石 ， 在溫度、水、大氣、生物等因素的作用下原地發(fā)生的破壞作用。
概念辨析：風(fēng)化作用和侵蝕作用
風(fēng)化 作用最常見(jiàn)的結(jié)果是完整的大塊巖石 破碎 成眾多的碎屑 殘留原地 。
侵蝕 作用強(qiáng)調(diào)的是外力使 物質(zhì) 發(fā)生 遷移 而 變少 的作用。
02 分類
一、物理風(fēng)化
晝夜溫差 較大 ，令巖石反復(fù)發(fā)生熱脹冷縮逐漸破碎水分,得以深入巖石裂隙，并在凍結(jié)后體積膨脹，使巖石進(jìn)一步破碎，物理風(fēng)化作用的結(jié)果：使巖石更加破碎。
高山上的巖石分解為礫石和沙粒，被統(tǒng)稱為 碎屑物質(zhì)（即風(fēng)化殼）
巖石物理風(fēng)化，有四種最常見(jiàn)的方式：即溫差風(fēng)化與 凍融（冰劈）風(fēng)化， 鹽類風(fēng)化和層裂風(fēng)化作用
1.溫差風(fēng)化
巖石是熱的不良導(dǎo)體。由于溫度變化（晝夜變化和季節(jié)變化），巖石表層與內(nèi)部受熱不均，產(chǎn)生差異膨脹和收縮，容易崩解破碎。
巖石由各種礦物組成，不同礦物膨脹和收縮系數(shù)不一樣，在溫度變化時(shí)不同礦物的差異膨脹和收縮也會(huì)加速巖石的破碎。
在溫度對(duì)巖石的破壞作用中，溫度變化的幅度愈大，頻率越高，破壞就愈迅速；反之，破壞減慢。
一般來(lái)說(shuō)，氣溫的晝夜變化比季節(jié)性變化對(duì)巖石的影響要大，炎熱夏天的暴雨對(duì)巖石的破壞特別明顯，森林火災(zāi)的高溫對(duì)巖石的破壞也有重要影響。
2.凍融（冰劈）風(fēng)化
巖石裂隙中的水凍結(jié)成冰，使巖石受撐而破裂的作用。
滲入巖石裂隙的水，在氣溫降到0℃以下時(shí)結(jié)成冰，體積膨脹。當(dāng)氣溫回升到0℃以上，冰融化為水，滲入新裂開(kāi)的部位。氣溫在0℃上下波動(dòng)，凍結(jié)-融化反復(fù)發(fā)生，最后巖石裂為碎塊。
3.鹽類風(fēng)化（結(jié)晶、潮解）
在干旱、半干旱氣候區(qū)，蒸發(fā)量大，巖石裂縫中的含鹽溶液易于飽和而結(jié)晶，結(jié)晶時(shí)體積增大，對(duì)兩壁也施加壓力。
當(dāng)空氣濕度增加時(shí)，已結(jié)晶的鹽類又潮解為溶液，進(jìn)一步滲入巖石內(nèi)部。
鹽類的結(jié)晶-潮解反復(fù)進(jìn)行，使巖石破裂。
4.層裂風(fēng)化作用
又稱卸載作用。地下的巖石恒處于上覆的巖石壓力之下，上覆巖石一旦剝?nèi)?，壓力就?huì)解除，原處于地下的巖石便發(fā)生向上或向外的膨脹，形成一系列平行于地面的裂隙。
這種作用常見(jiàn)于花崗巖等塊狀巖石的出露地區(qū)。
二、化學(xué)風(fēng)化
化學(xué)風(fēng)化作用的 結(jié)果 ：改變了巖石的 化學(xué)成分
1.溶解作用
許多巖石因含有方解石、石膏、石鹽等溶解度大的礦物容易被溶解。易溶物質(zhì)的流失將導(dǎo)致巖石空隙增大，堅(jiān)實(shí)程度降低，直至完全解體，只殘留一部分難溶礦物。
影響溶解度的因素主要是溫度、壓力、pH值。溫度升高則礦物的溶解度增大，故熱帶地區(qū)巖石的風(fēng)化速度較快。
2.水化作用
有些礦物能夠吸收一定數(shù)量的水并加入到礦物晶格中，轉(zhuǎn)變成含水的礦物，稱為水化作用。
3.水解作用
弱酸強(qiáng)堿鹽或強(qiáng)酸弱堿鹽遇水會(huì)解離成為帶不同電荷的離子，這些離子分別與水中的H+和OH-發(fā)生反應(yīng)，形成含OH-的新礦物，稱為水解作用。大部分造巖礦物屬于硅酸鹽或鋁硅酸鹽類，是弱酸強(qiáng)堿鹽，易發(fā)生水解。
4.碳酸化作用
溶于水中的CO2形成CO32-和HCO3-離子，它們能奪取鹽類礦物中的K、Na、Ca等金屬離子，結(jié)合成易溶的碳酸鹽而隨水遷移，使原有礦物分解，這種變化稱為碳酸化作用。
5.氧化作用
表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是礦物中的某種元素與氧結(jié)合，形成新礦物；另一是許多變價(jià)元素在缺氧的成巖條件下是以低價(jià)形式出現(xiàn)在礦物中的，當(dāng)進(jìn)入地表富氧的條件時(shí)，容易轉(zhuǎn)變成高價(jià)元素的化合物，導(dǎo)致原有礦物的解體。
三、生物風(fēng)化
生物風(fēng)化是由生物活動(dòng)所引起的。
植根于巖石裂隙中的植物根須不斷變粗、變長(zhǎng)和增多，像楔子一樣對(duì)裂隙兩壁施加壓力，劈裂巖石，稱為根劈作用。這是生物的機(jī)械破壞作用，極為常見(jiàn)。
生物的新陳代謝及生物遺體腐爛分解，引起巖石的解離，是生物的化學(xué)破壞作用。生物在新陳代謝過(guò)程中，從土壤和巖石中吸取養(yǎng)分，同時(shí)也分泌有機(jī)酸、碳酸、硝酸等酸類物質(zhì)以分解礦物，促使礦物中一些活潑的金屬陽(yáng)離子游離出來(lái)。一部分供生物吸收，一部分隨水流失。如山區(qū)基巖上生長(zhǎng)的藍(lán)綠藻、苔蘚與地衣等，均能夠分泌有機(jī)酸與CO2。
03 影響因素
影響風(fēng)化作用的因素主要有氣候、植被、地形和巖石特征等方面。
一、 氣候和植被氣候因素
包括溫度、降雨量和濕度，它們是控制風(fēng)化作用的重要因素。
溫度一方面通過(guò)控制化學(xué)反應(yīng)速度來(lái)控制化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)行，另一方面又直接影響物理風(fēng)化作用，如溫差風(fēng)化、冰劈作用。降雨量和濕度則是通過(guò)介質(zhì)的溫度變化、水溶液成分的變化、植被的生長(zhǎng)來(lái)影響物理、化學(xué)和生物的風(fēng)化作用。
在地表的不同氣候帶，氣候條件相差很大。
在兩極及高寒地區(qū)， 氣溫低，植被稀少，地表水以固態(tài)的形式存在為主，所以在該地區(qū)以物理風(fēng)化作用為主，尤以 冰劈作用盛行 為特征，而化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用很弱。
在干旱的沙漠地帶， 植被稀少，氣溫日、月變化大，降雨量少，空氣干燥，所以化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用非常之弱，而以 物理風(fēng)化作用為主 ，如溫差風(fēng)化、鹽類的結(jié)晶和潮解作用是這些地區(qū)風(fēng)化作用的主要形式。
在低緯度的炎熱潮濕氣候區(qū)， 雨量充沛，植被茂盛，溫度高，空氣潮濕，所以化學(xué)反應(yīng)的速度較快，故 化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用顯著 ，風(fēng)化作用的深度往往達(dá)數(shù)米。如果這些地區(qū)氣候在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，巖石的分解作用便能向縱深方向發(fā)展，形成巨厚的風(fēng)化產(chǎn)物。這種氣候條件也是形成風(fēng)化礦產(chǎn)——鋁土礦最有利的條件。
由極地到熱帶風(fēng)化作用變化略圖
植被對(duì)風(fēng)化作用的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
一方面直接影響生物風(fēng)化作用，埴被茂盛生物風(fēng)化作用強(qiáng)烈，而植被稀少的地方生物風(fēng)化作用就弱;
另一方面又間接地影響物理風(fēng)化作用和化學(xué)風(fēng)化作用過(guò)程。
實(shí)際上植被對(duì)風(fēng)化作用的影響與氣候條件是分不開(kāi)的，氣候潮濕炎熱，植被茂盛 ； 而干旱、寒冷，植被稀少。
氣候和植被對(duì)土壤的影響最為顯著，不同的氣候帶都有其典型的土壤類型，當(dāng)氣候條件發(fā)生改變時(shí)，土壤類型也隨之發(fā)生改變，因此有人把土壤稱為“氣候的函數(shù)”。
如在寒冷潮濕的苔原氣候帶常形成冰沼土，在熱帶和溫帶的荒漠地區(qū)形成荒漠土，在溫帶落葉闊葉森地區(qū)形成棕壤和褐土。
二、地形
地形條件包括三個(gè)方面：一是地勢(shì)的高度，二是地勢(shì)起伏，三是山坡的方向。
1.地勢(shì)的高度
影響氣候的局部變化，中低緯度的高山區(qū)具有明顯的氣候垂直分帶，山腳氣候炎熱，而山頂氣候寒冷，植被特征也不一樣，因而影響風(fēng)化作用的類型和速度。在我國(guó)云南的大部分地區(qū)這種現(xiàn)象很明顯。
2.地勢(shì)的陡緩
影響地下水位、植被發(fā)育及風(fēng)化產(chǎn)物的保存，因而也影響風(fēng)化作用的進(jìn)行。
地勢(shì)較陡的地區(qū)，地下水位低、植被較少，風(fēng)化產(chǎn)物不易保存，使基巖不斷裸露，從而加速了風(fēng)化作用的進(jìn)行。
3.陽(yáng)坡、陰坡
陽(yáng)坡、陰坡的風(fēng)化作用類型和強(qiáng)度也不一樣。陽(yáng)坡日照時(shí)間長(zhǎng)，濕度較高，植被較多，所以風(fēng)化作用較強(qiáng)烈。
如喜馬拉雅山南坡面臨印度洋，氣候炎熱、潮濕，化學(xué)和生物風(fēng)化作用很強(qiáng)烈，而北坡干、冷，主要發(fā)育物理風(fēng)化作用。
三、巖石特征
巖石特征對(duì)風(fēng)化作用的影響包括巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和裂隙。
1.巖石成分不同的礦物具有不同的抗風(fēng)化能力，那么由不同礦物組成的巖石其抗風(fēng)化能力也就不同。
如由橄欖石、輝石、長(zhǎng)石等組成的巖漿巖容易風(fēng)化，而由石英砂顆粒組成的沉積巖抗風(fēng)化能力就很強(qiáng)。因此，抗風(fēng)化能力較弱的礦物組成的巖石被風(fēng)化后而形成凹坑，而抗風(fēng)化能力強(qiáng)的組分相對(duì)凸出，在巖石表面就出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，這稱差異風(fēng)化作用。
2.巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造組成巖石的礦物粒徑、分布特征、膠結(jié)程度及層理對(duì)風(fēng)化作用的速度和強(qiáng)度都有明顯的影響。
在其它條件相同的情況下，由細(xì)粒、等粒礦物組成及膠結(jié)好的巖石抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，風(fēng)化速度較慢。
3.裂隙巖石的裂隙發(fā)育使巖石與水溶液、空氣的接觸面積增大，增強(qiáng)水溶液的流通性，從而促進(jìn)風(fēng)化作用的進(jìn)行。
如果一些巖石的礦物分布均勻，如砂巖、花崗巖、玄武巖等，并發(fā)育有三組近于互相垂直的裂隙，把巖石切成許多大小不等的立方形巖塊，在巖塊的棱和角處自由表面積大，易受溫度、水溶液、氣體等因素的作用而風(fēng)化破壞掉，經(jīng)一段時(shí)間風(fēng)化后，巖塊的棱、角消失，在巖石的表面形成大大小小的球體或橢球體，這種現(xiàn)象稱球形風(fēng)化作用。
04 風(fēng)化作用塑造的地貌
一、高山流石灘
在我國(guó)西部很多高山地區(qū)，在林線和雪線之間存在一個(gè)特殊的地帶——高山流石灘。
林線和雪線所在的高海拔地區(qū)，物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈，巖石崩解形成巖石碎塊在重力和潛流作用下沿陡峭的山坡慢慢滑動(dòng)，形成扇形的碎石坡——流石灘。
二、花崗巖球狀風(fēng)化形成石蛋
風(fēng)化作用形成的疏松碎屑覆蓋在地表形成風(fēng)化殼。
一般而言，氣候濕熱的地區(qū)，化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用強(qiáng)，風(fēng)化速度快，風(fēng)化殼厚，熱帶雨林地區(qū)風(fēng)化殼是最厚的；
氣候干旱寒冷的地區(qū)，盡管物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈，但風(fēng)化速度沒(méi)有氣候濕熱地區(qū)的化學(xué)風(fēng)化速度快，因而風(fēng)化殼薄。
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