影響巖石風(fēng)化作用的因素.

1、風(fēng)化作用的速度主要取決于自然地理?xiàng)l件和組成巖石的礦物性質(zhì)。一、氣候條件氣候寒冷或干燥地區(qū)，生物稀少，寒冷地區(qū)降水以固態(tài)形式為主，干旱區(qū)降水很少。以物理風(fēng)化作用為主，化學(xué)和生物風(fēng)化為次。巖石破碎，但很少有化學(xué)風(fēng)化形成的粘土礦物，以生物風(fēng)化為主形成的土壤也很薄。氣候潮濕炎熱地區(qū)，降水量大，生物繁茂，生物的新陳代謝和尸體分解過(guò)程產(chǎn)生的大量有機(jī)酸，具有較強(qiáng)的腐蝕能力，故化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化都十分強(qiáng)烈，形成大量粘土，在有利的條件下可形成殘積礦床。可形成較厚的土壤層。二、地形條件地形影響氣候，間接影響風(fēng)化作用；另一方面，陡坡上，地下水位低，生物較少，以物理風(fēng)化為主.地勢(shì)平坦，受生物影響較大，化學(xué)風(fēng)化作用為主

2、。三、巖石性質(zhì)1.成分(1) 巖漿巖比變質(zhì)巖和沉積巖易于風(fēng)化。巖漿形成于高溫高壓，礦物質(zhì)種類(lèi)多(內(nèi)部礦物抗風(fēng)化能力差異大).(2) 巖漿巖中基性巖比酸性巖易于風(fēng)化，基性巖中暗色礦物較多，顏色深，易于吸熱、散熱.(3) 沉積巖易溶巖石(如石膏、碳酸鹽類(lèi)等巖石)比其它沉積巖易于風(fēng)化.差異風(fēng)化：在相同的條件下，不同礦物組成的巖塊由于風(fēng)化速度不等，巖石表面凹凸不平；或由不同巖性組成的巖層，抗風(fēng)化能力弱的巖層形成相互平行的溝槽，砂巖、頁(yè)巖互層，頁(yè)巖呈溝槽。通過(guò)差異風(fēng)化，我們可以確定巖層產(chǎn)狀。2.巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造(1)巖石結(jié)構(gòu)較疏松的易于風(fēng)化；(2)不等粒易于風(fēng)化，粒度粗者較細(xì)者易于風(fēng)化；(3)構(gòu)造破碎帶易

3、于風(fēng)化，往往形成洼地或溝谷。球形風(fēng)化：在節(jié)理發(fā)育的厚層砂巖或塊狀巖漿巖中，巖石常被風(fēng)化成球形或橢圓形，這種現(xiàn)象叫做球形風(fēng)化，它是物理風(fēng)化為和化學(xué)風(fēng)化聯(lián)合作用的結(jié)果。球形風(fēng)化的主要條件有：(1)巖石具厚層或塊狀構(gòu)造；(2)發(fā)育幾組交叉裂隙；(3)巖石難于溶解；(4)巖石主要為等粒結(jié)構(gòu)。被三組以上裂隙切割出來(lái)的巖塊，外部棱角明顯，在風(fēng)化作用過(guò)程中，棱角首先被風(fēng)化，最后成球狀。影響巖石硬度的因素也可分為自然因素和工藝因素兩大類(lèi)：(1) 巖石中石英及其他堅(jiān)硬礦物或碎屑含量愈多，膠結(jié)物的硬度越大，巖石的顆粒越細(xì)，結(jié)構(gòu)越致密，則巖石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙發(fā)育的巖石硬度將會(huì)降低。(2) 巖石的

4、硬度具有明顯的各向異性。但層理對(duì)巖石硬度的影響正好與對(duì)巖石強(qiáng)度的影響相反。垂直于層理方向的硬度值最小，平行于層理的硬度最大，兩者之間可相差1.051.8倍。巖石硬度的各向異性可以很好地解釋鉆孔彎曲的原因和規(guī)律，并可利用這一現(xiàn)象來(lái)實(shí)施定向鉆進(jìn)。(3) 在各向均勻壓縮的條件下，巖石的硬度增加。在常壓下硬度越低的巖石，隨著圍壓增大，其硬度值增長(zhǎng)越快。（4）一般而言，隨著加載速度增加，將導(dǎo)致巖石的塑性系數(shù)降低，硬度增加。但當(dāng)沖擊速度小于10m/s時(shí)，硬度變化不大。加載速度對(duì)低強(qiáng)度、高塑性及多孔隙巖石硬度的影響更顯著。在測(cè)量巖石硬度的過(guò)程中，應(yīng)注意區(qū)分造巖礦物顆粒的硬度和巖石的組合硬度。前者主要影響鉆掘

5、工具的壽命，而后者則對(duì)鉆進(jìn)中的機(jī)械鉆速起重大影響。三、影響風(fēng)化作用的因素影響風(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

6、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(lèi)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。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的風(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)

7、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。巖石表面長(zhǎng)滿(mǎn)植物，減少了巖石與空氣的直接接觸，降低了巖石表面的溫差變化，消弱了物理風(fēng)化作用。但植被的茂盛卻帶來(lái)了更多的有機(jī)酸和腐殖質(zhì)，使周?chē)h(huán)境中水溶液更具有腐蝕能力，從而又加速了化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)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(lèi)型，當(dāng)氣候條件發(fā)生改變時(shí)，土壤類(lèi)型也隨之發(fā)生改變，因此有人把土壤稱(chēng)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

8、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。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(lèi)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。地勢(shì)的陡緩影響到地下水位、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。陽(yáng)坡、陰坡的風(fēng)化作用類(lèi)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

9、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。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(chēng)差異風(fēng)化作用。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

10、能力較強(qiáng)，風(fēng)化速度較慢。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(chēng)球形風(fēng)化作用。研究風(fēng)化作用具有很重要的意義。在風(fēng)化作用過(guò)程中，一些難溶的元素或物質(zhì)在原地及其附近堆積起來(lái)可富集成有用的礦產(chǎn)，如鐵礦、鋁土礦、鎳礦等。據(jù)目前的資料統(tǒng)計(jì)，與風(fēng)化作用有關(guān)的鋁土礦占世界總儲(chǔ)量的85；風(fēng)化作用還可形成一些找礦志如“鐵帽”等。研究古風(fēng)化殼對(duì)了解一個(gè)區(qū)域的地殼發(fā)展歷史很重要，因古風(fēng)化殼代表了較長(zhǎng)時(shí)間的陸上環(huán)境，反映了地殼的一次上升運(yùn)動(dòng)。土壤是氣候的函