不良地質(zhì)現(xiàn)象風(fēng)化作用

專題二

風(fēng)化作用

一、風(fēng)化作用的意義

1.

風(fēng)化：

位于地殼表面或接近于地面的巖石經(jīng)受著風(fēng)、電、大氣降水和溫度等大氣營力以及生物活動等因素的影響，巖石會發(fā)生破碎或成分變化，這種變化的過程稱為風(fēng)化。

2.風(fēng)化作用的結(jié)果：

●導(dǎo)致巖石的強度和穩(wěn)定性降低，對工程建筑條件起著不良的影響;●促進滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象的形成和發(fā)展。

3.

風(fēng)化營力：引起風(fēng)化作用發(fā)生的風(fēng)化因素統(tǒng)稱為風(fēng)化營力。

二、風(fēng)化作用類型按風(fēng)化營力的不同，風(fēng)化作用可分為三大類型：

物理風(fēng)化作用

化學(xué)風(fēng)化作用

生物風(fēng)化作用

（一）物理風(fēng)化作用

物理風(fēng)化作用：是指巖石在風(fēng)化營力的影響下，產(chǎn)生一種單純的機械破壞作用。

特點：破壞后巖石的化學(xué)成分不改變，只是巖石發(fā)生崩解、破碎、形成巖屑，巖石由堅硬變疏松。

引起巖石物理風(fēng)化作用的因素：主要是溫度變化和巖石裂隙中水分的凍結(jié)。

●溫度變化是引起巖石物理風(fēng)化作用的最主要因素。因為：

（1）由于溫度的變化產(chǎn)生溫差，溫差可促使巖石膨脹和收縮交替地進行，久之則引起巖石破裂。

（2）巖石本身的某些性質(zhì)，如巖石的顏色、礦物成分和礦物顆粒的大小等對于溫度變化的感應(yīng)程度是不同的。

●水的凍結(jié)在嚴(yán)寒地區(qū)和高山接近雪線地區(qū)經(jīng)常發(fā)生。

當(dāng)氣溫到0℃或以下時，在巖石裂隙中的水，就產(chǎn)生冰凍現(xiàn)象。水由液態(tài)變成固態(tài)時，體積膨脹約9％，對裂隙兩壁產(chǎn)生很大的膨脹壓力，起到楔子的作用，稱為“冰劈”。（二）化學(xué)風(fēng)化作用

化學(xué)風(fēng)化作用：是指巖石在水和各種水溶液的化學(xué)作用和有機體的生物化學(xué)作用下所引起的破壞過程。

特點：不僅破碎了巖石，而且改變了化學(xué)成分，產(chǎn)生了新的礦物，直到適應(yīng)新的化學(xué)環(huán)境為止。

化學(xué)風(fēng)化作用類型：水化作用、氧化作用、水解作用，以及溶解作用。

●水化作用

水化作用是水分和某種礦物質(zhì)的結(jié)合，在結(jié)合時，一定分量的水加入到物質(zhì)的成分里，改變了礦物原有的分子式，引起體積膨脹，使巖石破壞。如硬石膏（CaSO4）遇水后變成普通石膏（CaSO42H2O）其體積膨脹60％，這對圍巖產(chǎn)生巨大壓力，使圍巖脹裂。

●

氧化作用

氧化作用常是在有水存在時發(fā)生的，在水溶液，低氧化合物、硫化物和有機化合物發(fā)生了氧化反映。如：低價鐵---氧化---變成高價鐵。黃鐵礦（FeS2）--氧化---硫酸亞鐵（FeSO4和硫酸（H2SO4），而硫酸有腐蝕作用。能溶蝕巖石中某些礦物，形成一些洞穴和斑點，致使巖石破壞。

●水解作用

水解作用是指礦物與水的成分起化學(xué)作用形成新的化合物。如正長石（KAlSi3O8）經(jīng)水解后形成高嶺土（A12O3·2SiO2·H2O）、石英（SiO2）和氫氧化鉀（KOH）。

再如大氣中和水中經(jīng)常含有二氧化碳（CO2），它與圍巖礦物相互作用形成碳酸化合物，稱其為碳酸鹽化作用。

●

溶解作用

溶解作用是指水直接溶解巖石礦物的作用，使巖石遭到破壞。最容易溶解的是鹵化鹽類（巖鹽、鉀鹽），其次是硫酸鹽（石膏、硬石膏），再次是碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等）。如：在石灰?guī)r地區(qū)經(jīng)常有溶洞、溶溝等巖溶現(xiàn)象，就是這種溶解作用造成的。

（三）生物風(fēng)化作用

生物風(fēng)化作用：巖石在動、植物及微生物影響下所起的破壞作用稱為生物風(fēng)化作用。

△生物的物理風(fēng)化：

植物對于巖石的物理風(fēng)化作用表現(xiàn)在根部楔入巖石裂隙中，而使巖石崩裂；動物對于巖石的物理風(fēng)化作用表現(xiàn)為穴居動物的掘土、穿鑿等的破壞作用并促進巖石風(fēng)化。

△生物的化學(xué)風(fēng)化

表現(xiàn)為生物的新陳代謝，其遺體以及其產(chǎn)生的有機酸、碳酸、硝酸等的腐蝕作用，使巖石礦物分解和風(fēng)化。造成巖石成分改變、性質(zhì)軟化和疏松。

三、控巖石疏風(fēng)化影程度放和風(fēng)脖化帶（一豪）巖詳石風(fēng)壯化程炭度巖石舉風(fēng)化捉的結(jié)籍果，加使原竊來母俱巖性源質(zhì)改晶變，僻形成預(yù)不同勁風(fēng)化怖程度努的風(fēng)昨化巖予。按后巖石恐風(fēng)化駱深淺吐和特粉征，丟可將眼巖石風(fēng)化向程度劃分蠅為五鈔級。風(fēng)化蠶程度拉巖土石結(jié)幫構(gòu)降礦物蜜成分右破碎盜性未風(fēng)潛化惑未變頸未變微風(fēng)沾化鳥基鄉(xiāng)豐本未遍變柄基澡本未豪變值無億疏松城物質(zhì)弱風(fēng)顯化絞部則分破表壞畏稍蔑微變收質(zhì)費有貿(mào)松散供物質(zhì)強風(fēng)總化增大素部分魯破壞珍顯洋著變跪化待疏松煎物與辯堅硬谷體混塌雜全風(fēng)鍛化繳全屆部破訓(xùn)壞技風(fēng)化痕成土抓狀度不含旺堅硬投塊體（二搏）風(fēng)化碼帶巖石割的風(fēng)浮化一烘般是撲由表渴及里詠呈帶判狀分呀布。賢由地電表往拳下風(fēng)衣化作增用的竹影響熔逐漸插減弱津以至蜻消失篇。因迅此在副風(fēng)化滿剖面到的不撞同深尖度上腳，巖穗石的清物理懲力學(xué)毛性質(zhì)餅有明部顯的份差異穿。從捧巖石傍風(fēng)化癢程度旗的深的淺，腰在風(fēng)以化剖漁面上湖自下漠而上產(chǎn)可分售成四戚個風(fēng)楊化帶財：微風(fēng)而化帶旁、弱魯風(fēng)化丟帶、犬強風(fēng)踢化帶和全風(fēng)大化帶。對△巖套石風(fēng)做化帶盜的界瓣線，固在工修程建棚筑中家是一跡項重皮要的妥工程槐地質(zhì)流資料汁?！鞑惶}同風(fēng)惠化帶榜的分瓜界線寨，可灣作為壞巖基督持力橫層、滔基坑申開挖叢、挖浙方邊團坡坡破度以館及采洽取相暖應(yīng)的德加固裳措施慰的依糞據(jù)之塘一?！饕勾_切魄地劃和分風(fēng)附化界塑線尚巧無有蹄效方板法，仁通常邁只根昂據(jù)當(dāng)吹地的使地質(zhì)制條件畫并結(jié)濕合實兇踐經(jīng)鳥驗予倉以確抽定。四、續(xù)巖石偽風(fēng)化垂的治摟理巖石饞風(fēng)化獸的治挖理方衛(wèi)法可努采用挖除和防治兩種弦措施。（一腫）挖集除方群法。這種厭措施待是采窯取挖融除一女部分道危及來建筑撿物安度全的嬸風(fēng)化困厲害摟的巖書層，呼挖除造的深假度是堅根據(jù)棵風(fēng)化墾巖的謹(jǐn)風(fēng)化蹤蝶程度練、風(fēng)殼化裂全隙、可風(fēng)化詞巖的笑物理遵力學(xué)麥性質(zhì)沿和工緩程要飛求等陣來確頸定。我挖除惡風(fēng)化輛巖石取是一西個困婆難而沖耗費你時間稈的過灑程，邁因而父宜少謝挖。（二磨）防鑒治方啟法。這種每方法燈是采鞭取制鞠止風(fēng)潔化作娃用繼豬續(xù)發(fā)辟展，賤或采圍用人肚工方腔法加賠固風(fēng)喝化巖本的措刑施。△覆匪蓋防延止風(fēng)花化營唱力入公侵的缸材料慌，如聞瀝青挑