介绍风化作用的类型(上)

作者:  发布时间:2022-11-01  点击数:-

        先不论地质概念上的“风化”,提到风,并让你去想象风吹出来的景色,想必十个人里有九个人脑海里会浮现沙漠、戈壁、雅丹、彩丘。这些由风“神创造”的艺术品,任城市变迁、人事变幻,它始终不发一语,沉默地矗立在中国西北那块季风甘霖抚不到的土地上。与荒凉搭配的印象,应该是人们通识里的贫穷了。然而这些年,随着社会的进步和观念的转变,这些天地间风神的壮美杰作,通过官媒和自媒体渐渐进入人们的视野,这片景观下蕴含的资源前景在新时代焕发着勃勃生机。

(新疆五彩湾雅丹地貌)

当然,风化作用不止在西北地区才有,在《普通地质学》一书中,风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。这些风化作用分布在世界各个角落,如湿热的雨林、酷寒的冰川、高耸的山巅、深邃的峡谷......为了让大家能在大自然中一眼认出哪些现象是风化作用的成果,属于哪种风化作用,风化过程是什么,接下来,就请认真学好这一课吧。

一、物理风化

物理风化又称机械风化,是地表岩石通过机械作用发生破碎,形成较细的碎屑物,但不改变其化学成分也不形成新矿物的作用。它的形成方式主要有以下四种:

    (一)热胀冷缩

    岩石是热的不良导体,其表层和内部在昼夜及季节温差变化的条件下不能同步发生增温膨胀和失热收缩,因而在其表层与内部之间会产生引张力。在引张力的反复作用下,易产生平行及垂直于岩石表层的裂缝,从而使岩石破裂。(如下图所示)

    (二)冰劈作用

    岩石空隙中的水在气温低于0℃时结冰,体积膨胀近9%,从而给周围岩石以96MPa的扩张力,促使岩石裂隙扩大。如果冻结和融化反复进行,裂隙就会不断扩大,达到一定限度后岩石就会崩裂,这就是冰劈作用。在高纬度和中低纬度的高山地区,昼夜温度变化在冰点上下波动,缝隙中的水体就会发生反复冻融,冰劈作用十分明显。在古代,人们没有大功率的火药凿石炸山,为采石会在岩石上凿槽沟,并往其中注水,待水冷却凝固便会产生不容小觑的冰劈力量。

(三)层裂

层裂又称卸载作用。地下的岩石恒处于上覆的岩石压力之下,上覆岩石一旦剥去,压力就解除,原处于地下的岩石便发生向上或向外的膨胀,形成一系列平行于地面的裂隙。这种作用常见于花岗岩等块状岩石的出露地区。如果剥裂开来的岩石似洋葱片层层重叠,则称之为洋葱构造。

(四)盐分结晶的撑裂作用

一些岩石如含有潮解性盐类,它们在夜间因吸收大气中的水分而潮解,所生成的溶液向下渗入并溶解沿途所遇到的盐类;在白天,因烈日照射,水分蒸发,盐类结晶,结晶时产生的张力作用于周围的岩石。此种作用可形成一个个的鼓包。这种作用主要见于气候干旱地区。看到这里,是不是觉得它的原理类似于冰劈作用呢,但要明确的是冰劈作用中降温形成固体状态,而盐分结晶则是在升温脱水后生成盐类结晶。

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