早在五百年前,明代地理学家徐霞客就曾说过“五岳归来不看山,黄山归来不看岳。”那么,令天下无山的黄山,到底凭什么拔得头筹呢?想必此时“松树”两个字都快溜到嘴边了吧。的确,“黄山四绝”之一的松树,尤其是迎客松的形象,早已通过五年级语文必背课文《黄山奇松》,存在于你深深的脑海里。然而,“身处文殊洞之上,倚青狮石破石而生”的迎客松,除了可从美学角度、精神传达去研究它,还能从中认识到地质学中风化作用的生物风化。松树生长在岩石缝中,尤其是根的生长扎根在岩石中,不断地对岩石从内向外施加压力,最终导致岩石破损,这个就是典型的生物风化过程。接下来,就让我们继续深入学习生物风化吧。
生物风化是由生物活动引起的,植根于岩石裂隙中的植物根须不断变粗、变长和增多,像楔子一样对裂隙两壁施加压力,劈裂岩石,称为根劈作用。这是生物的机械破坏作用,极为常见。
(植物的根劈作用)
生物的新陈代谢及生物遗体腐烂分解,引起岩石的解离,是生物的化学破坏作用。生物在新陈代谢过程中,从土壤和岩石中吸取养分,同时也分泌有机酸、碳酸、硝酸等酸类物质以分解矿物,促使矿物中一些活泼的金属阳离子游离出来。一部分阳离子供生物吸收,一部分随水流失。这正是生长在岩石上的植物,其根系细胞为维持自身营养的“生存法门”。
(微生物释酸分解作用)
微生物释酸分解作用,如山区基岩上生长的蓝绿藻、苔藓与地衣等,均能够分泌有机酸与CO2;菌类能够利用空气中的氮制造硝酸;岩石和土壤中的微生物能够分泌大量的有机酸。土壤中的细菌数量巨大,每克有数百万个之多,对岩石的解离起很大作用;在还原环境下聚积起来的生物遗体,逐渐发生腐烂分解,形成暗色和黑色的胶状腐殖质,一方面,腐殖质富含钾盐、磷、氮及碳的化合物,这些成分可促进植物的生长。另一方面,腐殖质中的有机酸同样对矿物、岩石起着化学破坏作用。
(动物挖掘作用)
除此之外,动物挖掘作用和人类活动也属于生物风化作用。如类似兔子、土拨鼠、穿山甲这样的穴居动物在自然界挖洞筑巢等日常活动,破坏地表岩石的行为;再如人类社会的开挖隧道、修建公路、建设水库、填海造陆等等对地球岩石造成破坏,也都属于生物风化作用。
通过三篇科普短文,大家应该对地质学中的风化作用有了自身的理解。自然界中,三类风化作用(物理、化学和生物风化作用)及其多种风化方式都具有独立意义。但是,在许多情况下,它们相伴而生,并相互影响,相互促进。当我们外出的时候,看到景区“淡颜”的石雕像、野外长满苔藓的大石块、长在岩石上的野草野花、洋葱皮状层层裂开的花岗岩时,不妨运用今日所学,分析一番,渐渐打开我们的地学之眼吧。