什么叫死缓风化作用？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-11-25 10:14 标签： 风化作用
6-什么是风化作用
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什么是风化作用
改变岩石状态进而改变地表形态的力量来源非常复杂多样。风化作用是其中的原因之一。什么是风化作用呢？
地表附近的岩石在空气、水、太阳能及各种生物的作用和影响下被逐渐破坏的过程，就是风化作用。
通俗地说就是，我们看到的大块岩石，天长日久为什么会逐渐破碎、变小呢？除了我们人自身的行为外，就是风化作用这种自然力的影响结果。
风化作用按照性质的不同，可以分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
物理风化作用是因为温度变化、晶体生长，水、冰、风的作用等因素的影响，使岩石发生机械的破碎。这时，组成岩石的物质性质没变，只是外观发生了变化（教师可以通过很简单的实验，演示给学生看：借助锤子、火、水等工具均可）。
化学风化作用是在水、氧和溶于水的各种酸的作用下，使岩石氧化、水解进而分解并产生新矿物的过程。化学风化不仅使岩石破碎，还改变了岩石的矿物成分和化学成分。简单地说，经过化学风化作用后产生的物质已经和化学风化作用发生之前的物质完全不一样了，是一种新的东西了。
生物风化作用是指生物在其生命活动中对岩石、矿物产生的破坏作用。生物的这种作用既可以是机械的（即物理风化），也可以是化学的。
植物的根系在岩石的缝隙中生长。随着植物的长大，它的根不断地长粗、变长，对周围的岩石产生压力，使岩石的缝隙不断扩大，逐渐引起岩石的崩解。这在地质学上被称为“根劈作用”。动物也会造成这种机械破坏。穴居动物不停地挖洞掘穴、有蹄类动物的践踏等都起了破坏作用。
生物的核心风化作用是通过生物的新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在新陈代谢中，常常析出含有各种酸性物质的溶液腐蚀岩石，特别是微生物的化学风化作用相当强烈。
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化学风化作用
在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生化学变化并可产生新矿物的过程叫化学风化作用。引起化学风化作用的主要因素是水和氧。自然界的水，不论是雨水、地面水或地下水，都溶解有多种气体（如O2、CO2等）和化合物（如酸、碱、盐等），因此自然界的水都是水溶液。水溶液可通过溶解、水化、水解、碳酸化等方式促使岩石化学风化。氧的作用方式是氧化作用。
化学风化作用溶解作用
水直接溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。溶解作用的结果，使岩石中的易溶物质被逐渐溶解而随水流失，难溶的物质则残留于原地。岩石由于可溶物质的被溶解而致孔隙增加，削弱了颗粒间的结合力从而降低岩石的坚实程度，更易遭受物理风化作用而破碎。最容易溶解的矿物是卤化盐类（岩盐，钾盐），其次是硫酸盐类（石膏，硬石膏），再次是类（石灰岩，白云岩）。岩石在水里的溶解作用一般进行的十分缓慢，但是当水的温度升高以及压力增大时，水的溶解作用就比较活跃。特别是当水中含有侵蚀性的CO2而发生碳酸化作用时，水的溶解作用就会显著增强，如在分布地区，由于这种溶解作用经常会产生溶洞、溶穴等岩溶现象。
化学风化作用水化作用
有些矿物与水接触后和水发生，吸收一定量的水到矿物中形成含水矿物，这种作用称为水化作用。如硬石膏经过水化作用变为石膏就是很好的例子。
CaSO4 +2H2O (R)CaSO4·2H2O
硬石膏 石膏
水化作用的结果产生了含水矿物。含水矿物的硬度一般低于无水矿物，同时由于在水化过程中结合了一定数量的水分子进人物质的成分之中，改变了原有矿物的成分，引起体积膨胀，对岩石也具有一定的破坏作用。
若岩层中含有硬石膏时，当石膏发生水化作用而体积膨胀，对围岩会产生很大的压力，促使岩层破碎。在隧道施工中，这种压力甚至能引起支撑倾斜、衬砌开裂，应当引起足够的注意。
化学风化作用水解作用
某些矿物溶于水后，出现离解现象，其离解产物可与水中的H和OH离子发生化学反应，形成新的矿物，这种作用称为水解作用。例如经水解作用后，开始形成的K与水中OH离子结合，形成KOH随水流失，析出一部分SiO2可呈胶体溶液随水流失，或形成蛋白石（SiO2·nH2O）残留于原地；其余部分可形成难溶于水的高岭石而残留于原地。
4K（AlSi3O8）+6H2O (R)4KOH + 8SiO2十Al4（Si4O10）（OH）8
正长石 高岭石
化学风化作用碳酸化作用
当水中溶有CO2时，水溶液中除H和(OH)离子外，还有CO3和HCO3离子，碱金属及碱土金属与之相遇会形成碳酸盐，这种作用称为碳酸化作用。硅酸盐矿物经碳酸化作用其中碱金属变成碳酸盐随水流失，如花岗岩中的正长石受到长期碳酸化作用时，则发生如下反应：
4K（AlSi3O8）+ 4H2O + 2CO2 (R)2K2CO3 + 8SiO2+Al4（Si4O10）（OH）8 正长石 高岭石
化学风化作用氧化作用
矿物中的低价元素与大气中的游离氧化合变为高价元素的作用，称为氧化作用。氧化作用是地表极为普遍的一种自然现象。在湿润的情况下，氧化作用更为强烈。自然界中，有机化合物、低价氧化物、硫化物最容易遭受氧化作用。尤其是低价铁常被氧化成高价铁。例如常见的黄铁矿（FeS2）在含有游离氧的水中，经氧化作用形成褐铁矿（Fe2O3·nH2O），同时产生对岩石腐蚀性极强的硫酸，可使岩石中的某些矿物分解形成洞穴和斑点，致使岩石破坏。
2FeS2 + 7O2 + 2H2O (R)2FeSO4 + 2H2SO4
黄铁矿 硫酸亚铁
12FeSO4 + 3O2 + 6H2O (R)4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3
硫酸亚铁 褐铁矿
Fe2(SO4)3 +6H2O (R) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
褐铁矿 硫酸
刘吉余．油气田开发地质基础（第四版）．北京：石油工业出版社，2006年
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