坡地重力地貌

坡地重力地貌第1頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月坡地地貌：指坡地上的風(fēng)化巖塊或土體在重力或流水作用下發(fā)生崩塌、滑動或蠕動所形成的地貌。

第2頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月坡地重力地貌形成與發(fā)展的兩個階段：

1、坡地物質(zhì)風(fēng)化――>巖石破裂――>具備大量松散物質(zhì)；

2、坡地上的不穩(wěn)定塊體或風(fēng)化碎屑，在重力和流水作用下，發(fā)生侵蝕、搬運(yùn)和堆積。

可見，風(fēng)化作用在坡地重力地貌的塑造過程中起著很重要的作用。第3頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)風(fēng)化作用一．風(fēng)化作用的概念風(fēng)化作用：指地殼表層的巖石與礦物在太陽輻射，大氣，水和生物的參與下，理化性質(zhì)發(fā)生變化并形成新的物質(zhì)的過程。實(shí)質(zhì):

地下深處的巖石在出露或接近地表后，為適應(yīng)地表常溫常壓的新環(huán)境，必然發(fā)生的一種變化過程。

第4頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月在花崗巖分布地區(qū)由于巖石完整，物質(zhì)均勻，破裂面少，因而這種原因引起的物理風(fēng)化最常見。巖石卸荷釋重引起物理風(fēng)化PhotographbyPeterL.Kresan花崗巖經(jīng)物理風(fēng)化后片狀剝落PhotographbyPeterL.Kresan地質(zhì)地貌學(xué)·下·第一章第6頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月二．風(fēng)化作用的類型熱力風(fēng)化物理風(fēng)化凍融風(fēng)化再結(jié)晶風(fēng)化融解作用風(fēng)化作用氧化作用化學(xué)風(fēng)化碳酸鹽化作用水化作用水解作用

生物活動引起巖石機(jī)械風(fēng)化生物風(fēng)化生物化學(xué)風(fēng)化第7頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）物理風(fēng)化1．概念：指地表巖石因溫度變化，孔隙水的凍漲過程，干濕變化，使巖石鹽類的重結(jié)晶而產(chǎn)生的機(jī)械崩解過程。2．熱力風(fēng)化：由于溫度的變化引起巖石體積膨脹與收縮的尺度不一樣，使石塊逐步崩解為松散狀態(tài)的礦物顆粒和巖屑。溫度＋水———>易碎裂球狀風(fēng)化:(開始，沿節(jié)理分割為塊狀風(fēng)化集中于節(jié)理的棱角部位石蛋地形)第8頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

因溫度變化引起巖石體積發(fā)生膨脹與收縮作用（右圖）：左邊揭示了風(fēng)化的原因，側(cè)重了溫度變化對巖石的破壞作用；右邊顯示了風(fēng)化的過程。第9頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月3．凍融作用：水的熱脹冷縮，冰鍥作用4．再結(jié)晶風(fēng)化：水分蒸發(fā)，濃度增大，鹽類再結(jié)晶，體積增大，膨脹壓力導(dǎo)致巖石崩解。第11頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月外來晶體的擠壓作用（又稱冰劈或冰楔作用，如圖）冰辟作用形成過程：①存在于巖石裂隙中的水，在氣溫達(dá)到冰點(diǎn)凝固結(jié)冰時體積膨脹，使巖石裂隙加寬加深。②冰融化時，水沿著擴(kuò)大了的裂隙向更深處滲入，再次凍結(jié)……③如此反復(fù)，以致把巖石崩解成碎塊。冰辟作用在氣溫常在0℃上下變化的亞寒帶潮濕地區(qū)最顯著。第12頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月5.生物活動參與下的機(jī)械破壞作用：①根劈；②地下各種動物把地下巖屑帶到地表（如圖）；③直接在巖石上打洞。Photographfrom：地質(zhì)地貌學(xué)·下·第一章第13頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）化學(xué)風(fēng)化1．概念：水溶液以及空氣中的氧氣和二氧化碳對巖石的作用，使巖石的化學(xué)成分發(fā)生變化的過程。2．各種化學(xué)作用

溶解作用：水對礦物的直接融解作用：增加巖石孔隙，破壞巖石結(jié)構(gòu)，削弱巖石抗風(fēng)化能力，有利于物理風(fēng)化作用進(jìn)行。易溶礦物：巖鹽，石膏，方解石形成地貌：鹽湖，堿地，鹽灘第19頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

水解作用：礦物與水發(fā)生反應(yīng)而分解的作用。如正長石水解成高嶺土。一些弱酸強(qiáng)堿或強(qiáng)酸弱堿的巖類礦物離解，和水中游離的H+和OH—結(jié)合產(chǎn)生新礦物。陸殼中的花崗巖分布最廣，所以，長石（花崗巖主要成分之一）水解也最普遍（如下式）。

K2O·Al2O3·6SiO2+3H2O→Al2O3·2SiO2·2H2O+2KOH+4SiO2正長石固體新礦物液體膠體第20頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月水化作用：水與一些不含水的礦物相結(jié)合，水參與到礦物晶格中，并改變其分子結(jié)構(gòu)，形成新礦物（如下式）。CaSO4（硬石膏）+2H2O→CaSO4·2H2O（石膏）水化作用的結(jié)果是改變礦物物理性質(zhì)：硬度下降，密度減小，體積增大，有利于物理風(fēng)化進(jìn)一步進(jìn)行。第21頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

氧化作用：在水與水汽的參與下，通過空氣和水中游離氧進(jìn)行氧化作用。如:黃鐵礦氧化成褐鐵礦。

碳酸鹽化作用：大氣和土壤中二氧化碳與水化合生成碳酸，并在水中部分電離，氫離子濃度增大，引起對碳酸鹽類的溶蝕能力。第22頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽化作用（在石灰?guī)r地區(qū)最明顯）碳酸與巖石中的金屬離子發(fā)生反應(yīng)形成碳酸鹽化作用（如下式）。

CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2

方解石重碳酸鈣

2KAlSi3O3+2H2O+CO2→H4Al2Si2O9+K2CO3+4SiO2正長石固體礦物真溶液膠體地質(zhì)地貌學(xué)·下·第一章第23頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月生物化學(xué)風(fēng)化作用：生物新陳代謝過程中分泌出各種化合物，例如：碳酸、硝酸、有機(jī)酸等。它們對巖石起強(qiáng)烈的腐蝕作用，甚至在巖石表面溶蝕成許多根的印痕。生物化學(xué)風(fēng)化中的微生物作用尤為重要，事實(shí)上，礦物的氧化、還原作用都是在微生物參與下進(jìn)行的。第24頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月三．風(fēng)化階段

1．物理風(fēng)化為主的階段

2．化學(xué)風(fēng)化為主的階段

物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化并非一先一后，二者是同時進(jìn)行的，只是某一作用占主導(dǎo)地位而已第25頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)風(fēng)化的三階段：早期（富鈣階段）中期（富硅鋁階段）晚期（富鋁階段）風(fēng)化產(chǎn)物碳酸鹽粘土膠嶺石粘土

高嶺石粘土（高嶺土）水鋁石粘土（鋁土礦）若含少量褐鐵礦則被染成紅色稱磚紅土形成環(huán)境溫帶暖溫帶亞熱帶

熱帶溫度，濕度——————————>增加第26頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月四．影響風(fēng)化作用的因素1．氣候因素極地高山地帶：物理風(fēng)化為主干旱荒漠地帶：物理風(fēng)化為主溫度半干旱草原地帶：富鈣階段濕度半濕潤森林草原地帶：富鈣與富硅鋁兩階段間溫濕地帶：富硅鋁階段濕熱地帶：富鋁階段第27頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2．地形因素地形條件（高度，坡度，切割程度等）風(fēng)化（強(qiáng)度，深度，保存風(fēng)化物的厚度及分布）3．地質(zhì)因素巖石的礦物組成，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造——>風(fēng)化的速度，階段，深度組成：礦物成分結(jié)構(gòu)：粗粒>細(xì)粒；多礦物>單礦物；粒度相差大>均粒構(gòu)造：斷裂破碎帶的裂隙，節(jié)理>層理>頁理第28頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月五．殘積物與土壤1．殘積物：指巖石經(jīng)過風(fēng)化作用后而殘留在原地的松散堆積物。風(fēng)化殼：被風(fēng)化了的巖石圈的疏松表層。A、特點(diǎn)：①巖性與下伏基巖直接有關(guān)，并決定于基巖；②無層理，與基巖呈過渡關(guān)系；③頂部平坦或呈凸行坡面，底部起伏不平。第29頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月

B、類型：（風(fēng)化程度）①碎屑?xì)埛e層物理風(fēng)化為主的階段②富鈣殘積層化學(xué)風(fēng)化的早期階段硫酸鹽常在地勢低洼的地方富集，形成硅鋁一硫酸鹽型風(fēng)化殼；碳酸鹽常在原地富集形成硅鋁一碳酸鹽型風(fēng)化殼，故又稱富鈣階段。

第30頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月③富硅鋁殘積層化學(xué)風(fēng)化的中期階段硅鋁酸鹽分解為各種粘土礦物。在這些風(fēng)化物中，硅鋁相對富集，故又稱富硅鋁階段。組成的風(fēng)化殼稱為硅鋁粘土型風(fēng)化殼或高嶺土型風(fēng)化殼

第31頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月④富鋁殘積層化學(xué)風(fēng)化的晚期階段Al2O3·2SiO2·2H2O+nH2O→Al2O3·nH2O+2SiO2·H2O最后殘留的多為鐵、鋁、錳的氧化物及耐風(fēng)化的石英，在這些風(fēng)化物中，鋁鐵相對富集，故又稱為富鋁鐵階段。所形成的風(fēng)化殼稱為鐵鋁型風(fēng)化殼或磚紅壤風(fēng)化殼。第32頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月風(fēng)化殼在剖面上具有明顯的垂直分帶性自上而下可劃分為土壤層、風(fēng)化土層（全風(fēng)化帶）、風(fēng)化碎石帶（強(qiáng)風(fēng)化帶）、風(fēng)化塊石帶（弱風(fēng)化帶）、風(fēng)化裂隙帶（微風(fēng)化帶）以及原巖。各帶之間都是逐漸過渡的。第33頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月垂直分帶性根據(jù)風(fēng)化程度、風(fēng)化特征以及其物理力學(xué)特性的不同，可將風(fēng)化殼自上而下劃分為4個帶，如右圖：①新鮮未風(fēng)化的巖層②風(fēng)化裂隙和塊石帶③風(fēng)化碎石帶④土壤層、風(fēng)化土層

各風(fēng)化帶之間都是逐步過渡的，沒有明顯的界線。地質(zhì)地貌學(xué)·下·第一章第34頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月影響風(fēng)化殼發(fā)育的因素(1)氣候條件不同的氣候條件下，具有不同的水熱條件，風(fēng)化殼的發(fā)育階段和風(fēng)化殼的類型均不一樣，使得風(fēng)化殼具有明顯的水平地帶性：①極地和高山寒冷氣候區(qū)：巖屑型風(fēng)化殼②溫帶半干旱和沙漠地帶：硅鋁-氯化物-硫酸鹽型風(fēng)化殼③溫帶草原氣候：硅鋁-碳酸鹽型風(fēng)化殼④溫帶森林氣候，硅鋁-粘土型風(fēng)化殼⑤熱帶、亞熱帶濕熱氣候：磚紅壤風(fēng)化殼第35頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)地貌條件不同的地貌條件，影響到風(fēng)化作用及殘積物的分布。在地面起伏較大、新構(gòu)造運(yùn)動較強(qiáng)烈的山區(qū)及地勢低洼的地方均不利于風(fēng)化殼的發(fā)育，只有在準(zhǔn)平原上、分水嶺的鞍部以及較平坦的地區(qū)，才有可能發(fā)育成巨厚的殘積型風(fēng)化殼；高大山區(qū)會形成風(fēng)化殼類型的垂直分帶性。(3)巖性和時間：母巖的成分影響風(fēng)化殼的發(fā)育。風(fēng)化作用時間直接影響到風(fēng)化殼的發(fā)育階段。第36頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月2．土壤在殘積物的表層，厚度2m以內(nèi)由上向下分為三層：第一層顏色較深，腐殖質(zhì)含量極高第二層顏色較淺，腐殖質(zhì)含量少第三層與下伏殘積層相似第37頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月六．風(fēng)化作用與生產(chǎn)建設(shè)1．巖石風(fēng)化與工程建設(shè)2．巖石風(fēng)化與找尋地下水3．巖石風(fēng)化與找礦第38頁，課件共45頁，創(chuàng)作于2023年2月七、風(fēng)化作用小結(jié)

1、風(fēng)化作用總的結(jié)果削弱破壞