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物理风化作用

物理风化作用指在地表或接近地表条件下,岩石、矿物在原地发生机械破碎的过程。引起物理风化作用的主要因素有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解作用等。

目录

定义

物理风化作用(physical weathering)是指由于(大气)温度变化等自然因素的影响,使岩石在原地发生崩解的作用。常见的物理风化作用的方式有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解作用。[1]

风化分类

温差风化

是指由于温度的变化,岩石反复膨胀和收缩,使岩石崩解的作用。岩石的导热性差,在白天,岩石接受太阳辐射时,表层升温快,产生膨胀,而内部则升温很慢,基本上不产生膨胀,从而导致产生平行于岩石表面的微裂隙;夜间岩石表面降温快、收缩,而岩石内部降温慢,基本上不收缩,从而产生垂直于岩石表面的微裂隙。这样日久天长岩石就由表及里逐渐崩解破坏,出现”层状剥落“和单矿物撒落等现象。 引起岩石反复膨胀和收缩的温度因素是日温差。因此,在干旱气候带,岩石的温差风化作用强。

冰劈作用

是指由于气温的变化,岩石裂隙中的水反复结冰和融化,从而造成岩石裂隙不断扩大,使岩石发生崩解的作用。 昼夜气温变化在0℃以上的高寒地区,夜间气温下降到冰点以下,充填在岩石裂隙中的水结冰体积增大。这又对岩壁产生巨大的压力且远远超过了岩石的抗张强度,会扩大和增加岩石的空隙。如此反复结冰融化,使岩石裂隙逐渐扩大,最终导致岩石崩解。 [2]

盐类的结晶与潮解作用

是指由于岩石裂隙中的盐类反复结晶、潮解,使岩石崩解的作用。

在干旱和半干旱气候带,充填在岩石裂隙中的含盐水溶液,医白天气温高,蒸发量大。使裂隙中盐类过饱和结晶,结晶时体积膨胀,并对裂隙两壁产生一定的压力,使岩石产生新的微裂隙。如明矾石结晶后体积增大0.5%,并可对两壁产生40kg/cm²的压力。夜间岩石裂隙中的盐晶从大气中吸收水分而潮解。盐水溶液又渗透到新裂隙中。 如此反复结晶、潮解,使岩石中的裂隙不断增多、扩大,从而导致岩石的崩解。岩石裂隙中的盐主要是地下水所携带的矿物质](盐),在白天,蒸发量大时,通过毛细管作用上升到地表岩石裂隙中的。

风化结果

可以看出,物理风化的结果,依次是岩石的整体性遭到破坏.随着风化程度的增加,逐渐成为岩石碎屑和松散的矿物颗粒;碎屑逐渐变细,使热力方面的矛盾逐渐缓和,因而物理风化随之相对削弱,但同时随着碎屑与大气、水、生物等营力接触的自由表面不断增大,使得风化作用的性质向化学风化转化。在一定条件下,化学作用将在风化过程中起主要作用。[3]

参考资料