变质岩

§6.1风化作用 weathering

　　长期暴露于地表的岩石，其结构、构造乃至化学成分将会发生变化，并逐渐破碎疏松，甚至变成各种岩屑或土层。－风化

　　岩石在常温、常压下，与大气圈、水圈、生物圈直接接触所发生的这种变化过程称为风化作用。

一、基本概念

变质岩

按风化作用的性质－物理风化　　物理风化是指地表岩石因温度变化和孔隙水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。是一种机械风化。 －化学风化　　化学风化是指岩石在水、水溶液和空气中的氧与二氧化碳等的作用下所发生的溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化。 －生物风化　　生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石矿物所起的物理和化学的风化作用。

二、风化作用类型

变质岩

　物理风化作用

温差风化冰冻风化

变质岩

化学风化作用溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用溶解作用

水直接溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。

卤化盐类 ( 岩盐，钾盐 )

硫酸盐类 ( 石膏，硬石膏 )

碳酸盐类 ( 石灰岩，白云岩 )

强

弱

变质岩

水化作用

吸收水分作为自己的组成部分．形成含水的新矿物

硬石膏 石膏

溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用

化学风化作用

变质岩

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。

溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用

化学风化作用

变质岩

碳酸化作用

当水中溶有 CO2 时．与水结合形成碳酸，碳酸根易与矿物中的阳离子化合成易溶于水的碳酸盐，从而使水溶液对岩石中的矿物离解能力加强，化学反应速度加快，这种化学作用即为碳酸化作用。

溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用

化学风化作用

变质岩

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。

黄铁矿 (FeS2) 褐铁矿 (Fe2O3·nH2O)

溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用

化学风化作用

变质岩

　生物风化作用生物的物理风化生物的化学风化

植物和细菌在新陈代谢过程中

动、植物死后遗体腐烂

有机酸、碳酸、硝酸和氢氧化铵等

有机酸和气体

腐殖质的存在可促进岩石物质的分解

变质岩

　地形因素（高度、坡度、切割程度）

　地质因素（矿物成分、结构、构造）

　气候因素（气温变化、降水、生物）

三、影响岩石风化作用的因素

化学风化时造岩矿物的相对稳定性 (抗风化能力 )

不同的地质因素引起差异风化

变质岩

差异风化

花岗岩奇峰怪石 断层和节理 --粗雕

“ 精雕细刻”

变质岩

风化岩 风化带

全风化带全风化带

强风化带强风化带

中风化带中风化带

微风化带微风化带

未风化带未风化带

成分

次生差

原岩好

差

好

完整性力学性质

四、岩石风化作用的评价与防治1. 风化岩与风化带

变质岩

2）工程地质特征：（ 1 ）成分（ 2 ）磨圆度、分选性（ 3 ）残积层产状：厚度、层理

不均匀沉降

边坡滑动

2. 残积物

1）概念：岩石风化的产物－残积层

（ 4 ）

变质岩

3.岩石风化的工程防治

　挖除法

　 胶结灌浆法

　 排水法

　 抹面法（覆盖）

变质岩

变质岩

变质岩

变质岩

变质岩