巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現(xiàn)破碎、疏松及礦物成分次生變化的現(xiàn)象.導致上述現(xiàn)象的作用稱風化作用.分為：①物理風化作用.主要包括溫度變化引起的巖石脹縮、巖石裂隙中水的凍結(jié)和鹽類結(jié)晶引起的撐脹、巖石因荷載解除引起的膨脹等.②化學風化作用.包括：水對巖石的溶解作用；礦物吸收水分形成新的含水礦物,從而引起巖石膨脹崩解的水化作用；礦物與水反應分解為新礦物的水解作用；巖石因受空氣或水中游離氧作用而致破壞的氧化作用.③生物風化作用.包括動物和植物對巖石的破壞,其對巖石的機械破壞亦屬物理風化作用,其尸體分解對巖石的侵蝕亦屬化學風化作用.人為破壞也是巖石風化的重要原因.巖石風化程度可分為全風化、強風化、弱風化和微風化4個級別.
大約在200年前,人們可能認為高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不變的特征.可現(xiàn)在我們已經(jīng)知道高山最終將被風化和剝蝕為平地,湖泊終將被沉積物和植被填滿,沙漠會隨著氣候的變化而行蹤不定.地球上的物質(zhì)永無止境地運動著.暴露在地殼表面的大部分巖石都處在與其形成時不同的物理化學條件下,而且地表富含氧氣、二氧化碳和水,因而巖石極易發(fā)生變化和破壞.表現(xiàn)為整塊的巖石變?yōu)樗閴K,或其成分發(fā)生變化,最終使堅硬的巖石變成松散的碎屑和土壤.礦物和巖石在地表條件下發(fā)生的機械碎裂和化學分解過程稱為風化.由于風、水流及冰川等動力將風化作用的產(chǎn)物搬離原地的作用過程叫做剝蝕
地表巖石在原地發(fā)生機械破碎而不改變其化學成分也不新礦物的作用稱物理風化作用.如礦物巖石的熱脹冷縮、冰劈作用、層裂和鹽分結(jié)晶等作用均可使巖石由大塊變成小塊以至完全碎裂.化學風化作用是指地表巖石受到水、氧氣和二氧化碳的作用而發(fā)生化學成分和礦物成分變化,并產(chǎn)生新礦物的作用.主要通過溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式進行.
雖然所有的巖石都會風化,但并不是都按同一條路徑或同一個速率發(fā)生變化.經(jīng)過長年累月對不同條件下風化巖石的觀察,我們知道巖石特征、氣候和地形條件是控制巖石風化的主要因素.不同的巖石具有不同的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造,不同礦物的溶解性差異很大.節(jié)理、層理和孔隙的分布狀況和礦物的粒度,又決定了巖石的易碎性和表面積.風化速率的差異,可以從不同巖石類型的石碑上表現(xiàn)出來.如花崗巖石碑,其成分主要是硅酸鹽礦物.這種石碑就能很好地抵御化學風化.而大理巖石碑則明顯地容易遭受風化.
氣候因素主要是通過氣溫、降雨量以及生物的繁殖狀況而表現(xiàn)的.在溫暖和潮濕的環(huán)境下,氣溫高,降雨量大,植物茂密,微生物活躍,化學風化作用速度快而充分,巖石的分解向縱深發(fā)展可形成巨厚的風化層.在極地和沙漠地區(qū),由于氣候干冷,化學風化的作用不大,巖石易破碎為棱角狀的碎屑.最典型的例子,是將矗立于干燥的埃及已35個世紀并保存完好的克列奧帕特拉花崗巖尖柱塔,搬移到空氣污染嚴重的紐約城中心公園之后,僅過了75年就已面目全非.
地勢的高度影響到氣候：中低緯度的高山區(qū)山麓與山頂?shù)臏囟?、氣候差別很大,其生物界面貌顯著不同.因而風化作用也存在顯著的差別.地勢的起伏程度對于風化作用也具普遍意義：地勢起伏大的山區(qū),風化產(chǎn)物易被外力剝蝕而使基巖裸露,加速風化.山坡的方向涉及到氣候和日照強度,如山體的向陽坡日照強,雨水多,而山體的背陽坡可能常年冰雪不化,顯然巖石的風化特點差別較大.
剝蝕與風化作用在大自然中相輔相成,只有當巖石被風化后,才易被剝蝕.而當巖石被剝蝕后,才能露出新鮮的巖石,使之繼續(xù)風化.風化產(chǎn)物的搬運是剝蝕作用的主要體現(xiàn).當巖屑隨著搬運介質(zhì),如風或水等流動時,會對地表、河床及湖岸帶產(chǎn)生侵蝕.這樣也就產(chǎn)生更多的碎屑,為沉積作用提供了物質(zhì)條件.
巖石在日光、水分、生物和空氣的作用下,逐漸被破壞和分解為沙和泥土,稱為風化作用.沙和泥土就是巖石風化后的產(chǎn)物.
一、巖石的風化現(xiàn)象.
巖石的疏松、剝落、裂縫這些都是巖石的風化現(xiàn)象.
二、巖石的產(chǎn)生風化的原因.