根据断层的现代活动性质可将其分为两类:不活动断层(现代已经停止活动的断层)和 活动断层(现代仍在活动的断层。一般形成于第四纪,可以是新生的也可以是老断层复活 断裂活动不仅造成岩层的垂直错动,也可造成水平移动,下面分两方面介绍断层形成的 构造地貌 1,垂直错动形成的地貌 ①断层崖由断层错动直接形成的陡崖,它不一定就是断层面,断层崖的高度基本 代表了断层垂直错动的距离。 ②断层线崖当断层稳定相当一段时间时,由于断层两盘抗侵蚀能力的差异,造成 上盘低,下盘高的倒置地貌,称为断层线崖。它是由剥蚀作用形成的,不是断层直接形成, 仅受断层控制 ③断层谷沿断层破碎带发育的河谷,一般谷坡两侧高低不对称。 ④断块山与断陷盆地地垒,地堑,盆一山地貌 2,断层水平移动形成的构造地貌 ①河流错动 斜列断层的首尾接触地貌 ③平直水平活动断层两侧的地貌 ④收敛与散开形成的地貌 五,岩浆活动构造地貌 岩浆活动可分为两类:岩浆侵入与岩浆喷发,据此岩浆活动构造地貌可分为两种类型 岩浆侵入形成的构造地貌 ①岩浆侵入直接形成的构造地貌,主要为正地貌,如,穹形高地 ②岩浆侵入停止后在外力作用下形成的地貌 穹隆构造地貌,环状水系 由岩脉,岩墙,岩基等侵入形成的构造地貌 2,岩浆喷发形成的构造地貌 岩浆喷发有多种形式,概括起来主要有如下三种:中心喷发,裂隙喷发,区域 喷发。不同的喷发形式可以形成不同的地貌现象 ①中心式喷发形成的构造地貌 主要表现为火山,根据喷出物的粘性可将火山分为:低平火山,盾状火山,穹(钟)状 火山,锥状火山 ②区域喷发与裂隙喷发形成的构造地貌 熔岩高原(如:印度德干高原) 熔岩长垣
根据断层的现代活动性质可将其分为两类：不活动断层（现代已经停止活动的断层）和 活动断层（现代仍在活动的断层。一般形成于第四纪，可以是新生的也可以是老断层复活。 断裂活动不仅造成岩层的垂直错动，也可造成水平移动，下面分两方面介绍断层形成的 构造地貌 1，垂直错动形成的地貌 ① 断层崖 由断层错动直接形成的陡崖，它不一定就是断层面，断层崖的高度基本 代表了断层垂直错动的距离。 ② 断层线崖 当断层稳定相当一段时间时，由于断层两盘抗侵蚀能力的差异，造成 上盘低，下盘高的倒置地貌，称为断层线崖。它是由剥蚀作用形成的，不是断层直接形成， 仅受断层控制。 ③ 断层谷 沿断层破碎带发育的河谷，一般谷坡两侧高低不对称。 ④ 断块山与断陷盆地 地垒，地堑，盆－山地貌 2，断层水平移动形成的构造地貌 ① 河流错动 ② 斜列断层的首尾接触地貌 ③ 平直水平活动断层两侧的地貌 ④ 收敛与散开形成的地貌 五，岩浆活动构造地貌 岩浆活动可分为两类：岩浆侵入与岩浆喷发，据此岩浆活动构造地貌可分为两种类型。 1，岩浆侵入形成的构造地貌 ① 岩浆侵入直接形成的构造地貌，主要为正地貌，如，穹形高地。 ② 岩浆侵入停止后在外力作用下形成的地貌 穹隆构造地貌，环状水系 由岩脉，岩墙，岩基等侵入形成的构造地貌 2，岩浆喷发形成的构造地貌 岩浆喷发有多种形式，概括起来主要有如下三种：中心喷发，裂隙喷发，区域 喷发。不同的喷发形式可以形成不同的地貌现象 ① 中心式喷发形成的构造地貌 主要表现为火山，根据喷出物的粘性可将火山分为：低平火山，盾状火山，穹（钟）状 火山，锥状火山。 ② 区域喷发与裂隙喷发形成的构造地貌 熔岩高原（如：印度德干高原） 熔岩长垣
第三章风化作用 岩石暴露于地表,在太阳辐射作用下并与水圈、大气圈和生物圈接触,其所处的物理与 化学环境发生了变化,岩石为适应新的环境其物理与化学性质常发生变化,造成岩石崩解、 分离、破碎。岩石这种物理、化学性质的变化称为风化:引起岩石这种变化的作用称为风化 作用 风化作用的速度虽然比较缓慢,但它对地貌的形成与发展起着重要的作用,是一切其它 外营力作用的先导。只有岩石经过了较强的风化作用,流水、冰川、风和波浪等外力作用才 能施展其强大的侵蚀能力和搬运功能,造就出丰富多彩的地貌形态。风化作用不仅是其它外 力过程作用的基础,而且它本身也能造就地貌形态。因此研究风化作用有着十分重要的意义。 第一节:风化作用的类型 岩石的风化作用可以分为三种基本类型:物理风化、化学风化和生物风化 物理风化(机械风化) 岩石暴露地表或近地表因压力、温度、水的冻融和盐类的结晶等而发生崩解、破碎的过 程称物理风化。它仅使岩石物理状态发生变化,孔隙度和表面积增加,而化学成分和性质并 没有变化。根据产生机械破碎的原因可将物理风化分为如下几种 1.卸?荷裂隙(卸荷剥离作用) 大量的证据表明,现在位于地表的岩石以前曾被埋在地下20km以下深度。在瑞士的阿 尔卑斯山脉,据推算在最近3000万年中地表被剥蚀了大约30km,也就是说现在出露于地表 的岩石在3000万年前位于地下30km的深度。在美国的阿伯拉契山地区,自晚古生代(3.6 亿年)至少有8km的岩石被剥蚀。在新西兰的惠灵顿( Wellington)地区,自三叠纪(2.5 亿年)以来地表的剥蚀量约为16-24km 岩石自距地表以下很深的深度剥露至地表,其原有的压力环境发生了改变。上述所列距 地表深度处的岩石出露于地表后,它要释放出大约15-8×105千帕(Kpa)的压力。典型 岩石释压的弹性膨胀系数为0.1-0.8%。在地表200m以内,地温的递减率降低?地温衡 定?,使减压膨胀率增加。如果岩石的四周荷下部都被固定在岩石中的话,这种减压膨胀将 主要发生在向上的方向上。当这种减压膨胀超过岩石的弹性变形强度时,它就会发生破裂形 成平行于地表的页理。这种作用称为页理作用 页理作用时一种近地表现象,它在像厚层板状砂、石英岩等中最为普遍。在美国马萨诸 塞州的一个花岗岩采石场中,因页理作用产生的页理层在近地表层为10cm-1m厚,而至距 地表20km处迅速增加为5m厚,而至30-40m深处厚度变至10m以上。页理虽然很小 但它破坏了岩石的整体块状结构,有利于水分和盐类溶液的进行,为进行的物理风化和化学 风化创造了条件 2.热力风化
第三章 风化作用 岩石暴露于地表，在太阳辐射作用下并与水圈、大气圈和生物圈接触，其所处的物理与 化学环境发生了变化，岩石为适应新的环境其物理与化学性质常发生变化，造成岩石崩解、 分离、破碎。岩石这种物理、化学性质的变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称为风化 作用。 风化作用的速度虽然比较缓慢，但它对地貌的形成与发展起着重要的作用，是一切其它 外营力作用的先导。只有岩石经过了较强的风化作用，流水、冰川、风和波浪等外力作用才 能施展其强大的侵蚀能力和搬运功能，造就出丰富多彩的地貌形态。风化作用不仅是其它外 力过程作用的基础，而且它本身也能造就地貌形态。因此研究风化作用有着十分重要的意义。 第一节：风化作用的类型 岩石的风化作用可以分为三种基本类型：物理风化、化学风化和生物风化。 一．物理风化（机械风化） 岩石暴露地表或近地表因压力、温度、水的冻融和盐类的结晶等而发生崩解、破碎的过 程称物理风化。它仅使岩石物理状态发生变化，孔隙度和表面积增加，而化学成分和性质并 没有变化。根据产生机械破碎的原因可将物理风化分为如下几种： 1. 卸？荷裂隙（卸荷剥离作用） 大量的证据表明，现在位于地表的岩石以前曾被埋在地下 20km 以下深度。在瑞士的阿 尔卑斯山脉，据推算在最近 3000 万年中地表被剥蚀了大约 30km，也就是说现在出露于地表 的岩石在 3000 万年前位于地下 30km 的深度。在美国的阿伯拉契山地区，自晚古生代（3.6 亿年）至少有 8km 的岩石被剥蚀。在新西兰的惠灵顿（Wellington）地区，自三叠纪（2.5 亿年）以来地表的剥蚀量约为 16－24km。 岩石自距地表以下很深的深度剥露至地表，其原有的压力环境发生了改变。上述所列距 地表深度处的岩石出露于地表后，它要释放出大约 1.5－8×105 千帕（Kpa）的压力。典型 岩石释压的弹性膨胀系数为 0.1－0.8％。在地表 200m 以内，地温的递减率降低？地温衡 定？，使减压膨胀率增加。如果岩石的四周荷下部都被固定在岩石中的话，这种减压膨胀将 主要发生在向上的方向上。当这种减压膨胀超过岩石的弹性变形强度时，它就会发生破裂形 成平行于地表的页理。这种作用称为页理作用。 页理作用时一种近地表现象，它在像厚层板状砂、石英岩等中最为普遍。在美国马萨诸 塞州的一个花岗岩采石场中，因页理作用产生的页理层在近地表层为 10cm－1m 厚，而至距 地表 20km 处迅速增加为 5m 厚，而至 30－40m 深处厚度变至 10m 以上。页理虽然很小， 但它破坏了岩石的整体块状结构，有利于水分和盐类溶液的进行，为进行的物理风化和化学 风化创造了条件。 2．热力风化
岩石因温度变化发生剥落的过程称热力风化。地表所受的太阳辐射不仅有昼夜变化也有 季节变化,这造成气温和地温也发生日变化和年变化。岩石是不良导体,所以受阳光影响的 岩石温度变化也仅限于表面。当白天岩石受太阳暴晒时,岩石表面受热膨胀,而较内的部分, 因其导热较差温度仍较低,膨胀较小,岩石内外这种膨胀的差异,可造成各部分受力不均 导致破碎。当夜晩时,表面因气温的降低而温度迅速下降收缩,而岩石内部的温度仍保持较 髙,收缩有限,这种各部分收缩上的差异也可导致受力不均,发生破碎。另外,对多数岩石 来说,它们并非由单一的矿物组成,各种矿物受热的膨胀系数和冷却的收缩系数都是不一样 的,组成岩石的各种矿物膨胀系数和收缩系数的差异也可导致岩石受热和变冷时各部分受力 不一,发生崩解,剥落。 热力风化的强度取决于岩石温度变化的幅度和频率。幅度频率越大,热力风化越强。在 荒漠地区,地表裸露,白昼的地温可高达60-70℃,而夜晩可降到0℃以下,地温巨大的日 较差使岩石的热力风化较严重,甚至可听到岩石爆裂的声响。但在湿润地区,地表植被覆盖 较好,地温的日较差较小,岩石的热风化不明显,表面剥落现象不明显。岩石热力风化的强 弱还决定于岩石的组成,一般说来,单矿岩石的热力风化弱于多矿岩石。细晶多矿岩石弱于 粗晶多矿岩石。 3.冻融风化 岩石由于水的周期性冻结和融化造成的机械崩解作用称冻融风化。 岩石孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时,体积膨胀大约9%。因而它对周围的岩石可以施 加很大的压力,使岩石裂隙加宽加深。据研究,在封闭条件下,-22℃的冰对围岩的压力大 约是25kg/cm3,而在开放条件下,其压力仅是上值的十分之一。当冰融化时,水沿扩大了 的裂隙更深的渗入岩石的内部,同时水量也可能增加。当再次冻结成冰时,重新对岩石施加 压力,扩大裂隙。这样水的反复冻结融化,就可使岩石的裂隙不断加深加宽,以致最后破裂 成碎屑。因为岩石的这种机械风化作用,主要是由冰加大岩石裂隙完成的,所以又称冰劈作 用 冻融风化能否进行,取决于水能否成冰。我们知道在标准状态下,水结成冰的温度是0℃。 但是岩石裂隙和孔隙中的水并非处于标准条件下,它们一般都由于岩石和其它因素处于较大 的压力下,。随着压力的增加,水的冰点温度也要降低,在2000bars压力条件下,水的冰点 是-20℃。但在-22℃以下,不管压力是否多大,水都能成冰。因为即使是高压环境,水也能 形成高密度冰。冻融风化的强度取决于地温在冰点上下波动的频率和幅度。威曼在实验室进 行了两种实验研究,他将两块同岩性的岩石中的一块在-7-6℃之间2次/1天,而另一块在 30-15℃之间1次A天,36天后的测量结果表明,低幅高频的冻融风化比高幅低频的更强 烈。由此看来地温通过冰点的频率对冻融风化更具有意义。威曼将低幅高频的冻融风化称为 冰岛型冻融风化;而将高幅低频的冻融风化称为西伯利亚型冻融风化 4.盐风化
岩石因温度变化发生剥落的过程称热力风化。地表所受的太阳辐射不仅有昼夜变化也有 季节变化，这造成气温和地温也发生日变化和年变化。岩石是不良导体，所以受阳光影响的 岩石温度变化也仅限于表面。当白天岩石受太阳暴晒时，岩石表面受热膨胀，而较内的部分， 因其导热较差温度仍较低，膨胀较小，岩石内外这种膨胀的差异，可造成各部分受力不均， 导致破碎。当夜晚时，表面因气温的降低而温度迅速下降收缩，而岩石内部的温度仍保持较 高，收缩有限，这种各部分收缩上的差异也可导致受力不均，发生破碎。另外，对多数岩石 来说，它们并非由单一的矿物组成，各种矿物受热的膨胀系数和冷却的收缩系数都是不一样 的，组成岩石的各种矿物膨胀系数和收缩系数的差异也可导致岩石受热和变冷时各部分受力 不一，发生崩解，剥落。 热力风化的强度取决于岩石温度变化的幅度和频率。幅度频率越大，热力风化越强。在 荒漠地区，地表裸露，白昼的地温可高达 60－70℃，而夜晚可降到 0℃以下，地温巨大的日 较差使岩石的热力风化较严重，甚至可听到岩石爆裂的声响。但在湿润地区，地表植被覆盖 较好，地温的日较差较小，岩石的热风化不明显，表面剥落现象不明显。岩石热力风化的强 弱还决定于岩石的组成，一般说来，单矿岩石的热力风化弱于多矿岩石。细晶多矿岩石弱于 粗晶多矿岩石。 3. 冻融风化 岩石由于水的周期性冻结和融化造成的机械崩解作用称冻融风化。 岩石孔隙或裂隙中的水在冻结成冰时，体积膨胀大约 9％。因而它对周围的岩石可以施 加很大的压力，使岩石裂隙加宽加深。据研究，在封闭条件下，-22℃的冰对围岩的压力大 约是 2115kg/cm3，而在开放条件下，其压力仅是上值的十分之一。当冰融化时，水沿扩大了 的裂隙更深的渗入岩石的内部，同时水量也可能增加。当再次冻结成冰时，重新对岩石施加 压力，扩大裂隙。这样水的反复冻结融化，就可使岩石的裂隙不断加深加宽，以致最后破裂 成碎屑。因为岩石的这种机械风化作用，主要是由冰加大岩石裂隙完成的，所以又称冰劈作 用。 冻融风化能否进行，取决于水能否成冰。我们知道在标准状态下，水结成冰的温度是 0℃。 但是岩石裂隙和孔隙中的水并非处于标准条件下，它们一般都由于岩石和其它因素处于较大 的压力下，。随着压力的增加，水的冰点温度也要降低，在 2000bars 压力条件下，水的冰点 是-20℃。但在-22℃以下，不管压力是否多大，水都能成冰。因为即使是高压环境，水也能 形成高密度冰。冻融风化的强度取决于地温在冰点上下波动的频率和幅度。威曼在实验室进 行了两种实验研究，他将两块同岩性的岩石中的一块在-7－6℃之间 2 次/1 天，而另一块在 -30－15℃之间 1 次/4 天，36 天后的测量结果表明，低幅高频的冻融风化比高幅低频的更强 烈。由此看来地温通过冰点的频率对冻融风化更具有意义。威曼将低幅高频的冻融风化称为 冰岛型冻融风化；而将高幅低频的冻融风化称为西伯利亚型冻融风化。 4. 盐风化
由于盐类的结晶和体积更大的新盐类的形成对围岩施加压力造成的岩石破坏作用称为 盐风化 在岩石中经常含有诸如reS2之类的矿物,这类矿物在暴露于富氧的地下水和潮湿的空 气中时就会被氧化形成铁的氧化物。这些新生的铁的氧化物一般具有较原来矿物低的密度和 大的体积。体积的增加就会对其围岩产生膨胀压力使岩石破碎。 另一类重要的盐风化是盐的结晶。当岩石孔隙和裂隙中的水溶液被蒸发时,盐类会逐渐 达到饱和,盐类就会结晶析出,使体积增大。盐类结晶就会对其围岩产生膨胀压力,使裂隙 扩大加深,最后使岩石破裂。 以上可以看出尽管盐风化的结果是使岩石发生机械破碎,但在这个风化过程中有溶 解、结晶、新矿物的生成等化学反应和过程发生,所以又有人将盐风化归类于化学风化 二化学风化 岩石在水、水溶液和空气中氧、CO2等作用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧化 等作用下发生成分和性质变化的风化作用,称为化学风化。化学风化可以通过易溶盐类的溶 解使部分元素被水带走,而另一部分元素发生富集,化学风化的主要方式包括以下几种: 1.溶解作用 水是一种很好的溶剂,因为水分子的偶极性,使它能同极性型或离子型的其它分子产生 相互吸引,致使将其它分子溶入其中,所以水是一种好的溶剂。矿物绝大部分都是离子型分 子组成的,因此当它们遇水后,就会不同程度地被溶解,形成水溶液并随水流失。矿物在水 中地溶解度主要决定于两个方面,一是组成矿物地各种元素的电价、离子半径、负电性、离 子电位和化合键类型等:另一是水的温度、压力、pH值和浓度等外界条件。按溶解度的大 小,常见的矿物可被分为5类 ①极易溶矿物:主要为K、Na的各种化合物,包括卤化物、氟化物、硫酸盐、硝 酸盐、碳酸盐和硅酸盐等。 ②易溶矿物:主要为Ca艹、Mg+、Fe艹、Mn、AI艹、Cu“的卤化物和硫酸盐等。 ③微溶矿物:主要为Batt、Sr艹、Zn和Ag+等的硫酸盐类。 ④难溶矿物:主要为Zn、Ca艹、Mg艹的硅酸盐和Cu艹、Pb艹的碳酸盐等 ⑤极难溶矿物:主要为Fe艹、AI艹等的氢氧化物等 常见的主要造岩矿物的溶解度的大小顺序如下:食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪 石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母>石英 2.水化作用 岩石中的某些矿物与水接触后,其分子可以与水分子结合形成新的含水矿物。如硬 石膏水化后可形成石膏 CaSO4+2H2O-→CaSO4·2H2O 硬石膏经水化形成石膏后,硬度降低,比重减小,可以造成岩石更容易被物理风化和外
由于盐类的结晶和体积更大的新盐类的形成对围岩施加压力造成的岩石破坏作用称为 盐风化。 在岩石中经常含有诸如 FeS2 之类的矿物，这类矿物在暴露于富氧的地下水和潮湿的空 气中时就会被氧化形成铁的氧化物。这些新生的铁的氧化物一般具有较原来矿物低的密度和 大的体积。体积的增加就会对其围岩产生膨胀压力使岩石破碎。 另一类重要的盐风化是盐的结晶。当岩石孔隙和裂隙中的水溶液被蒸发时，盐类会逐渐 达到饱和，盐类就会结晶析出，使体积增大。盐类结晶就会对其围岩产生膨胀压力，使裂隙 扩大加深，最后使岩石破裂。 由以上可以看出尽管盐风化的结果是使岩石发生机械破碎，但在这个风化过程中有溶 解、结晶、新矿物的生成等化学反应和过程发生，所以又有人将盐风化归类于化学风化。 二.化学风化 岩石在水、水溶液和空气中氧、CO2 等作用下由于溶解、水化、水解、碳酸化以及氧化 等作用下发生成分和性质变化的风化作用，称为化学风化。化学风化可以通过易溶盐类的溶 解使部分元素被水带走，而另一部分元素发生富集，化学风化的主要方式包括以下几种： 1. 溶解作用 水是一种很好的溶剂，因为水分子的偶极性，使它能同极性型或离子型的其它分子产生 相互吸引，致使将其它分子溶入其中，所以水是一种好的溶剂。矿物绝大部分都是离子型分 子组成的，因此当它们遇水后，就会不同程度地被溶解，形成水溶液并随水流失。矿物在水 中地溶解度主要决定于两个方面，一是组成矿物地各种元素的电价、离子半径、负电性、离 子电位和化合键类型等；另一是水的温度、压力、pH 值和浓度等外界条件。按溶解度的大 小，常见的矿物可被分为 5 类： ① 极易溶矿物：主要为 K+、Na+的各种化合物，包括卤化物、氟化物、硫酸盐、硝 酸盐、碳酸盐和硅酸盐等。 ② 易溶矿物：主要为 Ca++、Mg++、Fe+++、Mn++、Al+++、Cu++的卤化物和硫酸盐等。 ③ 微溶矿物：主要为 Ba++、Sr++、Zn++和 Ag+等的硫酸盐类。 ④ 难溶矿物：主要为 Zn++、Ca++、Mg++的硅酸盐和 Cu++、Pb++的碳酸盐等。 ⑤ 极难溶矿物：主要为 Fe+++、Al+++等的氢氧化物等。 常见的主要造岩矿物的溶解度的大小顺序如下：食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪 石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母>石英。 2. 水化作用 岩石中的某些矿物与水接触后，其分子可以与水分子结合形成新的含水矿物。如硬 石膏水化后可形成石膏： CaSO4+2H2O—→CaSO4·2H2O 硬石膏经水化形成石膏后，硬度降低，比重减小，可以造成岩石更容易被物理风化和外
营力侵蚀:另一方面,其体积膨胀60%,对围岩施加巨大的压力,其本身也可造成物理风 化作用,加速岩石崩解。 再如赤铁矿水化后可形成褐铁矿也是如此 3.水解作用 纯水本身虽呈中性,但它离解后可部分形成H和OH离子,从而使水具有酸性反应或 碱性反应能力。当一些强碱弱酸或弱酸强碱形成的盐类矿物溶于水后,其离子能和水中的 H或OH离子结合形成新的矿物。如正长石经水解可形成高岭土: K2O·Al2O3·6SiO2+nH2O→Al2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2·nH2O+2 在上述过程中形成的极易溶化合物KOH随水流失;次生矿物高岭土则残留原地 SiO2·nH2O为胶体,在温带气候条件下,它可能会凝聚形成蛋白石残留下来,而在热带亚 热带湿热气候条件下,它在碱性溶液中它不能凝聚,与KOH真溶液一起随水流失。在热带 亚热带湿热气候条件下,高岭土还可以进一步水解,将SiO2析出,形成铝土矿: Al2O3·2SiO2·2H2O+nH2O Al2O3·nH2O+2SiO2·2H2O 4.碳酸化作用 自然界的水很少是纯水,实际上是一种水溶液。大气和土壤中的CO2与水化合可形成 碳酸,并在水溶液中部分电离 CO2+H2O←→H2CO3 H2CO3←→H+HCO HCO3←→H+CO32 碳酸电离后形成的H离子增加了水得溶解能力,从而使某些矿物更易溶解,并发生 化学变化形成新的矿物。如正长石经碳酸化后可形成高岭土 K2O·Al2O3·6SiO2+CO2+H2O一→Al2O3·2SiO2·2H2O+k2CO3+4SiO 在上述过程中,形成的K2CO3是易溶盐,SiO呈胶体状态,在碱性溶液中不能凝聚, 故和KCO3一起随水流失,只有高岭土残留原地形成高岭土矿。 5.氧化作用 在空气中,水中和地下一定的深度中都有大量的游离氧,因此氧化作用是岩石实现 化学风化的一个极重要的形式。许多变价元素在地下缺氧条件下常形成低价元素矿物,当其 出露地表以后,在地表氧化环境中,这些低价元素矿物极不稳定,容易被氧化形成新的矿物 如黄铁矿经氧化后可形成褐铁矿: 2FeS+70 +2 H,0--2FeSO4+2H2SO4 12 FeSO4+30+6 H20--4Fe? (SO4)3+4 Fe (OH) 3 Fe2(SO4)3+6 H20--2Fe(OH)3+3H2SO4 黄铁矿被氧化后形成褐铁矿,不仅使原来的矿物发生了化学变化,它产生的硫 酸为另一种硫酸化作用创造了条件,另一方面褐铁矿密度低,体积大,它还可造成
营力侵蚀；另一方面，其体积膨胀 60％，对围岩施加巨大的压力，其本身也可造成物理风 化作用，加速岩石崩解。 再如赤铁矿水化后可形成褐铁矿也是如此。 3. 水解作用 纯水本身虽呈中性，但它离解后可部分形成 H+和 OH+离子，从而使水具有酸性反应或 碱性反应能力。当一些强碱弱酸或弱酸强碱形成的盐类矿物溶于水后，其离子能和水中的 H+或 OH+离子结合形成新的矿物。如正长石经水解可形成高岭土： K2O·Al2O3·6SiO2+nH2O—→ Al2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2·nH2O+2KOH 在上述过程中形成的极易溶化合物 KOH 随水流失；次生矿物高岭土则残留原地； SiO2·nH2O 为胶体，在温带气候条件下，它可能会凝聚形成蛋白石残留下来，而在热带亚 热带湿热气候条件下，它在碱性溶液中它不能凝聚，与 KOH 真溶液一起随水流失。在热带 亚热带湿热气候条件下，高岭土还可以进一步水解，将 SiO2 析出，形成铝土矿： Al2O3·2SiO2·2H2O + nH2O —→ Al2O3·nH2O + 2SiO2·2H2O 4. 碳酸化作用 自然界的水很少是纯水，实际上是一种水溶液。大气和土壤中的 CO2 与水化合可形成 碳酸，并在水溶液中部分电离： CO2+H2O←→H2CO3 H2CO3←→H++ HCO3 － HCO3 －←→H++ CO3 2－ 碳酸电离后形成的 H+离子增加了水得 溶解能力，从而使某些矿物更易溶解，并发生 化学变化形成新的矿物。如正长石经碳酸化后可形成高岭土： K2O·Al2O3·6SiO2+ CO2+H2O —→Al2O3·2SiO2·2H2O+K2CO3+4SiO2 在上述过程中，形成的 K2CO3 是易溶盐，SiO2 呈胶体状态，在碱性溶液中不能凝聚， 故和 K2CO3 一起随水流失，只有高岭土残留原地形成高岭土矿。 5. 氧化作用 在空气中，水中和地下一定的深度中都有大量的游离氧，因此氧化作用是岩石实现 化学风化的一个极重要的形式。许多变价元素在地下缺氧条件下常形成低价元素矿物，当其 出露地表以后，在地表氧化环境中，这些低价元素矿物极不稳定，容易被氧化形成新的矿物。 如黄铁矿经氧化后可形成褐铁矿： 2FeS2+7O2+2 H2O—→2FeSO4+2H2SO4 12 FeSO4+3O2+6 H2O—→4Fe2（SO4）3+4 Fe（OH）3 Fe2（SO4）3+6 H2O—→2Fe（OH）3+3H2SO4 黄铁矿被氧化后形成褐铁矿，不仅使原来的矿物发生了化学变化，它产生的硫 酸为另一种硫酸化作用创造了条件，另一方面褐铁矿密度低，体积大，它还可造成