全文电子教材 土壤与土壤资源学 (上篇:土壤学) 林学专业 第二章 岩石风化和土壤形成及土壤剖面 第一节 岩石风化 一、风化作用的概念及类型 当岩石处在风化它的环境条件下时,它是很稳定的,但一旦条件发生的变化,为了在新的条件下达到平衡,岩石必然发生相应的变化。位于地壳深部的岩石,由于地质作用的结果露出地表, 岩石本身因外压力的减少而产生膨胀,导致岩石产生缝隙和裂纹。同时岩石与大气接触以后,受到各种自然因素(主要是水、热及空气等)和生物的影响,这种影响是长期的和复杂的。 根据外界因素对岩石作用的性质,可以将风化作用区分为物理风化和化学风化。当然,在自然界这两类作用是紧密相联系的,有时很难把它们区分开来。生物的活动,就其对岩石或矿物的作用性质而言,也是以物理或化学的方式作用于岩石矿物的。也有人将生物活动所引起的岩石或矿物的风化,称为生物风化。由于地球表面广泛的存在着大量的生物,它们在风化过程中起着积极的影响,以至在自然界中地表物质的风化过程几乎都有生物参加。从原始幼年土形成来看,风化过程先于土壤形成,风化过程先产生形成原始土壤的母质,因此风化过程可以说是土壤形成的基础。从现代的土壤形成和发展来看,风化过程则是成土过程本身的一部分。 (一)物理风化过程 物理风化又称为机械崩解作用,主要是由温度变化、水分冻结、碎石劈裂以及 风力、流水、冰川的磨擦力等物理因素的作用所引起的。 温度变化可以引起物质产生热胀冷缩。岩石是由各种矿物组成的,而各种矿物的热学性质是不同的,例如石英的热膨胀系数为0 .0 0 0 0 0 7 5 ,而正长石为0 .0 0 0 0 2 0 ,当昼夜或季节温度变化时,在矿物之间的接触面上产生张力,使岩石产生裂隙和崩解。粗粒结晶的花岗岩,由于结晶矿物的膨胀幅度较大,这种作用更为明显。含有暗色矿物的岩石,由于提高了岩石的热辐射能力,温度变化比较大,因此像玄武岩、辉长岩及辉绿岩等一些深色岩石,常产生剥蚀现象。而由单一矿物集合的岩石或浅色岩石(如石灰岩、石英岩等),受到温度的影响较小,崩解也比较慢。由于温度的反复变化,坚硬的岩石便逐渐散碎。 浸入岩石缝隙中的水,结冰是体积膨胀增大1 /1 1 , 所产生的压力可高达9 6 0 公斤/平方厘米,因而引起岩石破裂。落在岩隙中的碎石,起着像楔子一样的作用,当碎石受热膨胀时,岩隙扩大;当碎石冷却收缩时则向岩缝中堕落,对岩体产生劈裂作用。 此外,风...