重庆大学工程地质课件6.1

§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 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 物理风化作用温差风化冰冻风化 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 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 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 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 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 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 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 差异风化花岗岩奇峰怪石断层和节理--粗雕“精雕细刻” 风化岩风化带全风化带强风化带中风化带微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 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） 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）