风化的地质学术语
地质学术语,定义为:
使岩石发生破坏和改变的各种物理、化学和生物作用。一般可定义为在地表或接近地表的常温条件下,岩石在原地发生的崩解或蚀变。崩解和蚀变的区别反映了物理作用和化学作用的差异。物理作用涉及岩石破碎而不涉及造岩矿物的任何分解。相反,化学作用则意味着一种或多种矿物的蚀变。风化作用产生在结构或成分上不同于母岩的表层物质。风化带称为表土或残馀土。风化作用的下限称为风化面。
风化过程十分复杂,通常是几种作用同时发生,造成岩石的崩解或分解。为方便起见,可把风化作用分为物理(或机械)风化、化学风化和生物风化。热胀冷缩是岩石,尤其是热带荒漠地区岩石崩解的一个原因。许多不同类型的风化作用,包括粒状崩解、球形风化、剥离风化及层裂构造,都可用热胀冷缩的原理来解释。但是,目前大部分野外证据却显示出相反的结论。粒状崩解、球形风化、剥离风化和层裂构造都已在远远超过太阳热力影响的地下深处发现。实验表明,仅仅依靠受热和冷却,风化的效果很小,进程缓慢,而当有水分存在时,则几乎立即产生影响。虽然一度认为层裂构造是日照作用的产物,但多年来业已承认它们是卸载,即压力释放的结果。不过,大量证据表明,卸载假说也并不处处适用。地壳内的断层作用和侧向挤压,似乎可以作为层裂的另一种解释。在副极地地区,频繁波动于冰点上下的气温对地表岩石的影响很大。在这些地区对岩层的详细观察,证实了冻融机制的有效性。某些盐类,诸如氯化钠(NaCl)和石膏(Ca[SO4].2H2O)的结晶作用,也被引证来作为岩石,尤其是干旱地区岩石崩解的原因之一。树根的生长无疑能把大量岩块推开,并扩大原有的节理。甚至地衣的菌丝也能穿透矿物晶体的界面和解理,完成一定的机械崩解。穴居动物为其他营力尤其是水分开辟了通道。
许多矿物在相当程度上溶解于水。某些矿物,例如食盐(NaCl)和石膏(Ca[SO4].2H2O)等,能与水发生强烈反应,并溶解于水或形成可溶产物。甚至石英(SiO2),在某种程度上也溶解于水。许多矿物在盐水中比在淡水中更易溶解。在许多情况下,溶解作用可能是化学风化的第一阶段。由于溶解的矿物质(以及固体微粒)在风化剖面中的位移,形成了富含氧化铁、灰质、硅质或石膏的不同的层或盘。在世界各地都有大片砖红土、钙壳和硅壳的堆积。水及其所含的根和气体与各种矿物结合形成新的矿物。这些过程称为水化和水解。例如,铁很容易与水和氧结合,形成各种氧化铁的水化物,许多风化剖面呈**或红色的原因即在于此。所有常见的造岩矿物,除石英以外,由于化学风化(主要是水化和水解)都会转变为黏土矿物。氧化作用发生于土壤的包气带,氧化物是表土中的常见成分。碳化作用是像长石这类矿物发生风化的中间步骤。碳酸虽是弱酸,但它是自然界的一种有效的溶剂。硅化和脱硅能使一种黏土转变为另一种黏土。因此,热带地区云母经脱硅化可产生高岭土和氧化铁,如果条件有利,还可能进而形成铝土矿(三水铝石)。如同物理风化的情况一样,化学风化往往也得到生物作用的助力。腐殖酸通常能促进风化。腐殖质往往有助于保持土壤中的水分,从而以各种方式加速风化作用。
制约岩石风化的类型和速率的因素很多,包括矿物成分、岩石结构、断裂型式、气候、侵蚀和地形条件、时间以及人类活动等。关于于风化作用的结果,对整个人类而言,土壤的形成无疑是最为重要的。诸如铁、镍、铝等矿产的聚集也具有世界性的意义。根据地质观点,风化作用作为侵蚀和搬运的前提条件,具有重要意义。
风化,最通用于艺术品饰品等岩石质器物的表面改变。岩石类美玉类人居环境中的器物,年久存放、佩戴、把玩所致变化表现,在矿石(包括玉石)器物方面,风化的含意更多是指化学作用,通俗讲,同老化;其性质变化为水土沁蚀,人体分泌物腐蚀等,多种因素所致其表面脆弱变化,容易产生细微崩缺纹理化,在此基础上,还会因为受到空气干燥的影响发生粉解化,所致结果通常是阴阳点状相对规律缺损,归结为一种或多种矿物元素的蚀变。风化作用的下限称为风化面,这与使用器物更加贴切。
硬度脆性相对高的玛瑙表面,风化表现为结构不可见状微裂变,脆弱易崩缺,主要为马蹄状纹痕,鸡爪状纹痕,为使用碰撞所致崩缺,或者是沁蚀为多点纹。自然界风吹流动沙撞及沁化会出现皮皱状态纹痕,后者也会表现在多种矿石器上面。
light through cave
抬升脱离地下水位的或大部分已脱离地下水位的地下广西灵川南圩穿洞河、地下廊道、伏流或洞穴,其两端成开口状,并透光者。以广西桂林月亮山、穿山、象鼻山以及南圩等处穿洞为典型。