重庆大学工程地质课件61

变质岩变质岩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、根本概念变质岩变质岩按风化作用的性质按风化作用的性质物理风化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。及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。是一种机械风化。化学风化化学风化化学风化是指岩石在水、水溶液和空气中的氧与二氧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化等一系列复杂的化学变化。生物风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。物所起的物理和化学的风化作用。二、风化作用类型变质岩变质岩物理风化作用温差风化冰冻风化变质岩变质岩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。水直接溶解岩石中矿物的作用称为溶解作用。卤化盐类卤化盐类(岩盐，钾盐岩盐，钾盐)硫酸盐类硫酸盐类(石膏，硬石膏石膏，硬石膏)碳酸盐类碳酸盐类(石灰岩，白云岩石灰岩，白云岩)强弱弱变质岩变质岩水化作用吸收水分作为自己的组成局部形成含水的新矿物吸收水分作为自己的组成局部形成含水的新矿物硬石膏硬石膏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变质岩变质岩水解作用某些矿物溶于水后，出现离解现象，其离解产物可某些矿物溶于水后，出现离解现象，其离解产物可与水中的与水中的H+H+和和OH-OH-离子发生化学反响离子发生化学反响,形成新的矿物形成新的矿物这种作用称为水解作用。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变质岩变质岩碳酸化作用当水中溶有当水中溶有CO2CO2时与水结合形成碳酸，碳酸根易与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，化学反响速度加溶液对岩石中的矿物离解能力加强，化学反响速度加快，这种化学作用即为碳酸化作用。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变质岩变质岩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。用，称为氧化作用。黄铁矿黄铁矿(FeS(FeS2 2)褐铁矿褐铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3nHnH2 2O)O)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变质岩变质岩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植物和细菌在新陈代谢过程中动、植物死后遗体腐烂动、植物死后遗体腐烂有机酸、碳酸、有机酸、碳酸、硝酸和氢氧化铵等硝酸和氢氧化铵等 有机酸和气体有机酸和气体腐殖质的存在可促进岩石物质的分解腐殖质的存在可促进岩石物质的分解变质岩变质岩地形因素高度、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变质岩变质岩差异风化花岗岩奇峰怪石断层和节理-粗雕“精雕细刻变质岩变质岩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原岩好好差好好完整性力学性质四、岩石风化作用的评价与防治1.风化岩与风化带变质岩变质岩2工程地质特征：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变质岩变质岩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）变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩变质岩