風(fēng)化作用
weathering
定義:地球表面或近地球表面的巖石在大氣圈和生物圈各種營(yíng)力作用下所產(chǎn)生的物理和化學(xué)變化。
學(xué)科:土壤學(xué)_土壤發(fā)生、分類(lèi)和制圖
相關(guān)名詞:成土母質(zhì) 物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
【延伸閱讀】
風(fēng)化作用是指地表或近地表的堅(jiān)硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過(guò)程中產(chǎn)生物理、化學(xué)變化而在原地形成松散堆積物的全過(guò)程。風(fēng)化作用是土壤形成的基礎(chǔ)。風(fēng)化作用使巖石破碎,理化性質(zhì)改變,形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼,其上部稱(chēng)為土壤母質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素(氮除外)的最初來(lái)源。單一類(lèi)型的巖石風(fēng)化通常會(huì)產(chǎn)生貧瘠的土壤,而多種巖石的風(fēng)化物質(zhì)則具有更豐富的礦物多樣性,有助于形成更肥沃的土壤。巖石礦物的風(fēng)化按作用因素和作用性質(zhì)的不同,分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。這三類(lèi)風(fēng)化作用不是孤立進(jìn)行的,常是同時(shí)同地發(fā)生且相互影響。
影響風(fēng)化作用的因素主要有氣候、植被、地形和巖石特征等。
1.氣候。氣候是影響風(fēng)化作用的重要因素,主要通過(guò)溫度、降水的變化以及生物繁殖狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)。在晝夜溫差或寒暑變化幅度較大的地區(qū),物理風(fēng)化作用更容易發(fā)生。溫度變化的頻率比溫度變化的幅度更為重要。降水則是通過(guò)介質(zhì)的溫度變化、水溶液成分變化、植被的生長(zhǎng)來(lái)影響物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化。
2.植被。植被一方面直接影響生物風(fēng)化作用,植被茂盛生物風(fēng)化作用強(qiáng)烈,植被稀少生物風(fēng)化作用較弱,另一方面又間接影響物理風(fēng)化作用和化學(xué)風(fēng)化作用。巖石表面長(zhǎng)滿(mǎn)植物,減少了巖石與空氣的直接接觸,降低巖石表面溫差變化,削弱了物理風(fēng)化作用。但茂盛的植被卻帶來(lái)更多的有機(jī)酸和腐殖質(zhì),使周?chē)h(huán)境中水溶液更具有腐蝕能力,從而加速了化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)程。
3.地形。地形條件包括地勢(shì)高度、地勢(shì)起伏和山坡方向。地勢(shì)高度影響氣候的局部變化,進(jìn)而影響風(fēng)化作用的類(lèi)型和速度。地勢(shì)陡緩影響地下水位、植被發(fā)育及風(fēng)化產(chǎn)物的保存,因而影響風(fēng)化作用的進(jìn)行。陽(yáng)坡、陰坡的風(fēng)化作用類(lèi)型和強(qiáng)度不同。陽(yáng)坡日照時(shí)間長(zhǎng),濕度較高,植被多,風(fēng)化作用較強(qiáng)烈。
4.巖石特征。巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和裂隙影響風(fēng)化作用。巖石由礦物組成,不同的礦物抗風(fēng)化能力不同。由橄欖石、輝石、長(zhǎng)石等組成的巖漿巖易風(fēng)化,而由石英砂組成的沉積巖抗風(fēng)化能力強(qiáng)。組成巖石的礦物粒徑、分布特征、膠結(jié)程度及層理對(duì)風(fēng)化作用的速度和強(qiáng)度都有明顯影響。巖石的裂隙發(fā)育增加了水和空氣與巖石的接觸面積,促進(jìn)風(fēng)化作用的進(jìn)行。
雖然風(fēng)化是一個(gè)自然過(guò)程,但人類(lèi)活動(dòng)可以加速這一過(guò)程。例如,燃燒煤炭、天然氣和石油會(huì)向大氣中釋放氮氧化物和二氧化硫等化學(xué)物質(zhì),當(dāng)這些化學(xué)物質(zhì)與陽(yáng)光和水分結(jié)合時(shí),就會(huì)變成酸,它們以酸雨的形式落回地面。酸雨能迅速風(fēng)化石灰石、大理石等。酸雨的影響經(jīng)常可以在墓碑上看到,它使名字和其他銘文無(wú)法辨認(rèn)。
(延伸閱讀作者:吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所副研究員 張秀芝)
責(zé)任編輯:張鵬輝