普通地质学
第四章 风化作用
江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
物
理
风
化
）
风化作用 ——
地表及接近地表的
岩石，在 大气, 温
度, 水 和 生物 的影
响下，使 原来 的岩
石在 物理性质 或 化
学性质 上 发生改变
的地质作用。
第一节 风化作用的类型
按照风化作用的 性质 和 方式,可分
为三种类型,物理风化作用、化学风化
作用、生物风化作用 。
一,物理风化作用
—— 是指由于 气温频繁升降 的 反复
变化,使岩石在 原地 发生 碎裂,形成岩
石、矿物 碎屑, 并 不 改变 岩石 化学成分
的一种 机械破坏 作用。
影
视
：
风
化
作
用
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
物
理
风
化
）
1,剥离作用 （温度风化） —— 由于
地面上的 温度变化 （日温差可达 40——
60度），以及岩石中各种矿物 膨胀系数
的 不同,就产生了 膨胀收缩 的 差异,天
长日久岩石就产生裂隙,小 裂隙串成 大
裂隙乃至 网裂隙,导致岩石 表层 的 逐层
剥离 。这个过程称为 剥离作用 。
较为典型的有 球状风化
2,冰劈作用 —— 岩石 孔
隙 和 裂隙 中的 水,当温度下
降到 0 度 以下时就会 结冰,
体积就会膨胀 9.2%对裂隙周
围产生很大的 挤压力 。在零
下 22度时，每平方公里面积
上可产生 108kg的压力，致使
裂隙 不断扩大，岩石破裂成
碎块 。在高寒地区和温带冬
季冰劈作用特别突出。
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
二,化学风化作用
—— 是指岩石在 大气, 水 以及 水中溶解物质 的作用下，
使岩石 发生化学变化, 改变 其 化学成分,从而使岩石 分解破
坏,并产生 新的矿物 。
（一） 氧化作用 —— 空气和水中的 游离氧 使地表及其附近的
矿物氧化，改变其化学成分，并形成新的矿物。
1,硫化物的氧化
FeS2+14H2O+15O2=2(Fe2O3·3H2O)+8H2SO4
2,磁铁矿氧化成赤铁矿
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
在地表常形成的 铁帽 是寻找 原生矿物 的重要 标志 。
3,层裂或卸载作用
深部 的岩石 处于 上覆岩石的 强大压
力 之下，一旦因 上覆 岩石 剥去,压力 解
除,岩石随之而产生 向上 或 向外 的 膨胀,
形成 平行 于地面 的 层状裂隙 。
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
(三）,水解作用 —— 弱酸强碱盐或
强酸弱碱盐遇水 解离 或带不同电荷
的离子。这些 离子 与水中的 H+和
OH-发生反应形成含 OH-的 新矿物,
矿物和岩石因此遭到破坏。
4KAlSi3O8+6H2O= Al4Si4O10(OH)4+8SiO2+4KOH
（钠长石） （高岭石） （石英）
（二）,溶解作用 —— 水是 溶剂,自然界中的水总会有
一定数量的 O2,CO2和一些 酸、碱 物质，因此具有 较强
的 溶解能力,能溶解大多数矿物。
1,石灰岩和白云岩与 CO2、水的作用
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2（重碳酸钙）
2,含硫酸的水的作用
CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O
3,含碱质水的作用
FeSO4+K2CO3=FeCO3+K2SO4
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
（四）,水化作用 —— 有些矿物质能吸收一定
量的水 参加 到矿物晶格中，形成 含水分子 的矿
物 。
CaSO4+2H2O CaSO4·2H2O
（硬石膏） （石膏）
体积 扩大 60% 物理破坏作用
两种反应 加速风化
溶解度 大 容易被水溶解 流失
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
生
物
风
化
）
三,生物风化作用 —— 生物活动 对岩石造成的 物理 或 化
学 破坏作用。
（一）生物 物理 风化作用
1.根劈作用 —— 树根对岩石的 劈裂 作用
2.穴居动物破坏作用 —— 打洞 对岩石造
成的破坏作用
（二）生物 化学 风化作用
1,生物的新陈代谢作用 —— 生物生存要 吸取 养分同时 分泌 酸
性物质，从而 破坏 矿物岩石
2,生物遗体腐烂分解的产物 引起岩石的 溶解,从而 破坏 岩石
上述三类风化作用在大多
数情况下都是 相伴而生,相互
影响和促进,共同破坏 着岩石 。
4.2
影
响
风
化
作
用
的
因
素
（
气
候
、
地
形
）
第二节 影响风化作用的因素
一,气候 —— 通过 气温、降水量 以及 生物繁衍 表现出来
1.寒冷 地区,以物理风化为主；
2.干旱 地区,以物理风化为主；
3.湿热 地区,以化学风化生物风化为主。
二,地形
1,地势起伏高度
① 高山区,以物理风化为主
② 低山丘陵 以及 平原区,以化学风化为主
2,山坡朝向
① 朝阳面,以化学风化为主
② 背阳面,以物理风化为主
4.2
影
响
风
化
作
用
的
因
素
（
岩
石
）
三,岩石特征
1.岩石 成分
岩石抗风化能力的 强弱 与它所含矿
物 成分 和 数量 有密切的关系
① 常见矿物的 抗风化能力 由 小 到 大 的次序为,
方解石 橄榄石 辉石 角闪石 长石 云母 黏土矿物 石英
② 一般相对而言，岩石 成分均一的 较 难 风化,成分复杂,矿
物 种类多 的较容 易 风化。
2.岩石的 结构、构造
致密 程度,坚硬 程度越高,岩层 厚度 越大越 难 风化（等
粒结构、块状结构）,疏松多孔 容 易 风化。
3.节理 发育状况
节理 越 发育
越 容易风化。
4.3
风
化
作
用
的
产
物
（
产
物
及
特
征
）
第三节 风化作用的产物
一,风化 产物 及 特征
1.碎屑物质 —— 主要是 物理风化 作用的产物，也有一部
分是岩石在化学风化过程种完全分解的矿物碎屑。包括 岩
石碎屑 和 矿物碎屑, 是 碎屑 沉积物的重要来源 。
2.溶解物质 —— 是 化学风化 和 生物风化作用 的产物。一
部分是以 溶液 形式被水带走（ K Na Ca Mg 等元素的碳酸盐
硫酸盐氯化物以及少数 Mn,P的氯化物）它 是 化学 沉积物
的主要来源 。另一部分是 SiO2 以 胶体 溶液形式被水带走。
3.难溶物质 —— 一些相对 不活跃 的 Fe,Al 等元素残留
物在 原地,形成褐铁矿、黏土矿和铝土矿。
二,残积物 —— 岩石风化后在 原地残留 的物质称为 残积物 。
残积物的特征,
3.表面较平坦，底界起伏不平与基岩是 过渡 关系,具有垂直
分带性 。
1.成分 主要为残留原地的 碎屑物 以及 新 形成的矿物 。
2.岩石碎屑物质 大小不均，棱角显著，结构松散，不具层理 。
4.3
风
化
作
用
的
产
物
（
风
化
壳
）
三,风化壳
—— 在大陆地壳的 表层 由风化残
积物组成的一层 不连续的薄壳 称为风
化壳。 厚度 一般为 数厘米 至 数十米 。
如果被较新的岩石覆盖而保存
下来的风化壳称为 古风化壳 。 1、风化壳的 分层
2,研究风化壳的 意义
① 可以了解 地壳运动 的情况
②可以恢复 古地理环境
③可以帮助寻找风化壳型 矿产 。
风化壳 厚度 与 环境 因素的 对应关系
土壤层
残积层 (碎屑层 )
半风化层
基岩
本
章
学
习
要
求
与
习
题
了解 风化作用 及其 结果 和 风化壳 的
特征,初步掌握风化作用的 基本原理 。
学习重点,
重点是 风化作用 的 原理 。
作业及思考题,
1.物理风化 与 化学风化 它们的 作用方式
及 产物 有何 区别？
2.为什么在 不同气候 条件下，风化作用
类型不同？而在 同一气候 条件下,不同 的
矿物 和 岩石,风化的 结果 也 不一样？
本章学习要求
3.根据 自己 所 见过的 风化 现象, 说明 其
形成的 原因 以及 属于 何种 风化作用 。
第四章 风化作用
江西应用技术职业学院 谢文伟 谢宇飞 制作
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
物
理
风
化
）
风化作用 ——
地表及接近地表的
岩石，在 大气, 温
度, 水 和 生物 的影
响下，使 原来 的岩
石在 物理性质 或 化
学性质 上 发生改变
的地质作用。
第一节 风化作用的类型
按照风化作用的 性质 和 方式,可分
为三种类型,物理风化作用、化学风化
作用、生物风化作用 。
一,物理风化作用
—— 是指由于 气温频繁升降 的 反复
变化,使岩石在 原地 发生 碎裂,形成岩
石、矿物 碎屑, 并 不 改变 岩石 化学成分
的一种 机械破坏 作用。
影
视
：
风
化
作
用
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
物
理
风
化
）
1,剥离作用 （温度风化） —— 由于
地面上的 温度变化 （日温差可达 40——
60度），以及岩石中各种矿物 膨胀系数
的 不同,就产生了 膨胀收缩 的 差异,天
长日久岩石就产生裂隙,小 裂隙串成 大
裂隙乃至 网裂隙,导致岩石 表层 的 逐层
剥离 。这个过程称为 剥离作用 。
较为典型的有 球状风化
2,冰劈作用 —— 岩石 孔
隙 和 裂隙 中的 水,当温度下
降到 0 度 以下时就会 结冰,
体积就会膨胀 9.2%对裂隙周
围产生很大的 挤压力 。在零
下 22度时，每平方公里面积
上可产生 108kg的压力，致使
裂隙 不断扩大，岩石破裂成
碎块 。在高寒地区和温带冬
季冰劈作用特别突出。
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
二,化学风化作用
—— 是指岩石在 大气, 水 以及 水中溶解物质 的作用下，
使岩石 发生化学变化, 改变 其 化学成分,从而使岩石 分解破
坏,并产生 新的矿物 。
（一） 氧化作用 —— 空气和水中的 游离氧 使地表及其附近的
矿物氧化，改变其化学成分，并形成新的矿物。
1,硫化物的氧化
FeS2+14H2O+15O2=2(Fe2O3·3H2O)+8H2SO4
2,磁铁矿氧化成赤铁矿
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
在地表常形成的 铁帽 是寻找 原生矿物 的重要 标志 。
3,层裂或卸载作用
深部 的岩石 处于 上覆岩石的 强大压
力 之下，一旦因 上覆 岩石 剥去,压力 解
除,岩石随之而产生 向上 或 向外 的 膨胀,
形成 平行 于地面 的 层状裂隙 。
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
(三）,水解作用 —— 弱酸强碱盐或
强酸弱碱盐遇水 解离 或带不同电荷
的离子。这些 离子 与水中的 H+和
OH-发生反应形成含 OH-的 新矿物,
矿物和岩石因此遭到破坏。
4KAlSi3O8+6H2O= Al4Si4O10(OH)4+8SiO2+4KOH
（钠长石） （高岭石） （石英）
（二）,溶解作用 —— 水是 溶剂,自然界中的水总会有
一定数量的 O2,CO2和一些 酸、碱 物质，因此具有 较强
的 溶解能力,能溶解大多数矿物。
1,石灰岩和白云岩与 CO2、水的作用
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2（重碳酸钙）
2,含硫酸的水的作用
CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O
3,含碱质水的作用
FeSO4+K2CO3=FeCO3+K2SO4
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
化
学
风
化
）
（四）,水化作用 —— 有些矿物质能吸收一定
量的水 参加 到矿物晶格中，形成 含水分子 的矿
物 。
CaSO4+2H2O CaSO4·2H2O
（硬石膏） （石膏）
体积 扩大 60% 物理破坏作用
两种反应 加速风化
溶解度 大 容易被水溶解 流失
4.1
风
化
作
用
的
类
型
（
生
物
风
化
）
三,生物风化作用 —— 生物活动 对岩石造成的 物理 或 化
学 破坏作用。
（一）生物 物理 风化作用
1.根劈作用 —— 树根对岩石的 劈裂 作用
2.穴居动物破坏作用 —— 打洞 对岩石造
成的破坏作用
（二）生物 化学 风化作用
1,生物的新陈代谢作用 —— 生物生存要 吸取 养分同时 分泌 酸
性物质，从而 破坏 矿物岩石
2,生物遗体腐烂分解的产物 引起岩石的 溶解,从而 破坏 岩石
上述三类风化作用在大多
数情况下都是 相伴而生,相互
影响和促进,共同破坏 着岩石 。
4.2
影
响
风
化
作
用
的
因
素
（
气
候
、
地
形
）
第二节 影响风化作用的因素
一,气候 —— 通过 气温、降水量 以及 生物繁衍 表现出来
1.寒冷 地区,以物理风化为主；
2.干旱 地区,以物理风化为主；
3.湿热 地区,以化学风化生物风化为主。
二,地形
1,地势起伏高度
① 高山区,以物理风化为主
② 低山丘陵 以及 平原区,以化学风化为主
2,山坡朝向
① 朝阳面,以化学风化为主
② 背阳面,以物理风化为主
4.2
影
响
风
化
作
用
的
因
素
（
岩
石
）
三,岩石特征
1.岩石 成分
岩石抗风化能力的 强弱 与它所含矿
物 成分 和 数量 有密切的关系
① 常见矿物的 抗风化能力 由 小 到 大 的次序为,
方解石 橄榄石 辉石 角闪石 长石 云母 黏土矿物 石英
② 一般相对而言，岩石 成分均一的 较 难 风化,成分复杂,矿
物 种类多 的较容 易 风化。
2.岩石的 结构、构造
致密 程度,坚硬 程度越高,岩层 厚度 越大越 难 风化（等
粒结构、块状结构）,疏松多孔 容 易 风化。
3.节理 发育状况
节理 越 发育
越 容易风化。
4.3
风
化
作
用
的
产
物
（
产
物
及
特
征
）
第三节 风化作用的产物
一,风化 产物 及 特征
1.碎屑物质 —— 主要是 物理风化 作用的产物，也有一部
分是岩石在化学风化过程种完全分解的矿物碎屑。包括 岩
石碎屑 和 矿物碎屑, 是 碎屑 沉积物的重要来源 。
2.溶解物质 —— 是 化学风化 和 生物风化作用 的产物。一
部分是以 溶液 形式被水带走（ K Na Ca Mg 等元素的碳酸盐
硫酸盐氯化物以及少数 Mn,P的氯化物）它 是 化学 沉积物
的主要来源 。另一部分是 SiO2 以 胶体 溶液形式被水带走。
3.难溶物质 —— 一些相对 不活跃 的 Fe,Al 等元素残留
物在 原地,形成褐铁矿、黏土矿和铝土矿。
二,残积物 —— 岩石风化后在 原地残留 的物质称为 残积物 。
残积物的特征,
3.表面较平坦，底界起伏不平与基岩是 过渡 关系,具有垂直
分带性 。
1.成分 主要为残留原地的 碎屑物 以及 新 形成的矿物 。
2.岩石碎屑物质 大小不均，棱角显著，结构松散，不具层理 。
4.3
风
化
作
用
的
产
物
（
风
化
壳
）
三,风化壳
—— 在大陆地壳的 表层 由风化残
积物组成的一层 不连续的薄壳 称为风
化壳。 厚度 一般为 数厘米 至 数十米 。
如果被较新的岩石覆盖而保存
下来的风化壳称为 古风化壳 。 1、风化壳的 分层
2,研究风化壳的 意义
① 可以了解 地壳运动 的情况
②可以恢复 古地理环境
③可以帮助寻找风化壳型 矿产 。
风化壳 厚度 与 环境 因素的 对应关系
土壤层
残积层 (碎屑层 )
半风化层
基岩
本
章
学
习
要
求
与
习
题
了解 风化作用 及其 结果 和 风化壳 的
特征,初步掌握风化作用的 基本原理 。
学习重点,
重点是 风化作用 的 原理 。
作业及思考题,
1.物理风化 与 化学风化 它们的 作用方式
及 产物 有何 区别？
2.为什么在 不同气候 条件下，风化作用
类型不同？而在 同一气候 条件下,不同 的
矿物 和 岩石,风化的 结果 也 不一样？
本章学习要求
3.根据 自己 所 见过的 风化 现象, 说明 其
形成的 原因 以及 属于 何种 风化作用 。
