碳酸鹽風化殼

碳酸鹽風化殼

碳酸鹽風化殼是在中溫或高溫而乾旱條件下形成的累積碳酸鹽的風化產物表殼,因礦物水解,出現低濃度的鹼性和鹼土性溶液,並在碳酸的經常參與下,伴隨產生碳酸鹽化過程,即形成K、Na、Ca、Mg的重碳酸鹽和碳酸鹽類。

在坡地和低洼地風化殼中,因地表水和地下水溶液集中,也會沉積大量碳酸鹽、形成堆積碳酸鹽風化殼。該風化殼主要出現於降雨量小於蒸發量的地區,故在中國西北乾旱、半乾旱荒漠地區與黃土高原發育很好,在南部石灰岩地區也有適量分布。

生物氣候條件、地形部位、岩石性質和風化時間等因素差異,這種風化殼在各地區的成分與厚度很不相同。

基本介紹

  • 中文名:碳酸鹽風化殼
  • 外文名:carbonate weathering crust
  • 屬於:成土風化殼
  • 種類:5種
  • 定義:在特定條件下的碳酸鹽風化物表殼
  • 所屬學科:地理學
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風化殼

風化殼是殘積物和土壤在大陸地殼表層構成一層不連續的薄殼,稱之為風化殼。
風化殼可由一層殘積物組成,也可由幾層風化分解程度不同的殘積物組成,而且層與層之間常逐漸過渡而無明顯分界線。由於風化作用以地表最強烈,並向深處減弱,故具垂直分帶
一個完整的風化殼在剖面上,從下往上可分為以下幾層:土壤層殘積層、半風化層。
風化殼的厚度和成分因地而異,一般潮濕炎熱氣候區,風化殼厚度大,並有可能形成Fe,Mn,Al,Ni等殘積礦床(風化殼型礦床),乾旱地區風化殼薄,常僅數十厘米且結構簡單。

古風化殼

風化殼若為後來沉積物所覆蓋,則稱為古風化殼。

研究意義

(1)地殼運動與古地理:長期穩定或隆起,風化殼得以充分發育,古風化殼代表古代沉積間斷,發育構造運動
(2)古地理:陸地,不同氣候條件,風化殼物征不一。
(3)礦產:殘餘型礦床,殘積砂礦床(金、金剛石)。
(4)工程建設:對近代埋藏的風化殼應填重對待。某水庫工程對風化殼厚度估計不夠,蓄水後壩下滲漏嚴重。

風化作用

風化作用(weathering)是指地表或接近地表的堅硬岩石、礦物與大氣、水及生物接觸過程中產生物理、化學變化而在原地形成鬆散堆積物的全過程。
根據風化作用的因素和性質可將其分為三種類型:物理風化作用化學風化作用生物風化作用

物理風化作用

物理或機械風化造成岩石分解。
機械風化的主要過程為海蝕,海蝕把碎屑物及其它微粒的大小減少。但機械風化與化學風化環環相扣,如機械風化造成的裂縫會増加進行化學風化的表面面積。而化學風化在裂縫造成的礦物亦會幫助岩石分解。

化學風化作用

化學風化(Chemical weathering)包含岩石成分的改變,常常引致其形態的崩潰。這種風化會在一段期間反覆發生。
溶解作用原理天然的降雨有些微的酸性,因為大氣中的二氧化碳溶入雨水中,造成弱碳酸。
在未受污染的環境,雨水的酸鹼值約為5.6。因為大氣中的二氧化硫氮氧化物等氣體會引起酸雨。這些氧化物與雨水起反應形成更強的酸,令酸鹼值降至4.5或3.0。SO2火山爆發化石燃料而來,能夠在雨水中成為硫酸,從而在落下的岩石上引起溶解作用。

生物風化作用

生物亦有可能參與物理風化(同時亦有化學風化)。地衣蘚類植物在光禿禿的岩石表面生長,做成一個更為潮濕的化學微環境。岩石被這些生物附上後會加強在岩石上表面微表層進行的物理與化學分解。大範圍的幼苗發芽及植物的根部除了在岩石上裂隙施加物理壓力外,亦提供一個水及化學物的滲透渠道。挖洞動物及昆蟲分布在底岩附近的土壤表層亦會增加水及酸的滲透性和進行氧化過程的表面積。
有部分動植物能夠釋放出酸性化學物而引起化學風化。
最常見的生物風化引起的化學風化形式為釋放螯合物(chelating)化學物,亦為酸的一種。此化學物由植物釋放,用作分解其底下土壤的鋁、鐵成分。土壤中植物的殘骸可以形成有機酸,溶於水後造成化學風化。
螯合物的過度釋放會影響附近岩石與土壤,及可能引致灰化土的形成。

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