物理风化

释义

风化作用(weathering，又称侵蚀，风化）：由于温度的变化、大气(氧气)、水溶液以及生物的作用，

使地表岩石或矿物在原地发生物理、化学变化的过程叫风化作用。它发生以后，原来高温高压下形成的矿物被破坏，形成一些在常温常压下较稳定的新矿物，构成陆壳表层风化层，风化层之下的完整的岩石称为基岩，露出地表的基岩称为露头。

物理风化定义：地表岩石发生机械破碎而不改变其化学作用，也不形成新矿物的作用称为物理风化。

风化方式

热力风化作用

原因：岩石为热的不良导体，白天升温、晚上降温，导致内部温度的差异，使岩石内部产生引张力，使岩石产生裂缝；

岩石是不同矿物的集合体，不同矿物的热膨胀系数不同，岩石升温产生不均匀膨胀，使岩石产生裂缝。

既是同种矿物，由于矿物排列的方向不同，也会产生差异膨胀，从而导致岩石开裂。结果使岩石层层剥落

冰劈（冰楔）作用

孔隙中的水结冰膨胀撑裂岩石，水结冰时，体积增加9%左右，所产生的压强可达2000kg /cm2 。在寒冷地区，由于昼夜温度变化较大，石材内和外表的水分在石材的孔洞、缝隙、装饰缝、安装缝之间交替冻结—融化—再冻结—再融化，由于水与冰的膨胀与收缩力反复进行，终造成石材表面和近表面的结构松动与裂隙，使石材碎裂。石材的冻融风化发生在石材孔洞较大，吸水率较大，密度相对小的品种上比较明显。

盐分结晶的撑裂作用当岩石中的水溶解了大量盐类时，一旦水分蒸发，浓度逐渐达到饱和，盐类再结晶，体积增大，从而产生很大的膨胀力，其机理与冰劈作用类似。

风化作用

风化原理

石材在开采前和使用后，因受自然环境冷热、雨雪、雾霜、辐射、地震等交替进行，使岩石的颗粒结构之间发生断裂、移位、拉开、折皱等形态变化，而局部的变化由表面逐渐向里，由小变大，由边部到中心、由粗变细，终使石材变成松散、破碎状态。

与化学风化区别

物理风化，又称机械风化，是最简单的风化作用，常见的物理风化的方式有温差风化、冰劈风化、盐类结晶与潮解作用和层裂作用。物理风化作用是指使岩石发生机械破碎,而没有显著的化学成分变化的作用。　　化学风化,岩石发生化学成分的改变分解，称为化学风化。例如，岩石中含铁的矿物受到水和 化学风化空气作用，氧化成红褐色的氧化铁；空气中的二氧化碳和水气结合成碳酸，能溶蚀石灰岩；某些矿物吸收水分后体积膨胀；水和岩层中的矿物作用，改变原来矿物的分子结构，形成新矿物。这些作用可使岩石硬度减弱、密度变小或体积膨胀，促使岩石分解。

现象特征

物理风化是最简单的风化作用，在沙漠地区尤其明显。因为那里气温白天高达40－50℃，晚上可降到0℃以下，岩石热胀冷缩，这种胀缩在岩石表部和核部是不一样的。由于不同矿物的膨胀系数不一样，久而久之，岩石出现了裂隙，由大块变成了小块，由小块变成砂，由砂变为土，石头就烂掉了。在有化学作用和生物作用参与的情况下，风化作用进行得更快，风化的过程和产物也更丰富多彩。