带你深入了解岩石风化的过程,探索它是怎么演变的

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石化是软沉积物侵蚀的最终产物变成刚性岩石,它始于沉积物,如沙子,泥土,淤泥和粘土,最后一次铺设,并在新的沉积物下逐渐埋藏和压缩。沉积物,新鲜沉积物通常是松散的物质,充满空气或水的开放空间或毛孔。石化用于减少孔隙空间并用固体矿物材料代替。涉及岩化的主要过程是压实和胶结。压实包括通过将沉积物颗粒更紧密地堆积,通过从孔隙空间中除去水(干燥)或通过在沉积物颗粒彼此接触的点处的压力溶液来将沉积物挤压成更小的体积。为了完成岩石化,不需要消除孔隙空间。在岩石首先变成刚性固体之后,所有的岩化过程都可以继续修改岩石。与岩化重叠的其他词语是硬化,固结和石化。

涵盖了使岩石更加坚硬的一切,但它延伸到已经石化的材料。合并是一个更通用的术语,也适用于岩浆和熔岩的凝固。今天的石化特指用矿物质替代有机物来制造化石,但过去它更常用于指化石化。风化类型及其结果,风化塑造了这个石灰岩景观,风化是在地表条件下逐渐破坏岩石,溶解它,将其磨损或将其分解成逐渐变小的碎片。机械风化,机械风化涉及五个主要过程,将岩石物理地破碎成沉积物或颗粒,磨蚀,结冰,热破裂,水化破碎和剥落。研磨与其他岩石颗粒发生磨损。冰的结晶可以产生足以使岩石破碎的力。由于显着的温度变化可能发生热破裂。

水化,水的影响主要影响粘土矿物质。在岩石形成后挖掘出来时会发生剥落。 机械风化不仅影响地球。随着时间的推移,它也会影响一些砖石建筑。化学风化,化学风化涉及岩石的分解或腐烂。这种类型的风化不会破坏岩石,而是通过碳酸化,水合作用,氧化作用或水解改变其化学成分。化学风化将岩石的成分改变为表面矿物质,并且主要影响首先不稳定的矿物。例如,水最终可以溶解石灰石。化学风化可能发生在沉积岩和变质岩中,是化学侵蚀的一个元素,有机老化,有机风化有时被称为生物采集或生物风化。

它涉及诸如与动物接触的因素,当他们挖掘泥土时和当它们的生长根接触岩石时的植物。植物酸也可以促进岩石的溶解,有机风化不是一个独立的过程。它是机械风化因素和化学风化因素的结合。 风化的结果,风化可以从颜色的变化一直到矿物完全分解成粘土和其他表面矿物。它产生了被改变和松散的材料沉积物,称为残留物 ,随时可以进行运输,在被水,风,冰或重力推动时在地球表面移动,从而被侵蚀。侵蚀意味着风化和运输同时进行。风化是侵蚀所必需的,但岩石可能会在没有受到侵蚀的情况下风化。

化学风化如何工作?化学风化可以溶解岩石或改变其成分。在某些情况下,化学风化攻击并将基岩中的矿物质从初级矿物转化为表层矿物。火成岩化学风化的两个主要过程是水解产生粘土加上来自斜长石和碱长石的溶解离子和氧化从其他主要矿物中产生铁氧化物赤铁矿和针铁矿。在这张照片中,您可以看到化学风化在将熔岩卵石变成表面矿物质的过程中。随着时间的推移,地下水作用于岩石,就像来自内华达山脉的玄武岩熔岩一样。风化外(岩石外部的变色条带显示内部白色层,玄武岩的矿物质开始分解,外部红色层形成新的粘土和铁矿物质。接缝和裂缝产生具有外露角落地块。这些角落变得圆润,因为它们被水和其他化学物质风化。随着时间的推移,岩石变成光滑的椭圆形,就像反复使用后的方形肥皂一样。

化学物质攻击火成岩和变质岩的主要成岩矿物。显示可见风化的第一批岩石是那些在地球表面最不稳定的岩石。 在这张风化的玄武岩图片中,您可以看到随着不太稳定的岩石被风化而露出的水晶。橄榄石是这里图中玄武岩中最不稳定的矿物质。结果,它比其他元素风化得更快。橄榄石之后是辉石加钙质斜长石,然后是角闪石加苏打斜长石,然后是黑云母加钠长石,然后是碱长石,然后是白云母,最后是石英。化学风化将这些变成表面矿物质。所示的基岩一样,石灰岩倾向于溶解在地下水中,形成了带有洞穴的下沉洞,雨水和土壤水都含有溶解的二氧化碳,这会产生非常稀的碳酸溶液。

酸会攻击形成石灰石的方解石,并将其转化为钙离子和碳酸氢根离子,二者都会进入水中并流走。该溶解反应有时也称为碳酸化,黑曜石的水化风化,作为玻璃,当 黑曜石 暴露于水时,它被化学改变成为更稳定的水合矿物珍珠岩。像橄榄岩一样的岩石特别容易氧化,在潮湿气候下暴露在空气中仅几年就形成生锈的风化外缘。这条路边的硫化物矿物黄铁矿在暴露在空气中时会变成红棕色的氧化铁和硫酸。进一步的化学风化使得降解成粘土,有些岩石以球形层为天气。这个过程称为球状风化,影响许多固体岩石或大块岩体。它也被称为洋葱皮或同心风化。逐层松散和腐烂岩石。随着工艺的进行,风化表面变得越来越圆润。球状风化类似于深成岩中较大规模的剥落。