(知识点)地形影响气候的因素有哪些?

风化作用的速率主要取决于自然物理条件和组成岩体的矿物性质。 #
一、气候条件
气候潮湿或烘干地区,生物少见,潮湿地区降雨以固态方式为主,水灾区降雨极少。以地理风化作用为主,物理和生物风化为次。岩体破碎,但极少有物理风化产生的黏土矿物,以生物风化为主产生的根系也很薄。 #
气候寒冷酷暑地区,降水量大,生物茂盛,生物的新陈代谢和遗体分解过程形成的大量有机酸,具备较强的磨蚀能力,故物理风化和生物风化都非常强烈,产生大量黏土,在有利的条件下可产生残积岩体。可产生较厚的根系层。 #
二、地形条件 #
地貌影响气候,间接影响风化作用;另一方面,急弯上,地下水位低,生物较少,以地理风化为主.地势平坦,受生物影响较大,物理风化作用为主。
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三、岩石性质
1.成份
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(1)地幔岩比三叠纪和沉积岩便于风化。地幔产生于低温高压,矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差距大). #
(2)地幔岩中基性岩比碱性岩便于风化,基性岩中红色矿物较差,色调深,便于放热、散热. #
(3)沉积岩易溶岩体(如石膏、碳酸胺类等岩体)比其它沉积岩便于风化. #
差别风化:在相似的条件下,不同矿物组成的岩块因为风化速率不等,岩体表面凸凹不平;或由不同岩性组成的岩层,抗风化能力弱的岩层产生互相垂直的沟槽,花岗岩、页岩互层,页岩呈沟槽。通过差别风化,我们可以确定岩层产状。 #
2.岩体的结构构造 #
(1)岩体结构较疏松的便于风化;(2)不等粒便于风化,细度粗者较细者便于风化;(3)构造破碎带便于风化,常常产生洼地或灌丛。 #
球状风化:在节理发育的厚层砾岩或片状地幔岩中,岩体常被风化成球状或抛物线形,这些现象称作球状风化,它是化学风化为和物理风化联合作用的结果。
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球状风化的主要条件有:(1)岩体具厚层或片状构造;(2)发育几组交叉节理;(3)岩体难于溶化;(4)岩体主要为等粒结构。被三组以上节理切割下来的岩块,外部棱角显著,在风化作用过程中,棱角首先被风化,最后成丝状。 #
影响岩体强度的诱因也可分为自然诱因和工艺诱因两大类: #
(1)岩体中石英及其他坚固矿物或残渣浓度愈多,胶结物的粘度越大,岩体的颗粒越细,结构越致密,则岩体的强度越大。而孔隙度高,密度低,节理发育的岩体强度将要减少。 #
(2)岩体的强度具备显著的各向异性。但层理对岩体强度的影响恰好与对岩体硬度的影响相反。平行于层理方向的强度值最小,垂直于层理的强度最大,二者之间可相差1.05~1.8倍。岩体强度的各向异性可以挺好地解释打孔弯曲的成因和规律,并可运用这一现象来推行定向塞入。
(3)在各向均匀压缩的条件下,岩体的强度降低。在常压下熔点越低的岩体,随着围压减小,其强度值下降越快。 #
(4)通常而言,随着读取速率降低,将造成岩体的塑性系数增加,强度降低。但当冲击速率大于10m/s时,强度变化不大。读取速率对低硬度、高塑性及多孔隙岩体强度的影响更明显。
在检测岩体强度的过程中,应留意分辨造岩矿物颗粒的强度和岩体的组合强度。后者主要影响钻掘工具的寿命,而前者则对躲进中的机械钻速起重大影响。
三、影响风化作用的诱因
影响风化作用的诱因主要有气候、植被、地形和岩体特性等方面。
(一)气候和次生林
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气候诱因包括气温、降雨量和温度,他们是控制风化作用的重要诱因。
室温一方面通过控制物理反应速率来控制物理风化作用的进行,另一方面又直接影响化学风化作用,如温差风化、冰劈作用。降雪量和温度则是通过介质的气温变化、水碱液成份的变化、植被的生长来影响化学、化学和生物的风化作用。
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在地表的不同气候带,气候条件相差巨大。在两极及高寒地区,温度低,次生林少见,地表水以固态的方式存在为主,因此在该地区以化学风化作用为主,尤以冰劈作用兴起为特点,而物理风化作用和生物风化作用很弱。在旱灾的荒漠地带,次生林少见,温度日、月变化大,降水量少,空气干燥,因此物理风化作用和生物风化作用十分之弱,而以化学风化作用为主,如温差风化、盐类的结晶和溶化作用是很多地区风化作用的主要方式。在低经度的炎风潮寒气候区,降雨丰沛,次生林繁茂,气温高,空气闷热,因此物理反应的速率较快,故物理风化作用和生物风化作用明显,风化作用的深度常常达数米。假如那些地区气候在较长时间内保持稳定,岩体的分解作用便能向纵深方向发展,产生巨厚的风化产物。这些气候条件只是产生风化矿藏——铝土矿最有利的条件。
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次生林对风化作用的影响表现在两个方面:一方面直接影响生物的风化作用,埴被葱郁生物风化作用强烈,而次生林稀有的地方生物风化作用就弱;另一方面又间接地影响化学风化作用和物理风化作用过程。岩体表面长满昆虫,提高了岩体与空气的直接接触,增加了岩体表面的温差变化,削弱了地理风化作用。但次生林的繁茂却带给了更多的有机酸和腐殖质,使周围环境中水碱液更具备磨蚀能力,进而又加快了物理风化作用的进程。实际上次生林对风化作用的影响与气候条件是分不开的岩石分类强风化中风化,气候寒冷酷热,次生林繁茂;而旱灾、寒冷,次生林少见。
气候和次生林对根系的影响最为明显,不同的气候带都有其典型的根系类别,当气候条件发生改变时,根系类别也逐渐发生改变,所以有人把根系称为“气候的函数”。如在潮湿阴冷的诺森德气候带常产生冰沼土,在温带和寒带的沙漠地区产生沙漠土,在热带枯叶落叶松森地区产生棕壤和褐土。
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(二)地貌 #
地貌条件包括三个方面:一是地势的高度,二是地势起伏,三是斜坡的方向。 #
地势的高度影响气候的局部变化,中低经度的高山区具备显著的气候平行分带,山顶气候燥热,而山脚气候潮湿,次生林特性也不一样,因此影响风化作用的类别和速率。在我国山东的大部份地区这些现象很显著。 #
地势的陡缓影响到地下水位、植被发育及风化产物的保存,因此也影响风化作用的进行。地势较陡的地区,地下水位低、植被较少,风化产物不易保存,使土体不断裸露,进而加快了风化作用的进行。 #
溪河、阴坡的风化作用类别和硬度也不一样。溪河济南时间长,温度较高,次生林较差岩石分类强风化中风化,因此风化作用较强烈。如喜马拉雅山北坡面临美国洋,气候闷热、潮湿,物理和生物风化作用很强烈,而南坡干、冷,主要发育地理风化作用。 #
(三)岩体特性 #
岩体特性对风化作用的影响包括岩体的成份、结构、构造和节理。
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岩体成份不同的矿物具备不同的抗风化能力,这么由不同矿物组成的岩体其抗风化能力也就不同。如由方解石、辉石、长石等组成的地幔岩容易风化,而由石英砂颗组成的沉积岩抗风化能力就很强。为此,抗风化能力较弱的矿物组成的岩体被风化后而产生裂纹,而抗风化能力强的组分相对下陷,在岩体表面就出现凸凹不平的现象,这称差别风化作用。 #
岩体的结构、构造组成岩体的矿物粒径、分布特性、胶结程度及层理对风化作用的速率和硬度都有显著的影响。在其它条件相似的状况下,由泥岩、等粒矿物组成及胶结好的岩体抗风化能力较强,风化速率较慢。
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节理岩体的节理发育使岩体与水氨水、空气的接触面积减小,加强水碱液的流通性,进而促使风化作用的进行。若果一些岩体的矿物分布均匀,如花岗岩、花岗岩、玄武岩等,并发育有三组近于相互平行的节理,把岩体切去许多大小不等的立矩形岩块,在岩块的棱和角处自由表面积大,易受湿度、水氨水、气体等诱因的作用而风化破坏掉,经一段时间风化后,岩块的棱、角消失,在岩体的表面产生大大小小的立方体或椭球体,这些现象称球状风化作用。
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研究风化作用具备很重要的意义。在风化作用过程中,一些难溶的元素或物质在原地及其附近堆积上去可富集成有用的矿藏,如金矿、铝土矿、镍矿等。据现在的资料统计,与风化作用有关的铝土矿占世界总总量的85%;风化作用还可产生一些找矿志如“铁帽”等。研究古风化壳对了解一个区域的地幔发展历史很重要,因古风化壳代表了较长时间的陆带环境,反映了地幔的一次上升运动。根系是气候的函数,研究古根系(主要是第三纪及地层的古土层,更老的古根系难于分辨)有助于恢时尚气候、古物理环境。因为风化的岩体硬度减缓、透水性提高,对安装工程建筑极为不利,因此在修筑小型安装工程时要了解风化壳的分布和长度以及被风化岩体的硬度等,从而采取相应的举措以保证安装工程的品质。之外,风化壳及风化作用研究对于农农业栽培及国土运用也具备现实意义。 #