資源簡介

專題18：風化地貌
〖備考指導〗
從歷年高考題來看本專題在高考命題中的命題頻率很高，從風化作用闡述其對地表形態的影響，學習難點是從動力學角度分析風化作用的類型、影響因素、風化地貌的形成，要求學生掌握影響風化作用強弱的因素以及風化作用的區域差異，通過對景觀案例的分析，理解風化作用在地貌中的表現方式。注重在分析地表形態變化的原因時滲透“變化”與“綜合”觀點，強調地表形態是內力和外力長期共同作用的結果引導學生形成發現問題—提出假設—查閱資料—實驗驗證—探究總結”的科學研究過程，從而提升學生的區域認知、綜合思維能力和地理實踐力。命題形式上常采用地貌景觀圖、剖面圖、地質構造圖作為命題素材，考查風化作用的形成過程、風化作用和風化地貌的識別、風化作用與風力作用、侵蝕作用的比較。
〖真題回顧〗
（2023·廣東·高考真題）某中學學生在山西省太行山青龍峽景區研學活動中發現，這里是典型高山峽谷地貌，兩岸巖壁直立，軟硬巖層交互，陡壁下常有崩塌物堆積，崩塌物主要來自硬巖層。圖是同學們繪制的巖體崩塌過程示意圖。據此完成下面小題。

1．崩塌物主要來自硬巖層，是因為（ ）
A．軟巖受風化剝蝕更快 B．硬巖的重力作用更大
C．軟巖抗侵蝕能力更強 D．硬巖水土流失更嚴重
2．同學們提出的以下預防崩塌危害措施中，不能運用地理信息技術完成的是（ ）
A．巖土變形預警 B．危險巖體清除
C．氣象水文預報 D．游客行為監管
【答案】1．A 2．B
【解析】1．軟巖層巖性軟，更容易被侵蝕，使得軟巖層上部的堅硬的巖層失去支撐，在重力作用下崩塌，A正確；重力作用受巖層所處高度的影響，與巖性沒有關系，B錯誤；同等外力條件下，堅硬的巖層抗侵蝕的能力更強，水土流失較軟巖層更輕，CD錯誤。所以選A。
2．巖土變形預警可以運用GPS系統完成，A不符合題意；危險巖體清除需要用工程機械，地理信息系統不能完成，B符合題意；氣象水文預報可以運用RS系統完成，C不符合題意；游客行為監管可以運用GIS系統和監控網絡完成，D不符合題意。所以選B。
【分析】崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下 ，發生突然的急劇的傾落運動。多發生在大于60°～70°的斜坡上。崩塌的物質，稱為崩塌體。崩塌體為土質者，稱為土崩；崩塌體為巖質者，稱為巖崩；大規模的巖崩，稱為山崩。崩塌可以發生在任何地帶，山崩限于高山峽谷區內。崩塌體與坡體的分離界面稱為崩塌面，崩塌面往往就是傾角很大的界面，如節理、片理、劈理、層面、破碎帶等。崩塌體的運動方式為傾倒、崩落。
〖基礎知識〗
1、概念：風化作用指巖石在地表或接近地表的地方由于溫度變化、水及水溶液的作用、大氣及生物等的作用下發生的機械崩解及化學變化過程。風化產物很松散，易被流水、冰川、風以及重力等因素的作用而搬走（剝蝕）。因此，風化作用往往是各種外力地質作用的先導，在外力地質作用中占有特殊的地位。
2、風化作用的類型
（1）物理風化
又稱機械風化，是地表巖石通過機械作用發生破碎，形成較細的碎屑物，但不改變其化學成分，也不形成新礦物的作用。主要有以下4種方式：
①熱脹冷縮
巖石是熱的不良導體，其表層和內部在晝夜及季節溫差變化的條件下不能同步發生增溫膨脹和失熱收縮，因而在其表層與內部之間會產生引張力。在引張力的反復作用下，易產生平行及垂直于巖石表層的裂隙，從而使巖石碎裂。另一方面，巖石常由多種礦物組成，各種礦物因膨脹系數不同，在同一溫度條件下，不同的礦物發生差異膨脹和收縮，導致礦物之間的結合力會被削弱，巖石最終碎裂。此外，巖石反復增溫膨脹和失熱收縮，導致其內部質點的熱運動增強，也會削弱它們之間的結合力，有助于巖石的破裂。在這種方式的作用下，巖石易從表層開始向內部發生層層剝落，從大塊變成小塊，以致完全碎裂。
圖1巖石因差異性漲縮而破壞的四個階段
在溫度對巖石的破壞作用中，溫度變化的幅度愈大，頻率越高，破壞就愈迅速；反之，破壞減慢。一般來說，氣溫的晝夜變化比季節性變化對巖石的影響要大，炎熱夏天的暴雨對巖石的破壞特別明顯，森林火災的高溫對巖石的破壞也有重要影響。
②冰劈作用
巖石空隙中的水在氣溫低于0℃時結冰，體積膨脹近9%，從而給周圍巖石以96MPa的擴張力，促使巖石裂隙擴大。如果凍結和融化反復進行，裂隙就會不斷擴大，達到一定限度后巖石就會崩裂，這就是冰劈作用。有的地區晝夜溫度常在0℃上下波動，因而冰劈作用顯著，可使巨大巖塊破裂、崩塌，形成碎塊。
古代，人們早已把冰劈作用的原理應用在采石中。采石前在巖石上鑿槽，并往槽中注水，待其凍結，產生顯著的冰劈力量。凍、融反復發生，便能把巖石撐裂。
③層裂
又稱卸載作用。地下的巖石恒處于上覆的巖石壓力之下，上覆巖石一旦剝去，壓力就會解除，原處于地下的巖石便發生向上或向外的膨脹，形成一系列平行于地面的裂隙。這種作用常見于花崗巖等塊狀巖石的出露地區。
④鹽分結晶的撐裂作用
一些巖石如含潮解性鹽類，它們在夜間因吸收大氣中的水分而潮解，所生成的溶液向下滲入并溶解沿途所遇到的鹽類；在白天，因烈日照射，水分蒸發，鹽類結晶，結晶時產生的張力作用于巖石 。此種作用反復進行，可使巖石崩裂。在崩裂的巖石碎塊上能見到鹽類的小晶體。在土壤覆蓋區的地面上，這種作用可形成一個個鼓包。這種作用主要見于干旱地區。
（2）化學風化
是地表巖石在水、氧及二氧化碳等作用下發生化學成分變化，使其成分分解，易溶解者流失，難溶解者殘留原地，并產生新礦物的作用。有以下方式：
①溶解作用
自然界的水含有一定數量的O2、CO2以及其他酸、堿物質，具有一定的溶解能力。大多數礦物可溶解于水，但溶解度不同。1kg純水在25°C溫度下，可溶解：1/340g云母，1/115g/滑石，1.5/100g方解石，2.1g硬石膏，32g鹽。
常見礦物在水中的溶解度由大到小的順序為：石鹽，石膏，方解石、橄欖石、輝石、角閃石、滑石、蛇紋石、綠簾石、鉀長石、黑云母、白云母、石英。許多巖石因含有方解石、石膏、石鹽等溶解度大的礦物容易被溶解。易溶物質的流失將導致巖石空隙增大，堅實程度降低，直至完全解體，只殘留一部分難溶礦物。
影響溶解度的因素主要是溫度、壓力、pH值。溫度升高則礦物的溶解度增大，故熱帶地區巖石的風化速度較快。
②水化作用
有些礦物能夠吸收一定數量的水并加入到礦物晶格中，轉變成含水的礦物，稱為水化作用。如硬石膏經水化后變為石膏，其反應式如下：
CaSO4（硬石膏）+2H2O→CaSO4·2H2O（石膏）
硬石膏轉變成石膏后，體積膨脹約59%，從而對周圍巖石產生壓力，促使巖石破壞。此外，石膏較硬石膏的溶解度大、硬度低，能加快風化速度。
③水解作用
弱酸強堿鹽或強酸弱堿鹽遇水會解離成為帶不同電荷的離子，這些離子分別與水中的H+和OH-發生反應，形成含OH-的新礦物，稱為水解作用。大部分造巖礦物屬于硅酸鹽或鋁硅酸鹽類，是弱酸強堿鹽，易發生水解。
如鉀長石發生水解時，析出的K+離子與水中的OH-離子結合，形成的KOH呈真溶液隨水遷移，析出的SiO2呈膠體狀態流失，鋁硅酸根與一部分OH-結合形成高嶺石殘留原地。其反應式如下：
4K[AlSi3O8]（鉀長石）+6H2O→Al4[Si4O10]（OH）8(高嶺石)+8SiO2+4KOH
在濕熱氣候條件下，高嶺石將進一步水解，形成鋁土礦。其反應式如下：
Al4[Si4O10]（OH）8（高嶺石）+nH2O→2Al2O3·nH2O(鋁土礦)+4SiO2+4H2O
如SiO被水帶走，鋁土礦可以富集成礦。
④碳酸化作用
溶于水中的CO2形成CO32-和HCO3-離子，它們能奪取鹽類礦物中的K、Na、Ca等金屬離子，結合成易溶的碳酸鹽而隨水遷移，使原有礦物分解，這種變化稱為碳酸化作用。如鉀長石易于碳酸化，其反應式如下：
4K[AlSi3O8]（鉀長石）+4H2O+2CO2→Al4[Si4O10]（OH）8（高嶺石）+8SiO2+2K2CO3
在這一反應式中，K2CO3、和SiO2，均被水帶走，高嶺石殘留原地。
斜長石也能碳酸化。由于長石是火成巖中最主要的造巖礦物，容易被碳酸化和水解，從而轉變成為黏土礦物。
⑤氧化作用
表現為兩個方面：一是礦物中的某種元素與氧結合，形成新礦物；另一是許多變價元素在缺氧的成巖條件下是以低價形式出現在礦物中的，當進入地表富氧的條件時，容易轉變成高價元素的化合物，導致原有礦物的解體。
前一方面的典型實例是，黃鐵礦經過氧化作用轉變成褐鐵礦，其反應式如下：
2FeS2（黃鐵礦）+7O2+2H2O→2FeSO4（硫酸亞鐵）+2H2SO4
12FeSO4＋3O2+6H2O→4Fe2（SO4）3 （硫酸鐵）+4Fe（OH）3（褐鐵礦）Fe2（SO4）+6H2O→2Fe（OH）3（褐鐵礦）+3H2SO4（硫酸）
后一方面的例子如含有低價鐵的磁鐵礦經氧化后轉變成褐鐵礦。磁鐵礦中所含31.03%的二價鐵的氧化物均變成三價鐵的氧化物。
上述兩例所揭示的變化對自然界巖石的風化具有廣泛的意義。因為鐵是地殼中克拉克值極高的元素，絕大部分巖石和礦物中都含有低價鐵，它在地表條件下易于氧化。地表巖石多呈黃褐色就是因為其風化產物中含有褐鐵礦的緣故。
含低價鐵的許多金屬硫化物礦體經氧化所形成的褐鐵礦常覆蓋在礦體的表層，稱為鐵帽。鐵帽是找尋地下隱伏礦體的重要標志。
另外，人類歷史上不少石刻和石雕等文化藝術品在以化學風化為主導的作用下，形象多變得模糊不清而失去光彩。
（3）生物風化
生物風化是由生物活動所引起的。
植根于巖石裂隙中的植物根須不斷變粗、變長和增多，像楔子一樣對裂隙兩壁施加壓力，劈裂巖石，稱為根劈作用。這是生物的機械破壞作用，極為常見。
生物的新陳代謝及生物遺體腐爛分解，引起巖石的解離，是生物的化學破壞作用。生物在新陳代謝過程中，從土壤和巖石中吸取養分，同時也分泌有機酸、碳酸、硝酸等酸類物質以分解礦物，促使礦物中一些活潑的金屬陽離子游離出來。一部分供生物吸收，一部分隨水流失。如山區基巖上生長的藍綠藻、苔蘚與地衣等，均能夠分泌有機酸與CO2；菌類能夠利用空氣中的氮制造硝酸；巖石和土壤中的微生物能夠分泌大量的有機酸。土壤中的細菌數量巨大，每克有數百萬個之多，對巖石的解離起很大作用。
在還原環境下聚積起來的生物遺體，逐漸發生腐爛分解，形成暗色和黑色的膠狀腐殖質。腐殖質富含鉀鹽、磷、氮及碳的化合物，這些成分可促進植物的生長。另一方面，腐殖質中的有機酸同樣對礦物、巖石起著化學破壞的作用。
以上三類風化作用及其多種風化方式都具有獨立意義。但是，在許多情況下，它們相伴而生并相互影響，相互促進。這是因為物理風化能擴大巖石的空隙，使巖石碎裂，增加其表面積，這就有利于水、大氣以及生物的活動，促進巖石的化學風化；而化學風化則改變了礦物和巖石的性質，進一步破壞巖石的完整性和堅固性，這就為物理風化的深入進行提供了更有利的條件。生物風化則總是與物理風化及化學風化作用相伴相隨。
3、制約巖石風化性質與特征的因素
（1）氣候
在自然界中，氣溫的高低及降水量的多少等因素受所在地區所處的緯度、地形以及距離海洋遠近等因素的控制。
在不同氣候帶，巖石風化的性質與特點不同。在兩極及低緯度的高山區，氣候寒冷，水的活躍程度低，植被較少，化學風化緩慢而微弱，冰劈作用極為突出，巖石易破碎成為具有棱角狀的粗大碎塊。在干旱區，仍以物理風化為主導，化學風化較弱，巖石多風化成為棱角狀碎屑，由于雨水少，蒸發強烈，易溶礦物也難于溶解。在濕熱氣候區，氣溫高，降水量大，植物茂密，微生物活躍化學風化和生物風化進行得快速而充分，風化作用的深度達數十米以下，形成巨厚的風化層。圖2表示了不同氣候帶中溫度、降水量與植被之間的相互關系及其對風化作用的影響。
圖2 由極地到熱帶風化作用變化略圖
（2）地形
包括地勢的高度、起伏程度以及山坡的朝向等因素。
地勢的高度影響氣候。中低緯度的高山區具有明顯的垂直氣候分帶：山麓氣候炎熱，而山頂氣候寒冷，不同高度帶的植物群面貌顯著不同。因而，風化作用的類型和方式隨高度而變化。
地勢的起伏程度對于風化的性質與特征具有重要的控制意義。在地勢起伏大的山區，或在巨大的懸崖陡壁上，各種風化產物均易被其他外力作用搬離，難以在原地殘留，因而這里基巖多裸露，風化十分快速，物理風化極為活躍。
在地勢低緩地區，風化產物多殘留原處，或只經過短距離的運移便在低洼處堆積下來，形成較厚的覆蓋層，從而減輕溫度變化對下伏基巖的影響，降低風化作用的速度。低山丘陵或寬緩的分水嶺地區，風化速度中等，但化學風化作用影響深度較大，對風化產物的發育與保存較為有利。
山坡的朝向涉及氣候和日照強度。對中、低緯度山區的風化作用尤為重要。如山的向陽坡日照強，冰雪易消融；而山體的背陽坡日照短，冰雪可能常年不融。兩者的巖石風化特點顯然有別。
（3）巖石的特征
①巖石成分
巖石抗風化能力的強弱與它所含礦物的成分、不同礦物的含量有密切關系。主要造巖礦物抗風化能力由小到大的次序是：橄欖石、鈣長石、輝石、角閃石、鈉長石、黑云母、鉀長石、白云母、黏土礦物、石英、鋁和鐵的氧化物。方解石也屬于易風化礦物。
可見，礦物在風化過程中的穩定性與其在鮑溫反應系列中晶出的順序有關，結晶越早的越不穩定，結晶越晚的越穩定。因而就火成巖論，由鐵、鎂質礦物和基性斜長石組成的超鎂鐵質巖石和鎂鐵質巖石最容易風化，酸性火成巖較難風化，中性火成巖則介于其中。
沉積巖是在近地表環境下形成的，性質相對穩定。如常見的石英巖和石英砂巖，其主要成分為石英，抗風化能力強，地形上常呈凸出的地形。黏土巖的化學性質較穩定，以物理風化為主，但是因巖石的強度低，在剝蝕作用的參與下往往成為低地。石灰巖在干寒地區以機械風化為主，在濕熱地區則化學風化突出。硅質巖除少數非晶質結構者外，一般難以化學風化。變質巖的風化性能也因其成分而有差別。
②巖石的結構、構造
巖石中礦物和碎屑物顆粒的粗細、分選程度及膠結程度等決定著巖石的致密程度和堅硬程度，從而影響到巖石的風化，如疏松多孔或粗粒多孔的巖石比細密而堅硬的巖石易于風化。至于巖石成層的厚薄、層間原生縫隙的有無和多少，均影響到巖石的可滲透性，對巖石風化的難易也產生影響。
③節理發育狀況
節理破壞了巖石的連續性和完整性，增加了巖石的可滲透性，是促進巖石風化的因素。巖石中節理密集之處往往風化強烈，尤其是在兩組節理交匯的地方，風化速度快，加之有剝蝕作用的疊加，能夠形成多種多樣的地貌。有時幾組方向的節理將巖石分割成眾多多面體的小塊。小巖塊的邊緣和隅角從多個方向受到溫度及水溶液等因素的作用，最先被破壞且破壞深度較大，久而久之，其棱角逐漸圓化，變成球形或橢球形，稱為球狀風化。它是物理風化和化學風化聯合作用的結果，但以化學風化起主要作用。塊狀而均粒的花崗巖、閃長巖、輝長巖以及厚層砂巖等球狀風化最普遍。如果抗風化能力不一的巖石共生在一起，則抗風化能力強的巖石凸出，抗風化能力弱的凹入，稱為差異風化。
在自然界，影響風化作用的各種因素多是聯合作用的。巖石的特征屬于內在因素，氣候、地形等是外界條件。在相同的外界條件下，不同的巖石，其風化情況不一。如在潮濕氣候條件下，花崗巖易于風化，遭受破壞，以至變成較軟的高嶺石和松散的石英砂，并形成各種地貌景觀；而石英砂巖卻較難風化，常堅硬屹立。原因是花崗巖中的長石易于水解或碳酸化而變成高嶺石，而石英砂巖幾乎全由石英組成，水解或碳酸化對它不起作用。另一方面，在不同的外界條件下，同種巖石的風化情況也不一樣。如石灰巖在濕熱氣候下極易化學風化，在干旱氣候下，因缺乏含足夠CO2的H2O，化學風化難以發生。在研究巖石的風化特征時，應注意對各種控制因素作全面分析。
圖3 砂巖的球狀風化
4、風化作用的產物
（1）風化產物的類型
①碎屑物質
主要是物理風化形成的巖石碎屑和礦物碎屑，少數是在化學風化過程中未完全分解的礦物碎屑（如石英及長石碎屑）。它們是碎屑沉積物的來源。
②溶解物質
是化學風化和生物風化的產物。主要包括兩部分：一部分是以真溶液形式被水搬運的K、Na、Ca、Mg等元素的碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物以及為數較少的Mn、P的氧化物，它們是化學沉積物的主要來源。另一部分是以膠體溶液形式隨水搬運的物質，代表性物質是SiO2，
③難溶物質
巖石中較為活潑的元素及其化合物被帶走之后，相對不活潑的Fe、Al等元素在原地殘留，形成褐鐵礦、黏土礦物以及鋁土礦等。
（2）殘積物
巖石風化后在原地殘留的物質稱為殘積物。其中除碎屑物外尚有少量新形成的礦物。它們的結構松散，碎屑往往大小不均，棱角顯著，無層理，殘積物多分布在分水嶺、山坡和低洼地帶，其頂面較平坦，而底界起伏不平，與基巖呈過渡關系。殘積物的厚度因地而異。
殘積物常具有垂直分帶性：底部風化微弱、中部顯著、上部強烈。因此，殘積物常具假層理。殘積物中抗風化能力強的重礦物如鋁、錳、鐵可以富集成為殘積砂礦床。
（3）風化殼
指風化產物的覆蓋層，包括殘積物及其上覆的土壤。厚度一般為數厘米至數十米，橫向展布不穩定。
風化殼在垂直剖面上因風化程度和特征不同而顯示粗略的層次。
如我國東南部廣泛出露中生代花崗巖，其風化殼發育良好，按風化程度及其特征的差異一般分為三層。
圖4我國東南部花崗巖風化殼特征
被較新巖層覆蓋而保存下來的風化殼，稱為古風化殼。不整合面上常有古風化殼存在。區域規模的不整合面是區域褶皺一隆升事件的重要標志。
此外，風化殼中往往富含高嶺土、鋁土礦、鐵和錳的氧化物以及某些重金屬礦床。我國華北許多地區中奧陶世地層與其上覆的中石炭世地層之間，都發育了數厘米到數米厚的富含鐵、鋁質的古風化殼。巖石在風化過程中擴大了孔隙和裂隙，有利于大氣降水滲入，所以在風化殼較厚的地區，有利于地下水的儲存。古風化殼還是重要的儲油構造。
5、風化地貌
在巖石表面，由風化作用形成的松散碎屑物容易被流水、風等外力搬運走，使尚未被風化的巖石直接裸露地面，構成一種地貌；主要由風化作用塑造而成的地貌，稱為風化地貌。
（1）形態特征
風化地貌千姿百態，形態各異，是一種可供開發的旅游資源。
（2）影響因素
其形態取決于巖石性質、地層產狀、構造發育程度以及氣候條件等。
（3）類型
常見的風化地貌有四種類型。
①在花崗巖發育區，以圓滑的石蛋地貌為特征，如安徽黃山、江西上饒三清山、廈門鼓浪嶼等；
②在垂直節理發育的紅色砂巖區，丹霞地貌非常普遍，如廣東丹霞山、江西龍虎山；
③在垂直節理發育的雜色砂巖區，多形成壯觀的峰林地貌，如湖南張家界；
④在發育X節理的砂巖區，則常出現搖擺石、洋蔥石等地貌現象，還能形成其他形態奇異的地貌景觀。
丹霞地貌是指層厚大、產狀平緩、節理發育、鐵鈣質膠結不勻的紅色碎屑巖系，在差異風化下，通過重力崩塌、侵蝕、溶蝕等作用，形成城堡狀、寶塔狀、柱狀、棒狀、方山狀、圓山狀、峰林狀等美麗的地貌景觀。該地貌在廣東仁化縣的丹霞山最典型，故名。此外，在廣東南雄，福建永安、泰寧、武夷山，江西龍虎山，浙江永康方巖，四川都江堰市，河北承德，丹霞地貌都發育較好，現均已開辟為旅游景區。
6、風化作用與風力作用的區別
風化作用是指地表或接近地表的巖石，在溫度變化、水、大氣及生物的影響下原地發生的破壞作用。風化作用與風無關，而風力作用則是指風的侵蝕、搬運、堆積等作用，故風化作用與風力作用是兩個完全不同的概念。
外力作用 作用形式 對地貌的影響
風化作用 物理風化 使得地表或接近地表的巖石在原地發生的破壞作用，為其他外力作用創造了條件
化學風化
生物風化
風力作用 風蝕作用 風力通過吹蝕和磨蝕對地表巖石或土體進行破壞，形成風蝕蘑菇、風蝕壁龕、風蝕柱、風蝕殘丘、風蝕溝槽、雅丹等地貌
風積作用 風中挾帶的沙粒，在風速降低時沉降在地面，形成各種形式的沙丘等風積地貌
7、風化作用和侵蝕作用的差異
風化作用 侵蝕作用
對象 巖石 巖石及其風化物。如：土壤、巖屑
方式 溫度的變化、大氣、水及生物等的影響下：分為物理風化、化學風化和生物風化三大類型 運動著的(如風、流水、冰川、海浪等)力的作用對巖石及風化產物的破壞
時間 一般時間較長 有的時間較短
結果 巖石變碎、變小，“大塊變成小塊” 物質被移走，留下千瘡百孔、溝壑縱橫的面貌。“小塊被搬走，大塊越來越小”，其重點在于“搬走”
次序 風化在前，在原地進行 侵蝕在后，在運動中進行
〖押題預測〗
林線與雪線之間有一個特殊的地帶一高山流石灘。在高原流石灘“生命禁區”，生長著高山花卉——綠絨蒿，被稱為川西高原上的“女神”，是離天空最近的花朵，它是大自然贈予我們的特殊禮物（如下圖）。生長節奏極慢，漫長到要經過十年以上的積累醞釀才能迎來一生當中只有一次的綻放。完成下面小題。
1．關于高原流石灘物質來源敘述正確的是（ ）
A．河流堆積 B．冰川侵蝕 C．基巖風化 D．風力搬運
2．對于綠絨蒿生態特征對地理環境的適應性敘述錯誤的是（ ）
A．根系發達，尋找水分 B．葉片厚，保溫抗旱
C．花期短，適應短暫生長季 D．花色艷麗，吸引動物傳粉
3．川西高原高山流石灘分布海拔高度存在東西差異的主要原因（ ）
A．緯度位置 B．大氣環流 C．地形起伏 D．海陸位置
【答案】1．C 2．A 3．B
【解析】1．結合材料信息可知，流石灘位于林線與雪線之間，海拔較高，由于較高的海拔處溫度差異變化明顯，在大多數植物無法生存的地方，風化作用使裸露在地表的巖石崩解破碎，散布形成顆粒較大，棱角分明的巖石灘，C正確；該地區河流流水作用、冰川作用和風力作用相對較弱，排除ABD。故選C。
2．結合所學知識，強大的根系是為了適應了強風和松動的碎石環境，A錯誤；葉片厚，有利于保溫抗旱；花期短，可以適應短暫生長季；花色艷麗，有利于吸引動物傳粉，BCD正確。本題要求選擇敘述錯誤的選項，故選A。
3．結合材料信息可知，流石灘位于林線與雪線之間，流石灘位于雪線下，而雪線主要受大氣環流的影響，B正確；緯度、地形和海陸位置也會影響雪線分布，但不是主要影響因素，排除ACD。故選B.
【分析】雪線，常年積雪帶的下界，即年降雪量與年消融量相等的平衡線。雪線以上年降雪量大于年消融量，降雪逐年加積，形成常年積雪（或稱萬年積雪），進而變成粒雪和冰川冰，發育冰川。雪線是一種氣候標志線。其分布高度主要決定于氣溫、降水量和坡度、坡向等條件。
某中學生在內蒙古召廟研學活動中發現并排分布在陡坡基巖上的干涸泄水槽地質遺跡（如圖），泄水槽內壁渾圓光滑，自上端開始即具有較深的槽型，槽頂部的平臺面分布著與當地基巖成分不同的大塊礫石。目前，該地水平風化穴仍然在緩慢擴張。由于泄水槽和水平風化穴垂直相交，該地地質條件不穩定。據此完成下面小題。
4．早期塑造泄水槽的主要水源最可能為（ ）
A．大氣降水 B．地下水 C．冰川融水 D．積雪融水
5．目前，水平風化穴的擴張主要是因為（ ）
①物理風化②化學風化③流水侵蝕④風力侵蝕
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
6．泄水槽和水平風化穴垂直相交的景觀能夠在一段時間內存續，說明（ ）
A．水平風化穴上方巖石較硬 B．各泄水槽兩側氣候不同
C．水平風化穴下方巖石較軟 D．各泄水槽兩側巖性不同
【答案】4．C 5．B 6．A
【解析】4．泄水槽內壁渾圓光滑，說明經受了侵蝕作用，大氣降水難以侵蝕形成渾圓光滑的內壁，排除A。“槽頂部的平臺面分布著與當地基巖成分不同的大塊礫石”，而地下水難以搬運大塊礫石，排除B。早期塑造泄水槽的主要水源最可能為冰川融水，泄水槽是冰川融水沿冰川裂隙滲入冰下流動，在冰川底部侵蝕形成泄水槽，且泄水槽有冰磧物，故平臺面上分布著與當地基巖成分不同的大塊礫石，C正確。積雪融水形成的水流侵蝕力較弱，難以侵蝕形成渾圓光滑的內壁，D錯誤。故選C。
5．當地地處內蒙古地區，屬于溫帶大陸性氣候，降水稀少，多晴天，太陽輻射強烈，風力作用顯著，目前，水平風化穴的擴張主要是因為受到了物理風化和風力侵蝕作用，而化學風化和流水侵蝕作用較弱，①④正確。故選B。
6．泄水槽和水平風化穴垂直相交的景觀能夠在一段時間內存續，說明水平風化穴上方巖石較硬，不易被侵蝕，A正確。各泄水槽兩側氣候相同，B錯誤。水平風化穴下方巖石較硬，C錯誤。各泄水槽兩側巖性相同，D錯誤。故選A。
【分析】塑造地表形態的地質作用分為內力作用與外力作用；內力作用包括巖漿活動、變質作用、地殼運動；外力作用包括風化、侵蝕、搬運、沉積(堆積)、固結成巖。　
某中學學生在太行山一景區研學活動中發現，這里是典型的高山峽谷地貌，兩岸陡崖發育，堅硬的石英砂巖層和較軟的泥巖或泥質砂巖層交互，陡崖壁下有崩塌物堆積。下圖示意巖石圈物質循環（數字代表巖漿、三大類巖石和沉積物）及該景區陡崖發育過程。完成下面小題。
7．形成該地貌景觀的巖石類型屬于（ ）
A．① B．② C．③ D．④
8．景區內陡崖發育形成的過程是（ ）
A．沉積作用一地殼抬升一流水侵蝕一重力崩塌 B．沉積作用一地殼下陷一風力侵蝕一重力崩塌
C．巖漿活動一地殼抬升一風力侵蝕一流水堆積 D．巖漿活動一流水侵蝕一地殼抬升一風力堆積
9．推測崩塌物主要來自的巖層及原因是（ ）
A．硬巖層，硬巖的重力作用更大 B．硬巖層，軟巖受風化剝蝕更快
C．軟巖層，軟巖抗侵蝕能力更弱 D．軟巖層，硬巖水土流失更嚴重
【答案】7．B 8．A 9．B
【解析】7．由材料可知，該地堅硬的石英砂巖層和較軟的泥巖或泥質砂巖層交互，陡崖壁下有崩塌物堆積。可以得出，該地的巖石為沉積巖，根據所學知識，推斷出，①為沉積物，②為沉積巖，③為變質巖，④為巖漿，⑤為巖漿巖，因此，ACD錯誤，B正確。故選B。
8．由材料可知，該地堅硬的石英砂巖層和較軟的泥巖或泥質砂巖層交互構成，沉積巖的形成說明該地經歷了沉積作用；沉積巖形成之初埋藏于地表之下，后經地殼抬升，出露于地表；后經風化出現裂隙，長年累月的雨水沖刷，飽受流水侵蝕作用，巖石變得松動；在重力作用下發生機械性崩塌，形成現今的陡崖景觀。因此，BCD錯誤，A正確。故選A。
9．由材料可知，兩岸陡崖發育，堅硬的石英砂巖層和較軟的泥巖或泥質砂巖層交互，陡崖壁下有崩塌物堆積。崩塌堆積物是從陡崖上較堅硬的巖層經過機械性崩塌掉落而形成，而較軟的泥巖或泥質砂巖層掉落后因其較為松軟，被風化侵蝕的速度更快，難以保存下來，因此，B正確，ACD錯誤。故選B。
【分析】外力作用的能量來源主要來自地球外部的太陽能，以及地球重力能等，表現為地表物質的風化、侵蝕、搬運和堆積等作用。
風化殼是指地表巖石風化后，仍殘留覆蓋在原來母巖之上的風化產物。不同植被類型區的降水量、蒸發量與氣溫相差較大，風化殼厚度也有很大的不同。下圖示意不同植被類型區的相關數據，圖中①②③④代表不同的植被類型。完成下面小題。
10．圖中①②③④代表的植被類型是（ ）
A．①為熱帶草原 B．②為溫帶草原 C．③為熱帶森林 D．④為溫帶森林
11．圖中從①到③風化殼厚度的變化趨勢及主要影響因素是（ ）
A．變厚植被多少 B．變薄風速大小 C．變厚流水快慢 D．變薄人類活動
【答案】10．C 11．A
【解析】10．由圖可知，降水量大于蒸發量時，水分盈余，植被茂盛，多發育為森林植被，①~③為森林植被；當降水量小于蒸發量時，多發育為草原植被，④為草原植被；熱帶年均溫在20℃左右，溫帶年均溫在10℃左右，①-④分別為溫帶森林、亞熱帶森林、熱帶森林、溫帶草原，C正確，ABD錯誤，故選C。
11．形成風化殼的風化產物，是由地表植被風化作用形成的，地表植被的多少影響風化殼的厚度。①-③分別為溫帶森林、亞熱帶森林、熱帶森林，植被生長量增加，風化殼厚度加大，A正確、BCD錯誤。故選A。
【分析】從熱帶到亞熱帶、溫帶再到寒帶，氣溫降低，植物生長量減少，風化殼厚度變薄。從森林到草原再到荒漠，降水減少，植物生長量減少，風化殼厚度變薄。蒸發量的大小又和氣溫、降水和植被有密切關系。
12．閱讀圖文材料，完成下列要求。
鹽風化作用是鹽類物質被風或霧從海水、鹽湖或含鹽表土帶到空氣中，降落在巖石表面，被雨、露等溶解帶進巖石孔隙或裂隙中，在蒸發強烈的巖石表面附近因過地和而結晶膨脹，導致巖石表面顆粒分解成脫落的物理風化作用，常形成風化穴或蜂窩石構造等地貌景觀。下圖示意甘肅酒泉砂巖鹽風化穴景觀及其形成機理，該地區西北坡的鹽風化穴一般較東南坡發育弱，且巨大的風化穴能夠成為動物的避難所。
(1)指出影響鹽風化作用的主要因素。
(2)推測圖示地區鹽風化作用過程中風發揮的主要作用。
(3)分析圖示地區西北坡的鹽風化穴一般較東南坡發育弱的主要原因。
【答案】(1)巖石結構（可滲孔隙或裂隙）;含鹽溶液;干濕交替的氣候環境等。
(2)攜帶鹽類粉塵;加速巖石表面的水分蒸發,促進鹽類結晶;將雨滴（含有鹽類物質）吹向相對干燥的東南坡,使東南坡易發育鹽風化穴等。
(3)圖示地區的東南坡較西北坡日照多,蒸發量大，相對干燥，鹽風化作用較為強烈;冬季西北坡降水較東南坡多,雨水沖刷或稀釋含鹽溶液,鹽風化作用較弱。
【分析】本題以甘肅酒泉砂巖鹽風化穴景觀及其形成機理圖為材料，設置三道小題，主要考查外力作用、風化作用的影響因素等相關知識。
【詳解】（1）巖石表面具有可滲水孔隙或裂隙結構，利于鹽分隨降水滲入，鹽分結晶；干濕交替的小氣候環境利于巖石風化形成風化穴。
（2）風攜帶鹽類粉塵降落在巖石表面，被雨，在蒸發強烈的巖石表面附近因過飽和而結晶膨脹；風會使當地空氣交換快，水分蒸發以后促進鹽類結晶；風也會將雨滴（含有鹽類物質）吹向相對干燥的東南坡，易發育鹽風化穴。
（3）我國西北地區大部分位于非季風區，其降水來自北冰洋和大西洋的水汽，西北坡是迎風坡降水稍多，降水使得西北側的巖石受到雨水的沖刷，使得含鹽溶液被沖刷掉，降低巖石的鹽度，鹽風化作用較多；東南坡是背風坡干燥，山脈的東南方向是陽坡，太陽輻射強蒸發量大，鹽分結晶，巖石表明受破壞形成鹽風化穴，鹽風化作用較強。
13．閱讀圖文材料，完成下列要求。
風化坑是巖石頂面上因積水風化作用而產生的凹坑。廟灣島位于我國南海北部，以丘陵地形為主，夏季高溫多雨，冬季溫暖干燥。調查發現，廟灣島風化坑密集分布在5個地點（圖中①-⑤）。圖示意廟灣島風化坑密集分布區。
(1)簡述廟灣島風化坑密集分布區的地形特征。
(2)與平緩凹坡相比平緩凸坡更易形成風化坑，分析其原因。
(3)分別指出冬夏季風化坑內碎屑物向外搬運的主要外力作用，并分析原因。
【答案】(1)海拔較低；地勢較平緩（或地勢起伏小）。
(2)平緩的凸坡，沉積物不易沉積，植被難以覆蓋，巖石裸露，容易形成風化坑。
(3)主要外力作用：冬季為風力搬運作用，夏季為流水搬運作用。原因：夏季降水量大，坡面流水進入風化坑時會帶走部分風化碎屑物，風化物減少；冬季降水量小，風化坑中積水少或無積水，風化坑中的部分碎屑物質易被風帶走。
【分析】本題以廟灣島風化坑為材料，設置3道小題，涉及地表形態的形成、特征等相關知識點，考查學生獲取和解讀地理信息、調動和運用地理知識解決問題的能力，體現區域認知、綜合思維的學科素養。
【詳解】（1）結合圖示信息可知，風化坑多集中分布在島嶼中段，其等高線稀疏，數值較小，因此其地形特征為地勢較低、地勢起伏小的區域。
（2）根據材料信息可知，“風化坑是巖石頂面上因積水風化作用而產生的凹坑”，結合題目可知，與平緩凹坡相比平緩凸坡更易形成風化坑，說明凸坡受到的風化作用強，平緩的凸坡，地形凸起，不利于沉積物堆積，且水分條件差，不利于植被生長，地表裸露，物理風化作用強，易形成風化坑；而平緩凹坡，地勢低洼，水源匯聚，有利于沉積物堆積和植被生長，風化作用弱，不易形成風化坑。
（3）根據材料信息可知，當地夏季高溫多雨，冬季溫暖干燥，說明當地夏季降水量大，風化坑內積水多，流水搬運作用強，坡面流水進入風化坑時會帶走部分風化碎屑物，使得坑內風化物減少；冬季溫暖干燥，當地降水量小，風化坑內積水少或者無積水，風力搬運作用強，風化坑中的部分碎屑物質易被風帶走。因此當地夏季為流水搬運作用，冬季為風力搬運作用。專題18：風化地貌
〖備考指導〗
從歷年高考題來看本專題在高考命題中的命題頻率很高，從風化作用闡述其對地表形態的影響，學習難點是從動力學角度分析風化作用的類型、影響因素、風化地貌的形成，要求學生掌握影響風化作用強弱的因素以及風化作用的區域差異，通過對景觀案例的分析，理解風化作用在地貌中的表現方式。注重在分析地表形態變化的原因時滲透“變化”與“綜合”觀點，強調地表形態是內力和外力長期共同作用的結果引導學生形成發現問題—提出假設—查閱資料—實驗驗證—探究總結”的科學研究過程，從而提升學生的區域認知、綜合思維能力和地理實踐力。命題形式上常采用地貌景觀圖、剖面圖、地質構造圖作為命題素材，考查風化作用的形成過程、風化作用和風化地貌的識別、風化作用與風力作用、侵蝕作用的比較。
〖真題回顧〗
（2023·廣東·高考真題）某中學學生在山西省太行山青龍峽景區研學活動中發現，這里是典型高山峽谷地貌，兩岸巖壁直立，軟硬巖層交互，陡壁下常有崩塌物堆積，崩塌物主要來自硬巖層。圖是同學們繪制的巖體崩塌過程示意圖。據此完成下面小題。

1．崩塌物主要來自硬巖層，是因為（ ）
A．軟巖受風化剝蝕更快 B．硬巖的重力作用更大
C．軟巖抗侵蝕能力更強 D．硬巖水土流失更嚴重
2．同學們提出的以下預防崩塌危害措施中，不能運用地理信息技術完成的是（ ）
A．巖土變形預警 B．危險巖體清除
C．氣象水文預報 D．游客行為監管
〖基礎知識〗
1、概念：風化作用指巖石在地表或接近地表的地方由于溫度變化、水及水溶液的作用、大氣及生物等的作用下發生的機械崩解及化學變化過程。風化產物很松散，易被流水、冰川、風以及重力等因素的作用而搬走（剝蝕）。因此，風化作用往往是各種外力地質作用的先導，在外力地質作用中占有特殊的地位。
2、風化作用的類型
（1）物理風化
又稱機械風化，是地表巖石通過機械作用發生破碎，形成較細的碎屑物，但不改變其化學成分，也不形成新礦物的作用。主要有以下4種方式：
①熱脹冷縮
巖石是熱的不良導體，其表層和內部在晝夜及季節溫差變化的條件下不能同步發生增溫膨脹和失熱收縮，因而在其表層與內部之間會產生引張力。在引張力的反復作用下，易產生平行及垂直于巖石表層的裂隙，從而使巖石碎裂。另一方面，巖石常由多種礦物組成，各種礦物因膨脹系數不同，在同一溫度條件下，不同的礦物發生差異膨脹和收縮，導致礦物之間的結合力會被削弱，巖石最終碎裂。此外，巖石反復增溫膨脹和失熱收縮，導致其內部質點的熱運動增強，也會削弱它們之間的結合力，有助于巖石的破裂。在這種方式的作用下，巖石易從表層開始向內部發生層層剝落，從大塊變成小塊，以致完全碎裂。
圖1巖石因差異性漲縮而破壞的四個階段
在溫度對巖石的破壞作用中，溫度變化的幅度愈大，頻率越高，破壞就愈迅速；反之，破壞減慢。一般來說，氣溫的晝夜變化比季節性變化對巖石的影響要大，炎熱夏天的暴雨對巖石的破壞特別明顯，森林火災的高溫對巖石的破壞也有重要影響。
②冰劈作用
巖石空隙中的水在氣溫低于0℃時結冰，體積膨脹近9%，從而給周圍巖石以96MPa的擴張力，促使巖石裂隙擴大。如果凍結和融化反復進行，裂隙就會不斷擴大，達到一定限度后巖石就會崩裂，這就是冰劈作用。有的地區晝夜溫度常在0℃上下波動，因而冰劈作用顯著，可使巨大巖塊破裂、崩塌，形成碎塊。
古代，人們早已把冰劈作用的原理應用在采石中。采石前在巖石上鑿槽，并往槽中注水，待其凍結，產生顯著的冰劈力量。凍、融反復發生，便能把巖石撐裂。
③層裂
又稱卸載作用。地下的巖石恒處于上覆的巖石壓力之下，上覆巖石一旦剝去，壓力就會解除，原處于地下的巖石便發生向上或向外的膨脹，形成一系列平行于地面的裂隙。這種作用常見于花崗巖等塊狀巖石的出露地區。
④鹽分結晶的撐裂作用
一些巖石如含潮解性鹽類，它們在夜間因吸收大氣中的水分而潮解，所生成的溶液向下滲入并溶解沿途所遇到的鹽類；在白天，因烈日照射，水分蒸發，鹽類結晶，結晶時產生的張力作用于巖石 。此種作用反復進行，可使巖石崩裂。在崩裂的巖石碎塊上能見到鹽類的小晶體。在土壤覆蓋區的地面上，這種作用可形成一個個鼓包。這種作用主要見于干旱地區。
（2）化學風化
是地表巖石在水、氧及二氧化碳等作用下發生化學成分變化，使其成分分解，易溶解者流失，難溶解者殘留原地，并產生新礦物的作用。有以下方式：
①溶解作用
自然界的水含有一定數量的O2、CO2以及其他酸、堿物質，具有一定的溶解能力。大多數礦物可溶解于水，但溶解度不同。1kg純水在25°C溫度下，可溶解：1/340g云母，1/115g/滑石，1.5/100g方解石，2.1g硬石膏，32g鹽。
常見礦物在水中的溶解度由大到小的順序為：石鹽，石膏，方解石、橄欖石、輝石、角閃石、滑石、蛇紋石、綠簾石、鉀長石、黑云母、白云母、石英。許多巖石因含有方解石、石膏、石鹽等溶解度大的礦物容易被溶解。易溶物質的流失將導致巖石空隙增大，堅實程度降低，直至完全解體，只殘留一部分難溶礦物。
影響溶解度的因素主要是溫度、壓力、pH值。溫度升高則礦物的溶解度增大，故熱帶地區巖石的風化速度較快。
②水化作用
有些礦物能夠吸收一定數量的水并加入到礦物晶格中，轉變成含水的礦物，稱為水化作用。如硬石膏經水化后變為石膏，其反應式如下：
CaSO4（硬石膏）+2H2O→CaSO4·2H2O（石膏）
硬石膏轉變成石膏后，體積膨脹約59%，從而對周圍巖石產生壓力，促使巖石破壞。此外，石膏較硬石膏的溶解度大、硬度低，能加快風化速度。
③水解作用
弱酸強堿鹽或強酸弱堿鹽遇水會解離成為帶不同電荷的離子，這些離子分別與水中的H+和OH-發生反應，形成含OH-的新礦物，稱為水解作用。大部分造巖礦物屬于硅酸鹽或鋁硅酸鹽類，是弱酸強堿鹽，易發生水解。
如鉀長石發生水解時，析出的K+離子與水中的OH-離子結合，形成的KOH呈真溶液隨水遷移，析出的SiO2呈膠體狀態流失，鋁硅酸根與一部分OH-結合形成高嶺石殘留原地。其反應式如下：
4K[AlSi3O8]（鉀長石）+6H2O→Al4[Si4O10]（OH）8(高嶺石)+8SiO2+4KOH
在濕熱氣候條件下，高嶺石將進一步水解，形成鋁土礦。其反應式如下：
Al4[Si4O10]（OH）8（高嶺石）+nH2O→2Al2O3·nH2O(鋁土礦)+4SiO2+4H2O
如SiO被水帶走，鋁土礦可以富集成礦。
④碳酸化作用
溶于水中的CO2形成CO32-和HCO3-離子，它們能奪取鹽類礦物中的K、Na、Ca等金屬離子，結合成易溶的碳酸鹽而隨水遷移，使原有礦物分解，這種變化稱為碳酸化作用。如鉀長石易于碳酸化，其反應式如下：
4K[AlSi3O8]（鉀長石）+4H2O+2CO2→Al4[Si4O10]（OH）8（高嶺石）+8SiO2+2K2CO3
在這一反應式中，K2CO3、和SiO2，均被水帶走，高嶺石殘留原地。
斜長石也能碳酸化。由于長石是火成巖中最主要的造巖礦物，容易被碳酸化和水解，從而轉變成為黏土礦物。
⑤氧化作用
表現為兩個方面：一是礦物中的某種元素與氧結合，形成新礦物；另一是許多變價元素在缺氧的成巖條件下是以低價形式出現在礦物中的，當進入地表富氧的條件時，容易轉變成高價元素的化合物，導致原有礦物的解體。
前一方面的典型實例是，黃鐵礦經過氧化作用轉變成褐鐵礦，其反應式如下：
2FeS2（黃鐵礦）+7O2+2H2O→2FeSO4（硫酸亞鐵）+2H2SO4
12FeSO4＋3O2+6H2O→4Fe2（SO4）3 （硫酸鐵）+4Fe（OH）3（褐鐵礦）Fe2（SO4）+6H2O→2Fe（OH）3（褐鐵礦）+3H2SO4（硫酸）
后一方面的例子如含有低價鐵的磁鐵礦經氧化后轉變成褐鐵礦。磁鐵礦中所含31.03%的二價鐵的氧化物均變成三價鐵的氧化物。
上述兩例所揭示的變化對自然界巖石的風化具有廣泛的意義。因為鐵是地殼中克拉克值極高的元素，絕大部分巖石和礦物中都含有低價鐵，它在地表條件下易于氧化。地表巖石多呈黃褐色就是因為其風化產物中含有褐鐵礦的緣故。
含低價鐵的許多金屬硫化物礦體經氧化所形成的褐鐵礦常覆蓋在礦體的表層，稱為鐵帽。鐵帽是找尋地下隱伏礦體的重要標志。
另外，人類歷史上不少石刻和石雕等文化藝術品在以化學風化為主導的作用下，形象多變得模糊不清而失去光彩。
（3）生物風化
生物風化是由生物活動所引起的。
植根于巖石裂隙中的植物根須不斷變粗、變長和增多，像楔子一樣對裂隙兩壁施加壓力，劈裂巖石，稱為根劈作用。這是生物的機械破壞作用，極為常見。
生物的新陳代謝及生物遺體腐爛分解，引起巖石的解離，是生物的化學破壞作用。生物在新陳代謝過程中，從土壤和巖石中吸取養分，同時也分泌有機酸、碳酸、硝酸等酸類物質以分解礦物，促使礦物中一些活潑的金屬陽離子游離出來。一部分供生物吸收，一部分隨水流失。如山區基巖上生長的藍綠藻、苔蘚與地衣等，均能夠分泌有機酸與CO2；菌類能夠利用空氣中的氮制造硝酸；巖石和土壤中的微生物能夠分泌大量的有機酸。土壤中的細菌數量巨大，每克有數百萬個之多，對巖石的解離起很大作用。
在還原環境下聚積起來的生物遺體，逐漸發生腐爛分解，形成暗色和黑色的膠狀腐殖質。腐殖質富含鉀鹽、磷、氮及碳的化合物，這些成分可促進植物的生長。另一方面，腐殖質中的有機酸同樣對礦物、巖石起著化學破壞的作用。
以上三類風化作用及其多種風化方式都具有獨立意義。但是，在許多情況下，它們相伴而生并相互影響，相互促進。這是因為物理風化能擴大巖石的空隙，使巖石碎裂，增加其表面積，這就有利于水、大氣以及生物的活動，促進巖石的化學風化；而化學風化則改變了礦物和巖石的性質，進一步破壞巖石的完整性和堅固性，這就為物理風化的深入進行提供了更有利的條件。生物風化則總是與物理風化及化學風化作用相伴相隨。
3、制約巖石風化性質與特征的因素
（1）氣候
在自然界中，氣溫的高低及降水量的多少等因素受所在地區所處的緯度、地形以及距離海洋遠近等因素的控制。
在不同氣候帶，巖石風化的性質與特點不同。在兩極及低緯度的高山區，氣候寒冷，水的活躍程度低，植被較少，化學風化緩慢而微弱，冰劈作用極為突出，巖石易破碎成為具有棱角狀的粗大碎塊。在干旱區，仍以物理風化為主導，化學風化較弱，巖石多風化成為棱角狀碎屑，由于雨水少，蒸發強烈，易溶礦物也難于溶解。在濕熱氣候區，氣溫高，降水量大，植物茂密，微生物活躍化學風化和生物風化進行得快速而充分，風化作用的深度達數十米以下，形成巨厚的風化層。圖2表示了不同氣候帶中溫度、降水量與植被之間的相互關系及其對風化作用的影響。
圖2 由極地到熱帶風化作用變化略圖
（2）地形
包括地勢的高度、起伏程度以及山坡的朝向等因素。
地勢的高度影響氣候。中低緯度的高山區具有明顯的垂直氣候分帶：山麓氣候炎熱，而山頂氣候寒冷，不同高度帶的植物群面貌顯著不同。因而，風化作用的類型和方式隨高度而變化。
地勢的起伏程度對于風化的性質與特征具有重要的控制意義。在地勢起伏大的山區，或在巨大的懸崖陡壁上，各種風化產物均易被其他外力作用搬離，難以在原地殘留，因而這里基巖多裸露，風化十分快速，物理風化極為活躍。
在地勢低緩地區，風化產物多殘留原處，或只經過短距離的運移便在低洼處堆積下來，形成較厚的覆蓋層，從而減輕溫度變化對下伏基巖的影響，降低風化作用的速度。低山丘陵或寬緩的分水嶺地區，風化速度中等，但化學風化作用影響深度較大，對風化產物的發育與保存較為有利。
山坡的朝向涉及氣候和日照強度。對中、低緯度山區的風化作用尤為重要。如山的向陽坡日照強，冰雪易消融；而山體的背陽坡日照短，冰雪可能常年不融。兩者的巖石風化特點顯然有別。
（3）巖石的特征
①巖石成分
巖石抗風化能力的強弱與它所含礦物的成分、不同礦物的含量有密切關系。主要造巖礦物抗風化能力由小到大的次序是：橄欖石、鈣長石、輝石、角閃石、鈉長石、黑云母、鉀長石、白云母、黏土礦物、石英、鋁和鐵的氧化物。方解石也屬于易風化礦物。
可見，礦物在風化過程中的穩定性與其在鮑溫反應系列中晶出的順序有關，結晶越早的越不穩定，結晶越晚的越穩定。因而就火成巖論，由鐵、鎂質礦物和基性斜長石組成的超鎂鐵質巖石和鎂鐵質巖石最容易風化，酸性火成巖較難風化，中性火成巖則介于其中。
沉積巖是在近地表環境下形成的，性質相對穩定。如常見的石英巖和石英砂巖，其主要成分為石英，抗風化能力強，地形上常呈凸出的地形。黏土巖的化學性質較穩定，以物理風化為主，但是因巖石的強度低，在剝蝕作用的參與下往往成為低地。石灰巖在干寒地區以機械風化為主，在濕熱地區則化學風化突出。硅質巖除少數非晶質結構者外，一般難以化學風化。變質巖的風化性能也因其成分而有差別。
②巖石的結構、構造
巖石中礦物和碎屑物顆粒的粗細、分選程度及膠結程度等決定著巖石的致密程度和堅硬程度，從而影響到巖石的風化，如疏松多孔或粗粒多孔的巖石比細密而堅硬的巖石易于風化。至于巖石成層的厚薄、層間原生縫隙的有無和多少，均影響到巖石的可滲透性，對巖石風化的難易也產生影響。
③節理發育狀況
節理破壞了巖石的連續性和完整性，增加了巖石的可滲透性，是促進巖石風化的因素。巖石中節理密集之處往往風化強烈，尤其是在兩組節理交匯的地方，風化速度快，加之有剝蝕作用的疊加，能夠形成多種多樣的地貌。有時幾組方向的節理將巖石分割成眾多多面體的小塊。小巖塊的邊緣和隅角從多個方向受到溫度及水溶液等因素的作用，最先被破壞且破壞深度較大，久而久之，其棱角逐漸圓化，變成球形或橢球形，稱為球狀風化。它是物理風化和化學風化聯合作用的結果，但以化學風化起主要作用。塊狀而均粒的花崗巖、閃長巖、輝長巖以及厚層砂巖等球狀風化最普遍。如果抗風化能力不一的巖石共生在一起，則抗風化能力強的巖石凸出，抗風化能力弱的凹入，稱為差異風化。
在自然界，影響風化作用的各種因素多是聯合作用的。巖石的特征屬于內在因素，氣候、地形等是外界條件。在相同的外界條件下，不同的巖石，其風化情況不一。如在潮濕氣候條件下，花崗巖易于風化，遭受破壞，以至變成較軟的高嶺石和松散的石英砂，并形成各種地貌景觀；而石英砂巖卻較難風化，常堅硬屹立。原因是花崗巖中的長石易于水解或碳酸化而變成高嶺石，而石英砂巖幾乎全由石英組成，水解或碳酸化對它不起作用。另一方面，在不同的外界條件下，同種巖石的風化情況也不一樣。如石灰巖在濕熱氣候下極易化學風化，在干旱氣候下，因缺乏含足夠CO2的H2O，化學風化難以發生。在研究巖石的風化特征時，應注意對各種控制因素作全面分析。
圖3 砂巖的球狀風化
4、風化作用的產物
（1）風化產物的類型
①碎屑物質
主要是物理風化形成的巖石碎屑和礦物碎屑，少數是在化學風化過程中未完全分解的礦物碎屑（如石英及長石碎屑）。它們是碎屑沉積物的來源。
②溶解物質
是化學風化和生物風化的產物。主要包括兩部分：一部分是以真溶液形式被水搬運的K、Na、Ca、Mg等元素的碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物以及為數較少的Mn、P的氧化物，它們是化學沉積物的主要來源。另一部分是以膠體溶液形式隨水搬運的物質，代表性物質是SiO2，
③難溶物質
巖石中較為活潑的元素及其化合物被帶走之后，相對不活潑的Fe、Al等元素在原地殘留，形成褐鐵礦、黏土礦物以及鋁土礦等。
（2）殘積物
巖石風化后在原地殘留的物質稱為殘積物。其中除碎屑物外尚有少量新形成的礦物。它們的結構松散，碎屑往往大小不均，棱角顯著，無層理，殘積物多分布在分水嶺、山坡和低洼地帶，其頂面較平坦，而底界起伏不平，與基巖呈過渡關系。殘積物的厚度因地而異。
殘積物常具有垂直分帶性：底部風化微弱、中部顯著、上部強烈。因此，殘積物常具假層理。殘積物中抗風化能力強的重礦物如鋁、錳、鐵可以富集成為殘積砂礦床。
（3）風化殼
指風化產物的覆蓋層，包括殘積物及其上覆的土壤。厚度一般為數厘米至數十米，橫向展布不穩定。
風化殼在垂直剖面上因風化程度和特征不同而顯示粗略的層次。
如我國東南部廣泛出露中生代花崗巖，其風化殼發育良好，按風化程度及其特征的差異一般分為三層。
圖4我國東南部花崗巖風化殼特征
被較新巖層覆蓋而保存下來的風化殼，稱為古風化殼。不整合面上常有古風化殼存在。區域規模的不整合面是區域褶皺一隆升事件的重要標志。
此外，風化殼中往往富含高嶺土、鋁土礦、鐵和錳的氧化物以及某些重金屬礦床。我國華北許多地區中奧陶世地層與其上覆的中石炭世地層之間，都發育了數厘米到數米厚的富含鐵、鋁質的古風化殼。巖石在風化過程中擴大了孔隙和裂隙，有利于大氣降水滲入，所以在風化殼較厚的地區，有利于地下水的儲存。古風化殼還是重要的儲油構造。
5、風化地貌
在巖石表面，由風化作用形成的松散碎屑物容易被流水、風等外力搬運走，使尚未被風化的巖石直接裸露地面，構成一種地貌；主要由風化作用塑造而成的地貌，稱為風化地貌。
（1）形態特征
風化地貌千姿百態，形態各異，是一種可供開發的旅游資源。
（2）影響因素
其形態取決于巖石性質、地層產狀、構造發育程度以及氣候條件等。
（3）類型
常見的風化地貌有四種類型。
①在花崗巖發育區，以圓滑的石蛋地貌為特征，如安徽黃山、江西上饒三清山、廈門鼓浪嶼等；
②在垂直節理發育的紅色砂巖區，丹霞地貌非常普遍，如廣東丹霞山、江西龍虎山；
③在垂直節理發育的雜色砂巖區，多形成壯觀的峰林地貌，如湖南張家界；
④在發育X節理的砂巖區，則常出現搖擺石、洋蔥石等地貌現象，還能形成其他形態奇異的地貌景觀。
丹霞地貌是指層厚大、產狀平緩、節理發育、鐵鈣質膠結不勻的紅色碎屑巖系，在差異風化下，通過重力崩塌、侵蝕、溶蝕等作用，形成城堡狀、寶塔狀、柱狀、棒狀、方山狀、圓山狀、峰林狀等美麗的地貌景觀。該地貌在廣東仁化縣的丹霞山最典型，故名。此外，在廣東南雄，福建永安、泰寧、武夷山，江西龍虎山，浙江永康方巖，四川都江堰市，河北承德，丹霞地貌都發育較好，現均已開辟為旅游景區。
6、風化作用與風力作用的區別
風化作用是指地表或接近地表的巖石，在溫度變化、水、大氣及生物的影響下原地發生的破壞作用。風化作用與風無關，而風力作用則是指風的侵蝕、搬運、堆積等作用，故風化作用與風力作用是兩個完全不同的概念。
外力作用 作用形式 對地貌的影響
風化作用 物理風化 使得地表或接近地表的巖石在原地發生的破壞作用，為其他外力作用創造了條件
化學風化
生物風化
風力作用 風蝕作用 風力通過吹蝕和磨蝕對地表巖石或土體進行破壞，形成風蝕蘑菇、風蝕壁龕、風蝕柱、風蝕殘丘、風蝕溝槽、雅丹等地貌
風積作用 風中挾帶的沙粒，在風速降低時沉降在地面，形成各種形式的沙丘等風積地貌
7、風化作用和侵蝕作用的差異
風化作用 侵蝕作用
對象 巖石 巖石及其風化物。如：土壤、巖屑
方式 溫度的變化、大氣、水及生物等的影響下：分為物理風化、化學風化和生物風化三大類型 運動著的(如風、流水、冰川、海浪等)力的作用對巖石及風化產物的破壞
時間 一般時間較長 有的時間較短
結果 巖石變碎、變小，“大塊變成小塊” 物質被移走，留下千瘡百孔、溝壑縱橫的面貌。“小塊被搬走，大塊越來越小”，其重點在于“搬走”
次序 風化在前，在原地進行 侵蝕在后，在運動中進行
〖押題預測〗
林線與雪線之間有一個特殊的地帶一高山流石灘。在高原流石灘“生命禁區”，生長著高山花卉——綠絨蒿，被稱為川西高原上的“女神”，是離天空最近的花朵，它是大自然贈予我們的特殊禮物（如下圖）。生長節奏極慢，漫長到要經過十年以上的積累醞釀才能迎來一生當中只有一次的綻放。完成下面小題。
1．關于高原流石灘物質來源敘述正確的是（ ）
A．河流堆積 B．冰川侵蝕 C．基巖風化 D．風力搬運
2．對于綠絨蒿生態特征對地理環境的適應性敘述錯誤的是（ ）
A．根系發達，尋找水分 B．葉片厚，保溫抗旱
C．花期短，適應短暫生長季 D．花色艷麗，吸引動物傳粉
3．川西高原高山流石灘分布海拔高度存在東西差異的主要原因（ ）
A．緯度位置 B．大氣環流 C．地形起伏 D．海陸位置
某中學生在內蒙古召廟研學活動中發現并排分布在陡坡基巖上的干涸泄水槽地質遺跡（如圖），泄水槽內壁渾圓光滑，自上端開始即具有較深的槽型，槽頂部的平臺面分布著與當地基巖成分不同的大塊礫石。目前，該地水平風化穴仍然在緩慢擴張。由于泄水槽和水平風化穴垂直相交，該地地質條件不穩定。據此完成下面小題。
4．早期塑造泄水槽的主要水源最可能為（ ）
A．大氣降水 B．地下水 C．冰川融水 D．積雪融水
5．目前，水平風化穴的擴張主要是因為（ ）
①物理風化②化學風化③流水侵蝕④風力侵蝕
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
6．泄水槽和水平風化穴垂直相交的景觀能夠在一段時間內存續，說明（ ）
A．水平風化穴上方巖石較硬 B．各泄水槽兩側氣候不同
C．水平風化穴下方巖石較軟 D．各泄水槽兩側巖性不同
　
某中學學生在太行山一景區研學活動中發現，這里是典型的高山峽谷地貌，兩岸陡崖發育，堅硬的石英砂巖層和較軟的泥巖或泥質砂巖層交互，陡崖壁下有崩塌物堆積。下圖示意巖石圈物質循環（數字代表巖漿、三大類巖石和沉積物）及該景區陡崖發育過程。完成下面小題。
7．形成該地貌景觀的巖石類型屬于（ ）
A．① B．② C．③ D．④
8．景區內陡崖發育形成的過程是（ ）
A．沉積作用一地殼抬升一流水侵蝕一重力崩塌 B．沉積作用一地殼下陷一風力侵蝕一重力崩塌
C．巖漿活動一地殼抬升一風力侵蝕一流水堆積 D．巖漿活動一流水侵蝕一地殼抬升一風力堆積
9．推測崩塌物主要來自的巖層及原因是（ ）
A．硬巖層，硬巖的重力作用更大 B．硬巖層，軟巖受風化剝蝕更快
C．軟巖層，軟巖抗侵蝕能力更弱 D．軟巖層，硬巖水土流失更嚴重
風化殼是指地表巖石風化后，仍殘留覆蓋在原來母巖之上的風化產物。不同植被類型區的降水量、蒸發量與氣溫相差較大，風化殼厚度也有很大的不同。下圖示意不同植被類型區的相關數據，圖中①②③④代表不同的植被類型。完成下面小題。
10．圖中①②③④代表的植被類型是（ ）
A．①為熱帶草原 B．②為溫帶草原 C．③為熱帶森林 D．④為溫帶森林
11．圖中從①到③風化殼厚度的變化趨勢及主要影響因素是（ ）
A．變厚植被多少 B．變薄風速大小 C．變厚流水快慢 D．變薄人類活動
12．閱讀圖文材料，完成下列要求。
鹽風化作用是鹽類物質被風或霧從海水、鹽湖或含鹽表土帶到空氣中，降落在巖石表面，被雨、露等溶解帶進巖石孔隙或裂隙中，在蒸發強烈的巖石表面附近因過地和而結晶膨脹，導致巖石表面顆粒分解成脫落的物理風化作用，常形成風化穴或蜂窩石構造等地貌景觀。下圖示意甘肅酒泉砂巖鹽風化穴景觀及其形成機理，該地區西北坡的鹽風化穴一般較東南坡發育弱，且巨大的風化穴能夠成為動物的避難所。
(1)指出影響鹽風化作用的主要因素。
(2)推測圖示地區鹽風化作用過程中風發揮的主要作用。
(3)分析圖示地區西北坡的鹽風化穴一般較東南坡發育弱的主要原因。
13．閱讀圖文材料，完成下列要求。
風化坑是巖石頂面上因積水風化作用而產生的凹坑。廟灣島位于我國南海北部，以丘陵地形為主，夏季高溫多雨，冬季溫暖干燥。調查發現，廟灣島風化坑密集分布在5個地點（圖中①-⑤）。圖示意廟灣島風化坑密集分布區。
(1)簡述廟灣島風化坑密集分布區的地形特征。
(2)與平緩凹坡相比平緩凸坡更易形成風化坑，分析其原因。
(3)分別指出冬夏季風化坑內碎屑物向外搬運的主要外力作用，并分析原因。

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