松濤水庫

[拼音]：yanshi fenghua

[英文]：rock weathering

地表岩石遭受太陽輻射、水、空氣和生物等作用而發生的物理性狀和化學成分的變化。風化作用可使堅硬完整的岩石逐漸解體，由大塊變成小塊，最終形成鬆散的土。岩石風化狀況常影響水工建築物的選址、設計和施工。

風化作用

風化作用破壞岩石的方式主要有兩種，即物理風化和化學風化。這兩種風化作用同時發生，並相互影響和增強。在不同氣候條件下，一個地區往往以某種風化作用為主導。如在溼熱地區，化學風化比較強烈，而在乾冷地區，則以物理風化為主。

物理風化

岩石在各種機械應力作用下碎裂成小塊的過程，也稱崩解作用。物理風化不改變岩石的化學成分，但為化學風化的深入發展創造了有利的條件。造成岩石崩解或碎裂的主要作用有：

（1）冰凍作用：又稱冰楔作用，即滲入岩石中的水凍結時體積膨脹而把岩石撐裂。這種作用大多發生在一年中有多次凍融迴圈的氣候區。

（2）膨脹作用：在地下深處形成的岩石大多受到很高的圍限壓力，當地殼上升遭受侵蝕，上覆荷載解除後應力釋放，岩石隨著發生膨脹。卸荷膨脹常常形成大面積的平行地表的裂隙，這種作用也稱層裂作用。

（3）脹縮作用:由於溫度變化而引起的膨脹和收縮的交替作用使岩石破壞。組成岩石的多種礦物熱膨脹率各不相同，在太陽輻射熱的影響下，在日夜溫度變化劇烈的地方，岩石中各礦物的溫度升降和體積脹縮不一致，而在岩石內部產生壓應力和張應力，長期交替變化可削弱礦物顆粒間的連線而發生破壞。

（4）動植物影響：植物根系對岩石裂隙的楔入與撐開作用，螞蟻、蚯蚓搬運地下泥粒到地表等，通常也被認為是一種有影響的機械作用。

化學風化

在水、水溶液或水氣的化學作用下發生的岩石破壞作用，又稱分解作用。化學風化不僅使岩石破壞，還使岩石的礦物成分和化學成分發生變化，產生新的礦物。化學風化作用的主要方式有：

（1）水解作用:礦物與水發生反應而產生的分解作用。例如橄欖石在水的作用下，礦物可以全部分解。又如含遊離CO2的水溶液可以引起長石的水解作用而生成高嶺石和含矽酸的水溶液。

（2）碳酸化作用:含遊離CO2的水與金屬離子發生反應形成碳酸鹽。參加反應的金屬離子可從矽酸鹽類礦物中分解出來。例如正長石經過風化後與碳酸相遇時，便產生碳酸鉀。

（3）氧化作用：空氣、雨水或地下水中的氧與礦物化合成氧化物的作用。對含鐵高的礦物這種作用最活躍。矽酸鹽礦物中的鐵和氧結合常常形成赤鐵礦和褐鐵礦。

（4）水化作用：水分子進入礦物中的作用，其結果是礦物發生膨脹，引起崩解。長石形成粘土的水解作用加上礦物的水化作用引起的膨脹可能是花崗岩風化和崩解的主要原因。

巖體風化剖面

地表岩石在長期風化作用下，常常形成厚度不等的風化殼。由於各地氣候條件的不同和風化作用的因素、方式、強度及母巖性質的差異，風化殼在垂直剖面上往往形成不同性狀和結構的風化層。層與層之間一般是連續過渡的，但每層也具有一定的特徵，反映風化發育程度的不同。

在工程地質領域中，通常根據岩石的褪色度、礦物蝕變、結構崩解或破裂程度和物理性質的變化或差異進行風化巖體的分層。一般分為以下各層：

（1）全風化層:母巖的結構和構造全部破壞並分解成土或砂。

（2）強風化層：母巖部分分解或崩碎為土，新鮮或褪色的岩石呈不連續的骨架或心石，岩石整體強度顯著喪失。

（3）中等風化(弱風化)層:岩石大部分變色，裂隙面有浸染和礦物風化蝕變，岩石強度比新鮮岩石明顯減弱，但岩石整體強度仍然存在。

（4）微風化層：僅裂隙面有浸染或輕微的風化現象，岩石整體強度無變化。

（5）新鮮岩石：僅個別裂隙有輕微褪色，全部岩石呈新鮮狀態，礦物晶體明亮。

參考書目

F.普雷斯、R.錫弗爾著，高明修、沈德富譯:《地球》，科學出版社，北京，1986。(F. PressandR.Siever，Earth，2nd ed.，W.H.Freeman，San Francisco，1978.)

F.G.Bell，EngineeringGeology and Geotechnics，Newnes-Butterworths， London， 1980.