04第四章外力地质作用对工程的影响

第四章 外力地质作用对工程的影响第一节 风化作用 第二节 地表水地质作用

第三节 地下水及其类型 第四节 地下水与工程建设

由太阳能、生物能和日月引力能所引起的地质作用，主要在 地球表面进行，一般称为外力地质作用；简称外力作用。 外力地质作用：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用 以及固结成岩作用。动 力 性 质

风力作用 地表流水作用 地下水作用 湖海作用 冰川作用

4.1 风化作用

4.1 风化作用

4.1 风化作用

4.1 风化作用风化作用：地壳表层的岩石在太阳辐射、大气、水和生物等风化 营力作用下，发生物理和化学变化，使岩石崩解破碎以致逐渐分 解的作用。

不同岩石，不同地区，风化壳有很大差 别。其厚度很大差别，大则几百米。

风化类型：物理风化 化学风化 生物风化

物理风化——在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其化学成分的过程。

影响因素：

岩石释重上覆岩层遭受剥蚀而卸荷时，使得原覆 岩释重，产生向上或向外的巨大静压力， 形成了一系列节理。

温度变化

物理风化——在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其化学成分的过程。

影响因素：

岩石释重 温度变化温度变化的幅度和速度。

球状风化图解

冰劈作用液态水变成冰，体积膨胀9%

盐类结晶胀裂作用温度升高，盐分结晶析出，体积 增大，产生撑裂作用。

物理风化的结果 ——(1)岩石整体性遭到破坏，岩石成为碎屑和松散的矿物颗粒； (2)颗粒变细，使得风化作用转化为化学风化为主。

物理风化——在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变其化学成分的过程。

主要发生在干旱寒冷的地区，风化深度相对较小。

化学风化——在地表或接近地表条件下，岩石、矿物在原地发生化学变化(水、氧及有机体等作用)并产生新矿物的过程。 多发生于温暖潮湿的地方，风化深度可达百米以上。

主要因素-水、氧气(1) 溶解作用： 可溶性岩石被水溶解。 易溶解的矿物：卤化盐(岩盐、钾盐)-硫酸盐(石膏、硬石膏)-碳酸盐 (石灰岩、白云岩) (2) 水化作用： 水分子进入吸水矿物的结晶格架中。 硬石膏 石膏

(3) 水解作用：矿物与水作用后形成氢氧化物。硅酸盐矿物主要通过此方式破坏。 (4) 碳酸化作用：

水中含有CO2时使水解作用加剧。(5) 氧化作用： 低价化合物变为高价。FeS2—Fe2O3.nH2O

化学风化的结果 ——改变岩石的成分，形成次生矿物。

物理风化的结果 ——(1)岩石整体性遭到

破坏，岩石成为碎屑和松散的矿物颗粒；

(2)颗粒变细，使得风化作用转化为化学风化为主。

生物风化——岩石在动植物及微生物影响下发生的破坏作用。 既有物理风化特点，又具有化学风化特征。 多发生于温暖潮湿的地方，风化深度可达百米以上。

生物物理风化机械破坏作用 ——根劈作用 生物化学风化

——生物新陈代谢、遗体腐烂分 解产生有机酸

岩石、矿物--物理风化、化学风化——生物化学风化等转

变为土壤(腐殖质，矿物质、水和空气松散物质)。