工程地质：影响岩石风化的主要因素

影响岩石风化的因素主要有岩石性质、气候和地形等。

1.岩石性质

如前所述，岩石风化发生于地壳表层，当成岩环境与地表环境差异越大时，原岩风化变异越强烈，即岩石的抗风化能力越弱。但各类岩石，又因矿物组成、结构、构造和裂隙发育程度的不同，抵抗风化的能力也有所不同。

岩石的矿物组成 不同矿物具有不同的结晶格架，由其化学活泼性所决定的抗风化能力亦不相同。在地表环境下，常见造岩矿物抗风化能力是不同的，其相对稳定性如表 3.1所示。

表3.1　常见造岩矿物的抗风化稳定性

岩石的结构、构造 岩石中矿物颗粒的粗细、均匀的程度，胶结的方式和胶结物的成分，层理的厚薄等都影响风化速度。例如，粗而不均匀的颗粒较细而均匀的易于温差风化，但后者若透水性好则较易被化学风化。

岩石中节理发育情况 裂隙发育的岩石，有利于风化作用的进行。裂隙发育增加岩石出露地表的面积，成为水溶液、气体的通道及生物活动的场所，从而促进风化作用。在沙岩、花岗岩等结构较均匀的岩石中，若有三组近于正交的裂隙发育时，可将岩体分割成许多大小不等的立方形岩块，岩块中在两组裂隙相交的棱和三组裂隙相交的棱角处，易受温度、水溶液、气体等因素的作用而首先风化破坏，经过一段时间后，使岩块的棱角逐渐消失而圆化，形成大大小小的球体和椭球体，这种现象称为球状风化（见图3.3）。(www.xing528.com)

图3.3　球状风化演变图

2.气候因素

主要体现在气温变化、降水和生物的繁殖情况。地表条件下温度增加 l0 °C，化学反应速度增加一倍；水分充足有利于物质间的化学反应。故气候可控制风化作用的类型和风化速度，在不同的气候区，风化作用的类型及其特点有明显的不同。例如，在寒冷的极地和高山区，以物理风化作用（冰冻风化）为主，岩石风化后形成薄层具棱角状的粗碎屑残积物。在湿润气候区各种类型的风化作用都有，但化学风化、生物风化作用更为显著，岩石遭受风化后分解较彻底，残积层厚，且往往发育有较厚的土壤层。在干旱的沙漠区，以物理风化作用（温差风化）为主，岩石风化后形成薄层具棱角状的碎屑残积物。

3.地形

地形可影响风化作用的速度、深度、风化产物的堆积厚度及分布情况。地形起伏较大、陡峭、切割较深的地区，以物理风化作用为主，岩石表面风化后岩屑可不断崩落，使新鲜岩石直接露出表面而遭受风化，且风化产物较薄。在地形起伏较小、流水可缓慢流经的地区，以化学风化作用为主，岩石风化彻底，风化产物较厚。在低洼有沉积物覆盖的地区，由于有覆盖物的保护不易风化。