《地质工程师说 侵蚀与风化的同与不同》2023-11-28

1.简要说明风化、侵蚀的区别。

侵蚀是一个经常与风化相混淆的过程。两者都是地质过程,其中岩石被分解成更细的颗粒,其尺寸范围从巨石到细粘土颗粒,都是“岩石循环”的一部分。侵蚀涉及侵蚀过程中岩石碎片的移动,因此与风化不同,风化仅涉及岩石的原位“腐烂”。

风化是指岩石在原位时的磨损或破裂。风化可以是生物的、化学的或物理的。

2.从关联性角度详细说明六种力的作用。

①重力:重力侵蚀是岩石和沉积物由于重力而发生的运动。因风化而松动的物质从地势较高的地方输送到地势较低的地方,在那里可能会受到冰川或河流等其他侵蚀过程的影响。山体滑坡是重力侵蚀的一个例子。

②风:当风携带着灰尘和沙子时,它就是地球的一位巨大的雕塑家。风不仅会侵蚀岩石,还会带走在此过程中产生的沙子和灰尘。任何带有沙尘的风,都会慢慢风化、侵蚀掉。沙子会像砂纸一样慢慢地破坏它遇到的任何表面,然后风将释放的材料吹到另一个位置。

③雨:雨水通过雨溅侵蚀来侵蚀其所落在的土地,即雨水溅落在土地上并移动风化的物质,例如卵石或土壤。大雨或大量融化的雪或冰也会将沉积物带入溪流和河流中。河流继续这个过程,在陡峭的土地上雕刻出分水岭,在平坦的土地上丰富了洪泛区。

④河流:河流和溪流风化并侵蚀地球,但它们也通过将它们侵蚀的物质沉积到下游来建造地球。它的沉积方式形成了蜿蜒河流的典型形状。一条河流缓慢地蜿蜒流过平坦的土地,外侧河岸的流速比内侧河岸的流速稍快一些。这使得外侧曲线上的水有更多的力量来风化河岸上的地面,从而使河流朝那个方向延伸和加深。内侧曲线上较慢的水流往往会沉积先前曲线中河流携带的物质,从而向内侧河岸添加物质。通过这种方式,曲流向侧面扩展,在河流中产生更深的弯曲。

⑤风:当风吹过海洋时,会产生波浪,侵蚀海滩上松散的沙子。这种重复的运动,通常是一分钟多次,将沙滩上的沙子冲回大海。潮汐的上升和下降使波浪作用于海岸的较高和较低海拔,从不同高度带走物质。海洋也通过洋流侵蚀陆地。当洋流经过海岸时,它会拾起被海浪冲走的沙子,并将其扫走,沉积在洋流减慢的地方。海滩被冲毁的地区更容易受到波浪作用的影响。另一方面,从水流中接收沙子的下游区域得到支撑并免受波浪作用。就这样,海岸线自然演变。

⑥冰川:冰川是流动非常缓慢的冰河。由于其巨大的尺寸和重量,大陆冰川风化并侵蚀了大陆的大部分,而高山(山地)冰川则可以风化并侵蚀整个山谷。冰川冰和嵌入的碎片的巨大重量导致冰川在流动时风化其下方的岩石,沿途带走更多的碎片。正如世界上许多冰川所表明的那样,当冰川断裂或后退时,岩石、沙子和粘土碎片就会沉积在冰川的尖端。

3.详细说明三种风化作用。

①生物风化:生物风化是由植物和动物的运动引起的。例如,兔子可以钻进岩石的裂缝中,使其变大并最终分裂岩石,或者植物可以在岩石的裂缝中生长,随着其根部的生长,导致裂缝变宽。甚至你也可能成为风化的根源!靴子和鞋子在同一块岩石上行走最终可能会磨损岩石。

②化学风化:化学风化描述了雨水中的化学物质改变岩石中矿物质的过程。空气中的二氧化碳溶解在雨水中,使其呈弱酸性。当雨水与岩石中的矿物质接触时会发生反应,导致风化。

③物理风化:当物理过程影响岩石时,例如温度变化或岩石受到风、雨和波浪的影响,就会发生物理风化。水可以进入岩石的裂缝,如果结冰,冰会膨胀并将裂缝推开。当冰融化时,更多的水可以进入较大的裂缝;如果它再次冻结,它就会扩大并使裂缝变得更大。风可以通过将沙粒吹到岩石上来引起风化,而雨水和波浪则可以通过长时间缓慢磨损岩石来引起风化。

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