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物理風化是指岩石在溫度變化、凍融、有機體、水、風和重力等物理機械作用下崩解、破碎成大小不一碎屑和顆粒的過程。岩石由線脹和體脹係數不同的多種礦物組成，季節性或晝夜的溫度變化，長期的熱脹冷縮交替會使岩石不均一縮脹而逐漸破碎;岩石裂隙中水分遇冷結冰並膨脹產生的巨大壓力，使岩石崩解;植物根系的楔入是岩石破裂不可忽視的動因；流水、風力產生的磨蝕、切割、衝擊，是常見而廣泛的物理風化原因，會使岩石發生形態變化並破碎。物理風化只引起岩石在形態和體積大小的變化，但不使其礦物成分和化學組成發生明顯的變化。物理風化使岩石通氣透水，也為進一步的化學風化和生物風化提供條件，為土壤發育提供基礎條件。物理風化是普遍存在的，但在溫差較大的乾旱和髙寒地區，物理風化較化學風化和生物風化作用更為強烈，是這些地區的主要風化形式。

中文名:風化作用

外文名:weathering

區 別與化學風化不同

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產 物:岩石碎屑，礦物碎屑

方 式:熱力風化，冰劈（冰楔）

作用:易形成沙漠地區

釋義

風化作用(weathering，又稱侵蝕，風化）：由於溫度的變化、大氣(氧氣)、水溶液以及生物的作用， 使地表岩石或礦物在原地發生物理、化學變化的過程叫風化作用。它發生以後，原來高溫高壓下形成的礦物被破壞，形成一些在常溫常壓下較穩定的新礦物，構成陸殼表層風化層，風化層之下的完整的岩石稱為基岩，露出地表的基岩稱為露頭。

物理風化定義：地表岩石發生機械破碎而不改變其化學作用，也不形成新礦物的作用稱為物理風化。 物理風化產物：岩石碎屑、礦物碎屑。

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風化方式

熱力風化作用

原因：岩石為熱的不良導體，白天升溫、晚上降溫，導致內部溫度的差異，使岩石內部產生引張力，使岩石產生裂縫； 岩石是不同礦物的集合體，不同礦物的熱膨脹係數不同，岩石升溫產生不均勻膨脹，使岩石產生裂縫。 既是同種礦物，由於礦物排列的方向不同，也會產生差異膨脹，從而導致岩石開裂。結果使岩石層層剝落

冰劈（冰楔）作用

孔隙中的水結冰膨脹撐裂岩石，水結冰時，體積增加9%左右，所產生的壓強可達2000kg /cm2 。在寒冷地區，由於晝夜溫度變化較大，石材內和外表的水分在石材的孔洞、縫隙、裝飾縫、安裝縫之間交替凍結—融化—再凍結—再融化，由於水與冰的膨脹與收縮力反覆進行，終造成石材表面和近表面的結構鬆動與裂隙，使石材碎裂。石材的凍融風化發生在石材孔洞較大，吸水率較大，密度相對小的品種上比較明顯。

鹽分結晶的撐裂作用當岩石中的水溶解了大量鹽類時，一旦水分蒸發，濃度逐漸達到飽和，鹽類再結晶，體積增大，從而產生很大的膨脹力，其機理與冰劈作用類似。

風化作用

地表和接近地表的岩石，在溫度變化、水、空氣及生物的作用和影響下所發生的破壞作用，稱為風化作用。可分成兩種主要類型：

1、物理風化作用：是指岩石只發生機械破碎而化學成分未改變的風化作用。物理風化的結果是形成各種碎屑物質。 　　

2、化學風化作用：指岩石在氧、水和溶於水中的各種酸、以及生物的作用下，發生化學分解的風化作用。 　　

3、造岩礦物和岩石在風化過程中的穩定性 　　

1) 長石類 　 　在物理風化作用下，長石易沿解理面破碎。在化學風化作用下,受各種酸的作用而分解： 　　長石→ 水雲母+K+、Na+、Ca2+→ 高嶺石（蒙脫石）+SiO2→ 蛋白石+三水鋁石 　　不同種類的長石中，鉀長石比斜長石穩定，酸性斜長石又較基性斜長石穩定。 　

2）鐵鎂礦物 　 　這類礦物的穩定性較低，其中以橄欖石最易風化，輝石次之，再其次是角閃石。在化學風化作用下，尤其是在碳酸的作用下，這類礦物首先分解出Ca2+、Mg2+、Fe2+陽離子，形成重碳酸鹽，溶於水中被帶走；在氧化作用下,這類礦物中的低價鐵氧化成高價鐵，形成含水的氧化鐵礦物而殘積在風化地區、故其風化產物多呈紅色、褐色及棕色。 　　

3）石英 　 　為最穩定的造岩礦物，在風化過程中幾乎只發生機械破碎，不易發生溶解。 　　

4)雲母類 　　 白雲母穩定性較黑雲母高，故在沉積岩中前者較常見。白雲母在化學風化作用下可以分解而轉變成為水雲母以至高嶺石；黑雲母風化後形成含水的氧化鐵礦物及粘土礦物，其部分陽離子則被淋濾。 　　

5）粘土礦物 　　 為沉積岩的重要造岩礦物。由於此類礦物是在地表條件下形成的，故在一般風化作用下只發生機械破碎，而無化學分解現象。 　　

6）碳酸鹽礦物 　　 主要為方解石和白雲石。這類礦物在酸性水中極易溶解，而在極乾燥的氣候條件下，可由物理風化作用破碎成碳酸鹽碎屑。 　　

5、岩石的風化及影響因素 　 　

1）礦物成分，

2）結構構造，

3）氣候條件 　　 岩石破碎 →Ca、Na、Mg、K帶出→ 水雲母或蒙脫石 → 高嶺石 →含水氧化鐵+蛋白石+鋁土礦。 　　

6、風化產物 　　

母岩風化後形成的產物按其性質可分為三類： 　　

1）碎屑物質 這是母岩機械破碎的產物。 　　

2）不溶殘餘物質 是母岩在分解過程中新生成的礦物。 　 　

3）溶解物質 在化學風化過程中，母岩中活潑性較大的金屬元素分解出來溶於水中，組成真溶液或膠體。

風化原理

石材在開採前和使用後，因受自然環境冷熱、雨雪、霧霜、輻射、地震等交替進行，使岩石的顆粒結構之間發生斷裂、移位、拉開、折皺等形態變化，而局部的變化由表面逐漸向里，由小變大，由邊部到中心、由粗變細，終使石材變成鬆散、 破碎狀態。

與化學風化區別

物理風化，又稱機械風化，是最簡單的風化作用，常見的物理風化的方式有溫差風化、冰劈風化、鹽類結晶與潮解作用和層裂作用。物理風化作用是指使岩石發生機械破碎,而沒有顯著的化學成分變化的作用。 　　 化學風化,岩石發生化學成分的改變分解，稱為化學風化。例如，岩石中含鐵的礦物受到水和 化學風化空氣作用，氧化成紅褐色的氧化鐵；空氣中的二氧化碳和水氣結合成碳酸，能溶蝕石灰岩；某些礦物吸收水分後體積膨脹；水和岩層中的礦物作用，改變原來礦物的分子結構，形成新礦物。這些作用可使岩石硬度減弱、密度變小或體積膨脹，促使岩石分解。

現象特徵

物理風化是最簡單的風化作用，在沙漠地區尤其明顯。因為那裡氣溫白天高達40－50℃，晚上可降到0℃以下，岩石熱脹冷縮，這種脹縮在岩石表部和核部是不一樣的。由於不同礦物的膨脹係數不一樣，久而久之，岩石出現了裂隙，由大塊變成了小塊，由小塊變成砂，由砂變為土，石頭就爛掉了。在有化學作用和生物作用參與的情況下，風化作用進行得更快， 風化的過程和產物也更豐富多彩。

最常見的風化現象是岩石的球狀分化，這是因為岩石的外層易發生成層裂開和鱗片狀剝落的緣故，兼之岩石內常有相互交錯的裂縫，沿裂縫風化最深，稜角磨得最圓。在懸崖陡坡上的岩石，因風化而發生崩落，裂解下來的石塊沿山坡流動，最後在山坡腳下穩定的地方堆積下來，形成上尖下圓的錐形體，稱倒石錐。如果是一個平緩的山坡，崩落下來的岩塊雜亂地堆積在那裡，形成石灘或石海。

視頻

山花崗岩小型構造發育，可幫助風化作用，主要是剝脫作用