当前课程知识点:地质学与工程地质 > 第3章 外动力地质作用 > 3.2 风化作用 > chapter 3.2.1-物理风化
同学们好 欢迎来到地质学与工程地质课程
这节课呢 我们来学习风化作用中的物理风化
物理风化呢它其实也就是外部营力
使岩石或构成岩石的一些矿物
在原地发生机械破碎的过程
从机制上来讲呢
又可以分为岩石释重或者是卸荷
温度的变化 冻融破坏
以及可溶盐的结晶与潮解四个方面
一般的来讲呢岩石形成之后
受上覆岩层的压力及构造应力的影响
通常处在一个高压的环境中
一旦由于剥蚀 比如说河流的下切
人工开挖等等 导致作用在岩石上的压力降低
也就是说岩石发生释重或者是卸荷
这种作用呢 将引起岩石向临空面发生膨胀变形
如果发展到一定程度将会形成一系列
与临空面近于平行的张开裂隙
从而破坏岩体的完整性
卸荷作用引起的岩石破坏呢
在自然界中经常的遇到
尤其是一些高山峡谷或高地应力区更为明显
比如我国雅砻江上锦屏一级电站坝址区
由于河流下切作用形成了高陡的峡谷地貌
导致两岸岩体卸荷 引起的物理风化深度
可达两百多米
还有澜沧江上的小湾电站坝址区
属于高地应力区
坝基由于人工开挖卸荷
导致岩体产生这种平行于开挖面的板状破裂面
而且在开挖过程中有时可以听到啪啪啪的声音
自然界中温度变化对岩石的破坏作用呢
主要来自于太阳的辐射热
白天在太阳照射下岩石表面的温度首先升高
同时呢由于岩石是热的不良导体
所以热量不能及时地传递到岩石的内部
这样就在岩石的表层和内部产生了一个温度差
也就是形成了一种外热内凉的状态
相应的也就产生了内外差异受热膨胀现象
从而在岩石的表层会形成
与表面近于平行的微破裂
经过一天的太阳照射呢
热量慢慢地传递到岩石的内部
到了晚上由于周围环境温度迅速降低
所以岩石表层的温度首先降低
形成一个外凉内热的一个状态
相应的产生了差异收缩现象
从而在岩石的表层会形成
与岩石表面近于垂直的微破裂
那么这种作用日复一日年复一年
裂隙呢会不断发展增多
导致岩石层层剥落
使岩石形状逐渐趋于圆滑
形成近似的球状的块石
所以这个过程呢就叫做球形风化
在花岗岩山区呢
经常可以看到有球形风化过程
形成这种风化球 岩块非常的圆润
我们知道岩石裂隙中的水呢
结冰后会发生体积的膨胀
并给裂隙两侧的岩石产生一个膨胀力
如果这个膨胀力超过了岩石的强度
是不是会使裂隙逐渐扩大
并产生新的裂隙
而新的裂隙产生及裂隙的扩张
当然又会使更多的水参与进来
从而进一步促进了这种过程的发展
经过这种多次的冻结 融解后
岩石将逐渐被破坏
这个过程呢我们来称为冻融破坏
又叫做冰劈作用
冻融破坏呢 在一些高纬及高寒地区比较明显
比如我国的北方还有青藏高原地区等等
一般来讲因气候引起温度变化所影响的范围内
也就是在近地表几米 几十米的范围内
所以冻融破坏呢 也主要是在地表的浅部范围
比如这是一个岩石冻融破坏形成的一个断面
可以看出在这条线以上岩石基本上
被破坏成大小差不多的一些岩石碎屑
盐类的结晶与潮解作用呢
主要是指岩石中一些裂隙
或孔隙中被含有可溶性盐的水填充
所以蒸发后这些盐类将结晶并产生体积膨胀
这些过程循环往复
最终使岩石发生解体和破碎
所以呢从岩石破坏的力学机理上来讲
这种作用与冰劈作用类似
在北方呢经常可以看到一些古建筑砖墙外侧
出现一些层层的剥落现象
而且表面会可以看到一些白色的盐碱
其实就是这种风化作用产生一种结果
可以说风化作用是外动力地质作用的开始
它为其它的外动力地质作用提供了物质基础
而物理风化呢
又是风化作用中最重要的一种类型
所以通过这节课的学习呢
同学们要重点掌握物理风化作用
它的机理类型及其对人类工程活动一些影响
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试