残积物及风化壳

　　地壳表层岩石遭受风化作用后，在原地形成的松散堆积物称残积物（层）。在地壳表层不同深度由于风化作用的因素、方式和强度不同，致使在垂直剖面上形成具有不同成分和结构的多层残积物，由这些残积物所构成的复杂剖面称为风化壳。在风化壳的顶部，通常是生物活动的场所，生物在生命过程中分泌和产生大量的有机质，有机质与残积物不断发生化学反应，改造残积物，这个过程称成土（壤）作用，经成土作用改造过的富含腐殖质的残积物称土壤。因此，残积物和土壤都是风化壳的组成物质。由于风化作用的复杂性和基岩的性质不同，风化壳可以由单一的残积层组成，也可以由多层残积层组成。

　　风化壳中常含有多种有用矿产，风化成因的铁、锰、镍、钴、铝矿床是这些矿种中的主要类型。风化壳和残积层的结构特点对工程建筑也有直接影响，因此研究风化壳有着重要意义。

　　决定风化壳形成的主要因素是气候条件，在不同气候条件下，风化作用进行的方式、强度不同，因而形成处于不同风化作用阶段和发育程度的风化壳。据此可把风化壳划分为下列四个主要类型：

　　1.岩屑型风化壳（机械风化壳）。岩石在物理风化作用下在原地产生碎裂，形成岩屑型风化壳。其化学风化作用微弱，元素迁移能力也弱，组成残积层的岩石成分与母岩基本一致。风化壳上层碎屑粒径细小，向下逐渐变粗，最下部是具风化裂隙的基岩。

　　岩屑型风化壳主要形成于寒冷气候带（冻原带），由于气温低；化学元素极不活跃，仅有微弱的化学风化作用，使部分硅酸盐矿物风化成水云母和水绿泥石等风化程度低的矿物。

　　2.硅铝—硫酸盐型风化壳及硅铝—碳酸盐型风化壳。此类风化壳是在物理风化作用基础上，化学风化作用开始阶段的产物。在氧和二氧化碳的作用下，硫化物受氧化成硫酸盐；铝硅酸盐矿物中的碱金属和碱土金属在碳酸化作用下，从矿物中析出，并形成碳酸盐。此阶段的典型矿物是石膏、方解石等，因水溶液呈碱性，有时可形成水云母等粘土矿物。此类风化壳形成于干旱气候带（荒漠带）及温暖的半干旱气候带（草原带）。整个风化壳因富含钙而呈黄—灰黄色，类似黄土又称黄土状风化壳，这类风化壳的厚度一般不大。

　　3.硅铝粘土型风化壳（高岭石型风化壳）。在化学风化作用深入进行下，钙、镁、钾、钠等元素全部被析出，硅也大量迁移。水溶液呈酸性反应，使硅酸盐、铝硅酸盐矿物分解，形成高岭石、蒙脱石等粘土矿物，故称高岭石型风化壳。高岭石型风化壳主要形成于温暖湿润气候带（草原灰化土带）。

　　4.砖红土型风化壳。在化学风化作用进行较为彻底的情况下，硅酸盐矿物已全部分解，可以迁移的元素均已析出，形成硅、三价铁、铝的氧化物。风化壳因富含铁质而呈红色。典型的砖红土型风化壳主要形成于湿热气候带。

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