风化作用的类型
岩石的风化作用，可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用等三种类型。
（一）物理风化作用
以温度变化为主要影响因素，而使岩石发生机械破坏的作用，称为物理风化作用。如因温差反复变化而引起岩石的剥离和崩解（图3-1）；岩石孔隙和裂隙中水的冻融所引起的冰劈胀裂；以及由盐类结晶引起的岩石崩裂等。物理风化使整体的岩石逐步崩解成碎块以至碎屑，而岩石的化学成分却很少发生变化。在日温差和年温差变化大的地区，物理风化作用的表现较为强烈。
（二）化学风化作用
岩石与大气、水、生物中的各种化学组分发生一系列的化学反应，而使其组成的物质成分发生变化的作用，称为化学风化作用。化学风化作用不仅破坏岩石，改变其化学成分，并且能产生新矿物。水和温度是化学风化最重要的条件，如果没有水的参与，许多化学作用便不能进行。温度每升高10℃，化学反应速度增加为原来的2～3 倍，因此，化学风化作用在炎热而潮湿的气候条件下最为显著。化学风化作用进行的方式主要有以下几种：
（1）溶解作用岩石中的有些矿物可以直接溶解于水，如岩盐、石膏等，而且水中常含有各种酸类物质，可以增加水对岩石的溶解能力。如石灰岩中的方解石，在含有侵蚀性CO2 水的作用下，会形成可溶于水的重碳酸钙随水流失，结果造成石灰岩地区溶蚀现象，有的溶洞长达几十公里。
（2）水化作用岩石中的有些矿物与水作用时，能吸收水分形成新的化合物，如硬石膏（CaSO4）与水起作用后形成石膏（CaSO4·2H2O），其体积增大60%，对周围岩石产生很大压力，促使岩石破坏。
（3）水解作用岩石中的矿物与含有自由离子H＋和［OH］－的水作用。能使矿物的阳离子形成氢氧化物，从矿物中解脱出来，这样岩石的结构就被分解破坏了。如正长石在水的作用下，一方面形成KOH溶液及SiO2 胶体随水流失；一方面形成不溶解于水的高岭石残留在原地。
（4）氧化作用氧化作用是自然界最常见的化学作用。在空气和水中或地下一定深度，都含有大量的游离氧。岩石在氧化作用下，使其中低价元素（或化合物）转变为高价元素（或化合物），形成新矿物，而岩石却遭到分解破坏。如黄铁矿经氧化作用后变为多孔疏松的褐铁矿，并析出硫酸溶液流失，对岩石和混凝土有强烈的侵蚀破坏作用。
（三）生物风化作用
生存在地表及岩石中的生物，在其生命过程中由于新陈代谢所产生的有机质，以及生长和活动过程中，使岩石遭受破坏或化学变化的作用，称为生物风化作用，如生长在岩石裂缝中的植物，随其长大，根部逐渐把岩石胀裂开来，而且根部能分泌出多种有机酸，会腐蚀和溶解它周围的岩石。生物风化作用的意义不仅在于它引起岩石的机械和化学破坏，而且特别在于它形成了一种既有矿物质又有有机质共同存在的新物质，这就是土壤。
上述物理的、化学的、生物的三种风化作用，在自然界不是单独进行的，而是同时或相互交替进行，它们相互依存、相互影响和相互促进。物理风化作用使岩石破碎，扩大了化学风化作用的范围；反过来，由于化学分解，使岩石变得疏松软弱，降低了抵抗机械破坏的能力，从而加速风化的进程。对一个地区而言，一定时期可以一种或两种风化作用方式为主，其余为辅，这主要决定于该区的气候特点。如果一个地区气候发生了显著的变化，那么，风化作用的方式、强度以及残积物的特点也随之发生变化。因此，根据风化残积物的特点，可以恢复古气候和古地理，也可以作为划分第四纪地层的标志之一。
图3-2 北京周口店花岗闪长岩的风化壳
Ⅰ—土壤；Ⅱ—全风化带；Ⅲ—强风化带；Ⅳ—弱风化带；Ⅴ—基岩