在地表或近地表改变岩石物理和化学状态而不一定侵蚀或搬运其产物的一些过程，综合起来叫做岩石风化作用（Rock weathering）。风化作用是由外力主要是由太阳能所引起的。它不能形成特殊的地形，只能对形成地形的岩石改造和破坏，因而对地形和第四纪沉积物的形成会产生一定的影响。

风化作用的深度，局限于外力过程所能够达到的深度。该深度与风化作用的强度是正比，大部分地区在10m以下，已知最大风化作用深度发生于热带，其下限是地下水最深的循环深度，大致为1km。

风化作用的主要特点是岩石在原地破坏或蜕变，而未被搬运。当然，这只是相对意义的未被搬运。事实上，在风化作用进行的过程中，矿物的溶解、溶液的循环和微粒的迁移，也是一种微观的搬运。

风化作用破坏岩石的构造，改变岩石的矿物成分，在原地形成残积物。风化作用虽然不能形成特殊的地形，但由于它促进了剥蚀作用和堆积作用，对剥蚀地形和堆积地形的形成和发展，却起着广泛的潜在的作用。

风化作用基本分为机械风化（物理风化）和化学风化两类。生物风化作用是物理和化学风化作用的综合。机械风化又叫做崩解（disintegration），意指岩石碎块分离或分散开来而没有蜕变。化学风化作用，又叫做分解作用（dicomposition），主要指组成岩石的矿物颗粒的化学成分的改变。风化作用研究得越深入，介于机械风化和化学风化作用之间的差别就越不清晰。在地貌第四纪地质学中常常首先研究机械风化作用，因为在岩石与空气、水和生物发生化学作用之前，一般都需要机械破坏。

机械破碎作用受岩石构造裂隙和矿物颗粒之间或矿物颗粒中裂隙的控制。引起岩石进一步机械破坏和崩解的主要过程有：（1）压力解除后的差异膨胀；（2）热力膨胀和收缩；（3）裂隙和空隙中外来晶体的生长；（4）生长的和运动的生物所产生的机械压力。每种作用都以不同方式影响着不同岩石类型的机械风化作用。

化学风化作用是在一定近地表条件下，岩石中的矿物产生溶解和结晶、淋滤和沉淀、氧化和还原、水解和脱水等过程的综合。形成于高热和高压下的矿物，在地表易于受外来热化学反应以产生体积较大和密度较小的化合物。风化作用中最常见的是氧化作用，氧化作用是在矿物与水和空气中氧的相互作用，这种作用一般使其体积增大，其中含铁矿物与溶于水的氧反应尤为常见。其它风化作用有碳酸盐化作用，这是矿物与溶于水中的CO反应；水解作用是矿物与水的分解和反应；水化作用是矿物分子结构中增加水；盐基交换作用是在一种溶液和一种固体矿物之间的一个电子和离子的交换；螯化作用是一种矿物的离子进入有机化合物的一种生物矿化作用过程等。

地壳最上部发生风化作用的地带，叫做风化带。在风化带内，风化作用使岩石崩解、蜕变、形成了一种新的未经移动的松散堆积物，叫做残积物。

残积物有两种含义。一种是广义的，是指风化作用形成的各种类型的风化产物；另一种是狭义的，是指风化产物经水和其它动力将细粒的和可溶的物质带走而残留下来的较粗粒的和稳定的物质。这实际上是一种残留物。

由残积物所组成的覆盖于地壳表面的外壳，叫做风化壳。

编辑于 2020-01-15

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风化作用对地貌的影响

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岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。导致上述现象的作用称风化作用。 外能是地球外部来源的能量，主要有太阳辐射能、日月引力能、重力能。外动力地质作用的范围只限于地表表层几米至几公里深度以内。包括风化作用、水流、冰川等外表的地质作用。 矿物、岩石形成时有一定的物理、化学条件，通常是地下高温高压条件。当它们露出地表后，改变了物理、化学条件时，岩石、矿物稳定性将要受到破坏。岩石可以破碎，也可以化学分解，或形成新的矿物。 风化作用：由于温度的变化、大气(氧气)、水溶液以及生物的作用，使地表岩石或矿物在原地发生物理、化学变化的过程叫风化作用。它发生以后，原来高温高压下形成的矿物被破坏，形成一些在常温常压下较稳定的新矿物，构成陆壳表层风化层，风化层之下的完整的岩石称为基岩，露出地表的基岩称为露头。 第一节 风化作用的类型 一、机械风化作用 岩石和矿物发生机械破碎而不改变其化学成分的风化作用，称为机械风化作用，它是由于温度变化及岩石空隙中水和盐分的物态变化引起的，作用方式主要有： 1. 岩石的热胀冷缩 温度昼夜变化、季节变化。日变化影响最大，内陆干旱沙漠地区，昼夜温差变化、物理风化最强烈。如西北沙漠地区，白天47℃，晚上-3 ℃，相差50 ℃. (1)不同矿物胀缩系数不一，相互脱落。 (2)表里不一。白天，表面受晒膨胀，晚上，表面冷缩，内部受热开始胀。 2. 岩石空隙中水和盐分的物态的变化 结冰体积膨胀，对周围岩石产生挤压力，扩大孔隙，冰劈作用。盐结晶时体积膨胀。 机械风化作用可以形成倒石锥地貌。 二、化学风化作用 氧、水溶液不仅使地表附近的岩石发生破碎，而且使它们的化学成分发生改变，这就是化学风化作用。通过化学反应，使那些在地表条件下不稳定的矿物变成另一种新的矿物(它适应地表环境)。 进行方式： 1. 氧化作用 空气中1/5氧 黄铁矿FeS2(++)氧化成褐铁矿Fe2O3.H2O(3+)，由铜黄色变为褐红色，颜色变深，结构变疏松。在地表称铁帽，地下连着矿床。 2. 溶解作用 任何矿物都溶于水，只是溶解度有大有小。 CaCO3+CO2+H2O-->Ca(HCO3)2 方解石 (重碳酸钙) 3. 水解作用 水和矿物相结合的一种化学反应。正长石+H2O-->高岭石+。. 4. 水合作用 有些矿物吸引一定数量的水。石膏+H2O-->硬石膏 经过彻底的化学风化作用，一切活泼的元素均从矿物中风化出来并随水流失，只有性质稳定的元素舅Fe，Mn，Al，Ni等才残留原地，如果这些元素富集到具有工业价值时，就成为残余矿床。 三、生物风化作用 生物的生命活动过程和尸体腐烂分解过程对岩石的破坏作用有机械和化学两种方式： 1. 生物的机械风化作用 植物根对岩石的破坏，蚯蚓等钻洞，人类活动如挖洞、采矿等对岩石进行破碎。 2. 生物的化学风化作用 生物死亡后，腐烂分解形成一种腐植质(胶状的物质)，是一种有机酸，对岩石起腐蚀作用. 地壳表层岩石经机械破碎，化学风化后形成的松散物，再经过生物的化学风化作用，增加了有机物质---腐殖质，这种具有腐殖质、矿物质、水和空气的松散物质叫做土壤。 第二节 影响风化作用的因素 风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。 一、气候条件 气候寒冷或干燥地区，生物稀少，寒冷地区降水以固态形式为主，干旱区降水很少。以物理风化作用为主，化学和生物风化为次。岩石破碎，但很少有化学风化形成的粘土矿物，以生物风化为主形成的土壤也很薄。 气候潮湿炎热地区，降水量大，生物繁茂，生物的新陈代谢和尸体分解过程产生的大量有机酸，具有较强的腐蚀能力，故化学风化和生物风化都十分强烈，形成大量粘土，在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。 二、地形条件 地形影响气候，间接影响风化作用；另一方面，陡坡上，地下水位低，生物较少，以物理风化为主. 地势平坦，受生物影响较大，化学风化作用为主。 三、岩石性质 1. 成分 (1)岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压，矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大). (2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化，基性岩中暗色矿物较多，颜色深，易于吸热、散热. (3) 沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化. 差异风化：在相同的条件下，不同矿物组成的岩块由于风化速度不等，岩石表面凹凸不平； 或由不同岩性组成的岩层，抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽，砂岩、页岩互层，页岩呈沟槽。通过差异风化，我们可以确定岩层产状。 2. 岩石的结构构造 (1) 岩石结构较疏松的易于风化； (2) 不等粒易于风化，粒度粗者较细者易于风化； (3) 构造破碎带易于风化，往往形成洼地或沟谷。 球形风化： 在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中，岩石常被风化成球形或椭圆形，这种现象叫做球形风化，它是物理风化为和化学风化联合作用的结果。 球形风化的主要条件有：(1)岩石具厚层或块状构造；(2) 发育几组交叉裂隙；(3)岩石难于溶解；(4)岩石主要为等粒结构。 被三组以上裂隙切割出来的岩块，外部棱角明显，在风化作用过程中，棱角首先被风化，最后成球状。 第三节 风化壳及其研究意义 1. 岩石经风化后部分易熔物质被水带走流失，余下的碎屑岩和化学风化中形成的一些新矿物便残留原地，这些残留在原地的风化产物称残积物. 残积物的矿物组成、化学成分、颜色与下伏地层(原岩)有一定的关系，它们常具有棱角，无分选性，无层理，向下逐渐过渡到基岩，在存在生物活动物的地区，残积物顶部发育成土壤. 风化壳： 残积物和土壤在大陆地壳表层构成一层不连续的薄壳，称之为风化壳. 2. 风化壳可由一层残积物组成，也可由几层风化分解程度不同的残积物组成，而且层与层之间常逐渐过渡而无明显分界线。由于风化作用以地表最强烈，并向深处减弱， 故具垂直分带。一个完整的风化壳在剖面上，从下往上可分为以下几层： 层1： 未经风化的基岩. 层2： 半风化层，岩石机械破碎成碎块. 层3： 残积层，物理和化学风化，由下而上，风化程度由浅至深，碎屑颗粒由大变小. 层4： 土壤层，经受长期物理风化、化学风化和生物风化作用，形成土壤。在没有生物风化作用的地区土壤层缺失. 3. 风化壳的厚度和成分因地而异，一般潮湿炎热气候区，风化壳厚度大，并有可能形成Fe，Mn，Al，Ni等残积矿床(风化壳型矿床)，干旱地区风化壳薄，常仅数十厘米且结构简单。 古风化壳：风化壳若为后来沉积物所覆盖，则称为古风化壳。 4. 风化壳的研究意义 (1) 地壳运动与古地理：长期稳定或隆起，风化壳得以充分发育，古风化壳代表古代沉积间断，发育构造运动. (2) 古地理：陆地，不同气候条件，风壳物征不一. (3) 矿产： 残余型矿床，残积砂矿床(金、金刚石). (4) 工程建设：对近代埋藏的风化壳应慎重对待。某水库工程对风化壳厚度估计不够，蓄水后坝下渗漏严重。 再谈风化作用 岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。导致上述现象的作用称风化作用。 大约在200年前，人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征。可现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地，湖泊终将被沉积物和植被填满，沙漠会随着气候的变化而行踪不定。地球上的物质永无止境地运动着。暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下，而且地表富含氧气、二氧化碳和水，因而岩石极易发生变化和破坏。表现为整块的岩石变为碎块，或其成分发生变化，最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化。由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀 地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。 虽然所有的岩石都会风化，但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化。经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察，我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素。不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造，不同矿物的溶解性差异很大。节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度，又决定了岩石的易碎性和表面积。风化速率的差异，可以从不同岩石类型的石碑上表现出来。如花岗岩石碑，其成分主要是硅酸盐矿物。这种石碑就能很好地抵御化学风化。而大理岩石碑则明显地容易遭受风化。 气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的。在温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑。最典型的例子，是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔，搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后，仅过了75年就已面目全非。 地势的高度影响到气候：中低纬度的高山区山麓与山顶的温度、气候差别很大，其生物界面貌显著不同。因而风化作用也存在显著的差别。地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义：地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，而山体的背阳坡可能常年冰雪不化，显然岩石的风化特点差别较大。 剥蚀与风化作用在大自然中相辅相成，只有当岩石被风化后，才易被剥蚀。而当岩石被剥蚀后，才能露出新鲜的岩石，使之继续风化。风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现。当岩屑随着搬运介质，如风或水等流动时，会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀。这样也就产生更多的碎屑，为沉积作用提供了物质条件。 ......

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简述风化作用的类型及其对岩石的影响

风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。 一、气候条件 气候寒冷或干燥地区，生物稀少，寒冷地区降水以固态形式为主，干旱区降水很少。以物理风化作用为主，化学和生物风化为次。岩石破碎，但很少有化学风化形成的粘土矿物，以生物风化为主形成的土壤也很薄。 气候潮湿炎热地区，降水量大，生物繁茂，生物的新陈代谢和尸体分解过程产生的大量有机酸，具有较强的腐蚀能力，故化学风化和生物风化都十分强烈，形成大量粘土，在有利的条件下可形成残积矿床。可形成较厚的土壤层。 二、地形条件 地形影响气候，间接影响风化作用；另一方面，陡坡上，地下水位低，生物较少，以物理风化为主. 地势平坦，受生物影响较大，化学风化作用为主。 三、岩石性质 1. 成分 (1)岩浆岩比变质岩和沉积岩易于风化。岩浆形成于高温高压，矿物质种类多(内部矿物抗风化能力差异大). (2) 岩浆岩中基性岩比酸性岩易于风化，基性岩中暗色矿物较多，颜色深，易于吸热、散热. (3) 沉积岩易溶岩石(如石膏、碳酸盐类等岩石)比其它沉积岩易于风化. 差异风化：在相同的条件下，不同矿物组成的岩块由于风化速度不等，岩石表面凹凸不平； 或由不同岩性组成的岩层，抗风化能力弱的岩层形成相互平行的沟槽，砂岩、页岩互层，页岩呈沟槽。通过差异风化，我们可以确定岩层产状。 2. 岩石的结构构造 (1) 岩石结构较疏松的易于风化； (2) 不等粒易于风化，粒度粗者较细者易于风化； (3) 构造破碎带易于风化，往往形成洼地或沟谷。 球形风化： 在节理发育的厚层砂岩或块状岩浆岩中，岩石常被风化成球形或椭圆形，这种现象叫做球形风化，它是物理风化为和化学风化联合作用的结果。 球形风化的主要条件有：(1)岩石具厚层或块状构造；(2) 发育几组交叉裂隙；(3)岩石难于溶解；(4)岩石主要为等粒结构。 被三组以上裂隙切割出来的岩块，外部棱角明显，在风化作用过程中，棱角首先被风化，最后成球状。 影响岩石硬度的因素也可分为自然因素和工艺因素两大类： （1）岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。 （2）岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。 （3）在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。 （4）一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。 在测量岩石硬度的过程中，应注意区分造岩矿物颗粒的硬度和岩石的组合硬度。前者主要影响钻掘工具的寿命，而后者则对钻进中的机械钻速起重大影响。 三、影响风化作用的因素 影响风化作用的因素主要有气候、植被、地形和岩石特征等方面。 （一）气候和植被 气候因素包括温度、降雨量和湿度，它们是控制风化作用的重要因素。 温度一方面通过控制化学反应速度来控制化学风化作用的进行，另一方面又直接影响物理风化作用，如温差风化、冰劈作用。降雨量和湿度则是通过介质的温度变化、水溶液成分的变化、植被的生长来影响物理、化学和生物的风化作用。 在地表的不同气候带，气候条件相差很大。在两极及高寒地区，气温低，植被稀少，地表水以固态的形式存在为主，所以在该地区以物理风化作用为主，尤以冰劈作用盛行为特征，而化学风化作用和生物风化作用很弱。在干旱的沙漠地带，植被稀少，气温日、月变化大，降雨量少，空气干燥，所以化学风化作用和生物风化作用非常之弱，而以物理风化作用为主，如温差风化、盐类的结晶和潮解作用是这些地区风化作用的主要形式。在低纬度的炎热潮湿气候区，雨量充沛，植被茂盛，温度高，空气潮湿，所以化学反应的速度较快，故化学风化作用和生物风化作用显著，风化作用的深度往往达数米。如果这些地区气候在较长时间内保持稳定，岩石的分解作用便能向纵深方向发展，形成巨厚的风化产物。这种气候条件也是形成风化矿产——铝土矿最有利的条件。 植被对风化作用的影响表现在两个方面：一方面直接影响生物的风化作用，埴被茂盛生物风化作用强烈，而植被稀少的地方生物风化作用就弱；另一方面又间接地影响物理风化作用和化学风化作用过程。岩石表面长满植物，减少了岩石与空气的直接接触，降低了岩石表面的温差变化，消弱了物理风化作用。但植被的茂盛却带来了更多的有机酸和腐殖质，使周围环境中水溶液更具有腐蚀能力，从而又加速了化学风化作用的进程。实际上植被对风化作用的影响与气候条件是分不开的，气候潮湿炎热，植被茂盛；而干旱、寒冷，植被稀少。 气候和植被对土壤的影响最为显著，不同的气候带都有其典型的土壤类型，当气候条件发生改变时，土壤类型也随之发生改变，因此有人把土壤称为“气候的函数”。如在寒冷潮湿的苔原气候带常形成冰沼土，在热带和温带的荒漠地区形成荒漠土，在温带落叶阔叶森地区形成棕壤和褐土。 （二）地形 地形条件包括三个方面：一是地势的高度，二是地势起伏，三是山坡的方向。 地势的高度影响气候的局部变化，中低纬度的高山区具有明显的气候垂直分带，山脚气候炎热，而山顶气候寒冷，植被特征也不一样，因而影响风化作用的类型和速度。在我国云南的大部分地区这种现象很明显。 地势的陡缓影响到地下水位、植被发育及风化产物的保存，因而也影响风化作用的进行。地势较陡的地区，地下水位低、植被较少，风化产物不易保存，使基岩不断裸露，从而加速了风化作用的进行。 阳坡、阴坡的风化作用类型和强度也不一样。阳坡日照时间长，湿度较高，植被较多，所以风化作用较强烈。如喜马拉雅山南坡面临印度洋，气候炎热、潮湿，化学和生物风化作用很强烈，而北坡干、冷，主要发育物理风化作用。 （三）岩石特征 岩石特征对风化作用的影响包括岩石的成分、结构、构造和裂隙。 岩石成分 不同的矿物具有不同的抗风化能力，那么由不同矿物组成的岩石其抗风化能力也就不同。如由橄榄石、辉石、长石等组成的岩浆岩容易风化，而由石英砂颗组成的沉积岩抗风化能力就很强。因此，抗风化能力较弱的矿物组成的岩石被风化后而形成凹坑，而抗风化能力强的组分相对凸出，在岩石表面就出现凹凸不平的现象，这称差异风化作用。 岩石的结构、构造 组成岩石的矿物粒径、分布特征、胶结程度及层理对风化作用的速度和强度都有明显的影响。在其它条件相同的情况下，由细粒、等粒矿物组成及胶结好的岩石抗风化能力较强，风化速度较慢。 裂隙 岩石的裂隙发育使岩石与水溶液、空气的接触面积增大，增强水溶液的流通性，从而促进风化作用的进行。如果一些岩石的矿物分布均匀，如砂岩、花岗岩、玄武岩等，并发育有三组近于互相垂直的裂隙，把岩石切成许多大小不等的立方形岩块，在岩块的棱和角处自由表面积大，易受温度、水溶液、气体等因素的作用而风化破坏掉，经一段时间风化后，岩块的棱、角消失，在岩石的表面形成大大小小的球体或椭球体，这种现象称球形风化作用。 研究风化作用具有很重要的意义。在风化作用过程中，一些难溶的元素或物质在原地及其附近堆积起来可富集成有用的矿产，如铁矿、铝土矿、镍矿等。据目前的资料统计，与风化作用有关的铝土矿占世界总储量的85％；风化作用还可形成一些找矿志如“铁帽”等。研究古风化壳对了解一个区域的地壳发展历史很重要，因古风化壳代表了较长时间的陆上环境，反映了地壳的一次上升运动。土壤是气候的函数，研究古土壤（主要是第三纪及第四纪的古土壤，更老的古土壤难于辨认）有助于恢复古气候、古地理环境。由于风化的岩石强度减弱、透水性增加，对工程建筑极为不利，所以在修建大型工程时要了解风化壳的分布和厚度以及被风化岩石的强度等，以便采取相应的措施以保证工程的质量。此外，风化壳及风化作用研究对于农林业种植及国土利用也具有现实意义。

90浏览2020-10-12

风化作用形成的地形地

为什么说风化作用是一切外力地质作用和地貌过程的先导

一.风化作用（weathering)是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。 二.风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。 此外植物根素的生长，洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。 岩石风化作用与水分和温度密切相关，温度越高，湿度越大，风化作用越强；但在干燥的环境中，主要以物理风化为主，且随着温度的升高物理风化作用逐渐加强；但在湿润的环境中，主要以化学风化作用为主，且随着温度的升高化学风化作用逐渐加强。物理风化主要受温度变化影响，化学风化受温度和水分变化影响都较大。从地表风化壳厚度来看，温度高，水分多