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[科普中国]-热力风化

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热力风化(Thermal weathering)是指岩石因为其内部热应力的作用而产生的机械破碎。

主要特征热力风化是指岩石因其内部热应力作用而产生的机械破碎。岩石由于比热较小,导热率较低,组成岩石的矿物热膨胀率各不相同,在太阳辐射热的影响下,岩石各部分温度升降、体积膨缩不一致,因而在岩石内部产生压应力与张应力。应力长期交变作用的结果,削弱了矿物颗粒间的连结,而发生破碎。1

风化程度分析热力风化是引起岩石力学性能劣化的重要因素,风化敏感性指数是对岩石风化程度进行定量评价和较准确地确定岩石风化深度的基础。在大量不同风化等级、时间及不同深度下岩样化学测试资料的基础上对风化敏感性化学风化指数进行了研究,研究表明:在前人提出的化学风化指数中,WI、WPI和LOI这三个指数对风化程度、时间和深度的变化都显示出明显的单调性和敏感性,可用它们作为评价岩石风化程度和确定风化深度的依据;ALK、a、b没有反映出与风化程度变化的单调性,不宜用它们作为评价岩石风化程度和确定风化深度的依据。2

环境影响岩石的风化作用同时参与了短时间尺度和长时间尺度的全球碳循环,科学揭示岩石风化对碳循环影响的机制和程度,对于全球碳循环研究、全球变化研究有重要意义,不仅可以部分地解决“遗漏汇”问题,还能为完善碳循环模型作贡献。相关研究讨论了当前岩溶、岩石风化以及碳循环的研究现状和存在问题,探讨了硅酸盐岩和碳酸盐岩在不同时间尺度上的碳汇意义,全面分析了影响岩石风化的多种因素及其控制机理。针对传统岩溶研究在区域尺度研究上的不足,将遥感和GIS方法引入数据获取、处理及分析过程中,实现了数据和研究成果从点源向区域面上的尺度转化。3

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学