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什么是物理风化？
岩石和矿物主要受温度变化以及其他因素的影响，在原地发生机械破碎，而化学成分未明显改变的过程，称为物理风化作用，又称机械风化。物理风化作用使得完整的岩石产生裂隙或崩解，形成大小不等的碎块。
物理风化作用有以下几种方式
01
温差风化
温差风化是由于岩石表层温度的周期性变化而使岩石崩解的过程。
岩石是热的不良导体。白天，阳光照射，岩石表层升温快而内部升温慢，岩石的表层与内部之间产生了温度差异，表现为受热膨胀程度的差异，从而在岩石表层和内部之间产生了一些细微破裂。到了夜晚，岩石表层散热快而内部仍保持着较高的温度，出现了差异收缩现象，又在岩石表层和内部之间造成细小的裂隙。如此反复进行，裂隙不断扩大增多，原来完整的岩石最终崩解为大小不等的碎块。
温度变化引起岩石缩胀不均而崩解的过程示意图
多数岩石是由一种以上的矿物组成的。不同矿物有不同的受热膨胀系数，如石英为3x10-6，正长石为17x10-6。因此，即使同处于受热膨胀或散热降温状态，矿物之间的差异膨胀或收缩都可使岩石内部出现裂隙，从而导致岩石遭到破坏。
岩石的物理风化（内外温差导致的崩裂）
温差风化作用盛行于昼夜温差较大的干旱半干旱地区，如我国塔克拉玛干沙漠地区，白天47℃（酷暑最高温度达67.2℃），晚上-3℃，相差50℃。
可可西里山北坡的风化地貌
02
冰劈作用
冰劈作用（又称冻融风化）是指岩石裂隙中充填的水，因结冰体积膨胀而使岩石裂隙扩大的过程。水结冰后体积比原来增大1/11左右，对裂隙面产生960~2000kg/cm2的压力，在如此巨大的压力作用下，岩石中的裂隙被撑裂扩大以至最终崩解。
冰劈作用示意图
冰劈作用主要发生在高纬度寒冷地带和中低纬度高山区，特别是在昼夜温度变化在0℃上下的雪线地区，水在岩石裂隙中反复地融化与结冰，加速了岩石崩解和破坏的速度。
挪威西南部里瑟峡湾的“谢拉格伯顿石”
（从地质学的角度来讲，谢拉格伯顿石的形成是岩石风化的结果。冰河时代结束以后，全球气候逐渐回暖，被冰雪覆盖的挪威每年都会有一部分冰雪融化，雪水渗入岩石，当冬天来临，岩石的孔隙和裂隙中的水又冻结成冰，体积膨大，使岩石裂隙加深加宽，然后雪水沿着扩大的裂隙更深入地渗入岩石的内部，这样一年又一年周而复始的冻结、融化，使裂隙不断扩大，最终导致大量的岩石崩裂成为岩屑。这种作用叫作冰劈作用，又称冻融风化，属于物理风化的一种。所以，谢拉格山到处像是被斧头一层层劈开一样，极其陡峻，奇迹石的形成，恰恰就是冰劈作用造成岩石崩裂遗留下的结果。图文自http://blog.sciencenet.cn/blog-258217-691405.html）
03
盐类的结晶与潮解作用
当岩石裂隙中充填含有盐分的水溶液时，白天烈日暴晒、水分蒸发，盐类物质因过饱结晶。结晶后体积膨胀，撑开裂隙。据实验资料，明矾结晶后体积增加0.05%，可对裂隙施加40kg/cm2的压力。夜晚，气温降低，结晶出的固体盐从大气中吸收水分变成盐溶液而潮解，并渗透到白天所产生的裂隙中。如此反复进行，裂隙不断扩大，岩石破裂直至崩解。盐类的结晶与潮解作用主要出现在降水量少，蒸发强烈的干旱、半干旱地区。
与冰劈作用类似，体积的变化导致物理风化的产生。
04
生物物理风化
植物的根系和掘地动物对岩石也会产生物理风化作用。随着树木的生长，其根系越来越大，同时对岩石的裂隙壁产生了极大的作用力，就像楔子一样将岩石岩裂隙劈开，形成机械风化，著名的黄山松有很多都是生长在岩石的缝隙中。各种掘地动物，如啮齿类动物、蠕虫动物等，也会产生机械作用。
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