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前天一早，有市民爆料：石老人的頭沒了……

下面是網(wǎng)絡(luò)流出的照片

現(xiàn)場(chǎng)看出，遠(yuǎn)處的石老人礁石垮塌

頂部缺失了一大塊

僅僅過(guò)了幾天，石老人發(fā)生了“巨變”

不只是頭，還有其他地方……

有人可能第一時(shí)間認(rèn)為（包括主編），是昨晚的電閃雷鳴造成的？其實(shí)主要還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)問(wèn)題。要知道這里的奇觀是由火山巖構(gòu)成的。這種火山巖浸在海中，受著風(fēng)吹浪打而度過(guò)了漫長(zhǎng)的歲月。

石老人的形成：當(dāng)海浪從兩側(cè)沖擊突出的岬角時(shí)，便會(huì)漸漸地形成海蝕洞穴，使海水連通，進(jìn)而成為大小不一的海蝕拱橋或象鼻子洞；當(dāng)孔徑隨海浪沖擊不斷加大到一定程度時(shí)，“拱橋”頂端或“象鼻子”處便會(huì)支撐不住而塌落下來(lái)，形成海蝕柱。這就是岬角后退殘留在海灘上的聳立柱體，也就是石老人的真正身世。

其實(shí)，早在2011年，石老人海蝕柱就由于風(fēng)化跡象明顯，不斷有石頭滑落。隨著時(shí)間的流逝，石老人也“日漸消瘦”。

掉落前的照片

據(jù)了解，在地質(zhì)史上，石老人原是一塊伸進(jìn)大海中的尖形的陸地，謂之岬角。在青島海岸的許多岬角中，只有這里組成岬角的巖石與他處不同，是由火山巖構(gòu)成的。這種火山巖浸在海中，受著風(fēng)吹浪打而度過(guò)了漫長(zhǎng)的歲月。經(jīng)海浪的“精心雕琢”，巖石千瘡百孔，嶙峋多姿。由于岬角突入海中，使海浪運(yùn)動(dòng)受阻，海浪在岬角處折射，產(chǎn)生能量聚集，對(duì)巖石產(chǎn)生了強(qiáng)大的沖壓力，天長(zhǎng)日久，便把這些石縫、石孔掏成了石洞。

早年，當(dāng)時(shí)的相關(guān)部門通過(guò)決議，對(duì)石老人的保護(hù)可行性以及保護(hù)方案進(jìn)行公開招標(biāo)。2011年7月5日，中標(biāo)單位對(duì)石老人附近的地質(zhì)、海流、以及石老人本身的風(fēng)化程度進(jìn)行觀測(cè)和論證。

針對(duì)上述情況，海水浴場(chǎng)工作人員表示情況屬實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)看不到完整的石老人礁石了，目前正在組織人力前往調(diào)查，后續(xù)應(yīng)該會(huì)對(duì)“石老人”進(jìn)行修復(fù)。近日青島迎來(lái)降雨天氣，網(wǎng)友猜測(cè)也可能跟降雨天氣有關(guān)。至于石老人是如何垮塌的，請(qǐng)以官方調(diào)查結(jié)果為主。

問(wèn)題探討：你認(rèn)為斷頭的石老人有修復(fù)的必要嗎，請(qǐng)?jiān)谖暮罅粞浴?/p>

相關(guān)歷史傳說(shuō)

相傳，石老人原是居住在嶗山腳下的一個(gè)勤勞善良的漁民，與聰明美麗的女兒相依為命。不料一天女兒被龍?zhí)訐屵M(jìn)龍宮，可憐的老公公日夜在海邊呼喚，望眼欲穿，不顧海水沒膝，直盼得兩鬢全白，腰弓背駝，仍執(zhí)著地守候在海邊。后來(lái)趁老人坐在水中拄腮凝神之際，龍王施展魔法，使老人身體漸漸僵化成石。姑娘得知父親的消息，痛不欲生，拼死沖出龍宮，向已變作石頭的父親奔去。她頭上插戴的鮮花被海風(fēng)吹落到島上，扎根生長(zhǎng)，從而使長(zhǎng)門巖、大管島長(zhǎng)滿野生耐冬花。當(dāng)姑娘走近嶗山時(shí)，龍王又施魔法，把姑娘化作一巨礁，孤零零地定在海上。從此父女倆只能隔海相望，永難相聚，后來(lái)人們把這塊巨礁稱為“女兒礁”。

巖石的風(fēng)化是地表常見的一種自然地理過(guò)程，幾乎到處都能發(fā)生。無(wú)論怎樣堅(jiān)硬的巖石，一旦出露或者接近地表，直接與水圈、大氣圈、生物圈接觸，在地表的物理和化學(xué)環(huán)境作用下，都會(huì)逐漸發(fā)生疏松、崩解和化學(xué)成分的改變，變成大小不等的巖屑和土層。巖石發(fā)生物理的和化學(xué)的變化成為風(fēng)化。引起巖石變化的作用成為風(fēng)化作用。

風(fēng)化作用的實(shí)質(zhì)就是巖石本身離開地殼深處高溫、高壓的條件，在出露或者接近地表后，為了適應(yīng)地表常溫、常壓的新環(huán)境而必然發(fā)生的一種變化過(guò)程。

通常把風(fēng)化作用分為物理、化學(xué)和生物風(fēng)化作用三種。因?yàn)樯镲L(fēng)化對(duì)巖石的破壞效應(yīng)，可以納入物理的或化學(xué)的過(guò)程，所以，風(fēng)化作用主要是物理風(fēng)化與化學(xué)風(fēng)化。

（一）物理風(fēng)化作用

物理風(fēng)化作用是指巖石發(fā)生物理疏松崩解等機(jī)械破壞過(guò)程，一般不引起化學(xué)成分的改變。

1. 因巖石卸荷釋重而引起剝離作用。

形成于地殼深處的巖石，后來(lái)受到地殼運(yùn)動(dòng)的抬升，上覆的巖石逐步被蝕去，釋放了原來(lái)受壓的應(yīng)力，由此而引起巖體膨脹。當(dāng)膨脹超過(guò)了彈性限度之后，巖石就會(huì)發(fā)生破裂而產(chǎn)生許多可見的裂隙或隱伏的紋理，成為卸荷裂隙。這種作用成為剝離作用，在花崗巖分布地區(qū)最為常見。

2. 外來(lái)晶體在巖石裂隙中的擠壓作用。

存在于巖石裂隙中的水，在氣溫達(dá)到冰點(diǎn)凝固結(jié)冰時(shí)，體積膨脹，比原來(lái)增大9%左右。它對(duì)裂隙周邊壁施加很大壓力，使巖石裂隙加寬加深。當(dāng)冰再融化時(shí)，水沿?cái)U(kuò)大了的裂隙向更深處滲入，再次凍結(jié)。如此反復(fù)進(jìn)行，就好像劈木材的楔子，不斷使裂隙加深加大，以至于把巖石崩解成碎塊。

巖石裂隙中的水，常常溶解著大量的礦物質(zhì)，一旦水分蒸發(fā)，溶液濃度逐漸達(dá)到飽和，便結(jié)晶成鹽類。這時(shí)體積增大，產(chǎn)生膨脹壓力，也可以使巖石迅速崩解。

在污染嚴(yán)重的大城市和工業(yè)區(qū)，雨水常常成稀薄的酸雨，它對(duì)石灰?guī)r、大理石建筑物有強(qiáng)烈的腐蝕作用，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)成石膏。而石膏的結(jié)晶作用，使巖石薄片狀崩解下來(lái)，這種作用應(yīng)屬于機(jī)械風(fēng)化作用，但它又是化學(xué)作用的反應(yīng)。

3. 因溫度變化而引起巖石體積發(fā)生膨脹與收縮作用。

因溫差變化，致使巖石體積膨脹收縮而引起巖石的破壞，主要是溫度變化的速度，而不在于溫度變化的幅度。溫度變化愈快，巖石破壞也愈迅速，所以受日溫差影響較大，年溫差影響小。

巖石白天在太陽(yáng)照射下，由于比熱小，表層很快灼熱增溫，產(chǎn)生熱力膨脹，但是巖石又是熱的不良導(dǎo)體，巖石表層以下增溫很慢，在巖石表層其下層之間便出現(xiàn)了極大的瞬時(shí)溫差，由于巖石表層與下層熱應(yīng)力引起的膨脹變形量不同，因而產(chǎn)生了它們之間的張應(yīng)力差別。夜間正相反，表層散熱快，迅速發(fā)生體積收縮，下層散熱慢，還大體保持原來(lái)的體積，兩者之間不同步變形，日久天長(zhǎng)，巖石經(jīng)過(guò)張應(yīng)力、壓力頻繁作用，加之巖石是脆性固體，一旦超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限，巖石就會(huì)產(chǎn)生許多風(fēng)化裂隙。

有的研究者認(rèn)為，即使在日溫差很大的干旱、半干旱地區(qū)，水分（特別是凝結(jié)水）所起的化學(xué)風(fēng)化作用，也是引起巖石破壞的重要原因?；瘜W(xué)風(fēng)化先破壞了巖石的結(jié)構(gòu)，才使機(jī)械風(fēng)化作用發(fā)展。

巖石物理風(fēng)化特別集中在節(jié)理的棱角部位，因這些部位巖石的溫差變化最大且最迅速，所以最易受剝落。棱角的逐漸剝落使石塊圓化而形成石蛋地形。在巖漿巖地區(qū)由于物理與化學(xué)風(fēng)化綜合作用的結(jié)果，可以使巖塊呈同心圓狀薄層脫落，這種現(xiàn)象稱之為球狀風(fēng)化。

4. 生物活動(dòng)對(duì)巖石機(jī)械風(fēng)化作用的影響。

樹根沿巖石裂隙生長(zhǎng)，楔入巖隙，擴(kuò)展裂隙，把巖石擠開，這種作用稱為根劈作用。生活在地下的大小動(dòng)物，往往把地下的土層、巖屑翻到地面上來(lái)。如果以地質(zhì)年代來(lái)度量，生物的機(jī)械破壞力量也是不可忽視的。

（二）化學(xué)風(fēng)化作用

位于地表的巖石礦物在水、大氣、生物的相互作用下發(fā)生氧化、溶解、水解、水化等一些列化學(xué)反應(yīng)，因而改變了巖石的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，甚至形成新的礦藏物，破壞了原來(lái)巖石的結(jié)構(gòu)，使巖石疏松甚至逐漸變成松散的土層，這種作用稱為化學(xué)風(fēng)化作用。

1. 溶解作用

是指水對(duì)礦物的直接溶解。地下水溶解了易溶的鹽類，流到低洼處，由于蒸發(fā)作用，鹽類被沉淀下來(lái)，形成堿地、鹽灘或鹽湖?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶解的礦物則殘留在原地，稱為殘積物。由于溶解作用增加了巖石的空隙，破壞了巖石的結(jié)構(gòu)，削弱了巖石抵抗風(fēng)化的能力，有利于物理風(fēng)化的進(jìn)行。

2. 水解作用

水解作用是指礦物與水發(fā)生反應(yīng)而分解的作用。水中游離的H+和0H—離子能和一些鹽類礦物離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)合生成新的礦物。

在熱帶、亞熱帶氣候條件下，二氧化硅常常呈膠體狀態(tài)，它和氫氧化鉀一起隨水逐漸流失，而次生礦物高嶺土則殘留在原地。

3. 水化作用

水化作用是指水與一些不含水的礦物相化合，水參與到礦物的晶格中去，改變了原來(lái)礦物的分子結(jié)構(gòu)，形成新的礦物。如硬石膏經(jīng)水化作用形成石膏。水化作用的結(jié)果，不僅使其物理性質(zhì)有很大改變，而且引起體積膨脹。如硬石膏水化成石膏后，體積要膨脹30%，從而加速了巖石的物理崩解。

4. 碳酸鹽化作用

雨水從大氣中溶解了相當(dāng)多的CO2，所以導(dǎo)致帶酸性。當(dāng)水分滲入地下，從植物的腐殖酸中獲得更多的CO2。碳酸鹽化反應(yīng)在石灰?guī)r地區(qū)最為明顯。

CaCO3+H2O+CO2 Ca(HCO2)2

構(gòu)成石灰?guī)r的主要礦物成分是方解石，它在純水中溶解速讀較慢，但在含有碳酸的水溶液中，就能發(fā)生快速反應(yīng)，使石灰?guī)r能夠迅速溶解，以致形成地上和地下的各種喀斯特地貌。

5. 氧化作用

氧是強(qiáng)氧化劑。它經(jīng)常是在水與水汽的參與之下，通過(guò)空氣和水中游離氧進(jìn)行氧化作用。溫度越高，氧化作用越強(qiáng)。許多變價(jià)元素在地下缺氧條件下常常形成低價(jià)元素的礦物，出露到地表后在氧化環(huán)境下，這些低價(jià)元素礦物極不穩(wěn)定，容易氧化為高價(jià)元素的新礦物，以適應(yīng)新的環(huán)境。在自然界容易氧化的元素大多數(shù)是金屬元素，尤其是鐵元素的氧化最常見。

只有位于地下水面以上的巖層，氧化作用才能強(qiáng)烈進(jìn)行。如巖層長(zhǎng)期位于地下水面以下，幾乎所有空隙都被不大流動(dòng)的地下水充滿，游離氧很少，氧化作用就很難進(jìn)行。前者稱氧化環(huán)境，后者稱還原環(huán)境。長(zhǎng)期位于地下水面以下的粘土，其孔隙中的水缺少游離氧，處于還原環(huán)境中，粘土多呈灰藍(lán)色，一旦出露水面以上，與空氣接觸，粘土中的鐵與空氣中的氧發(fā)生氧化作用，則很快變成黃褐或紅褐色。

6. 生物化學(xué)風(fēng)化

生物在新陳代謝過(guò)程中分泌出各種化合物，如碳酸、硝酸和各種有機(jī)酸等，它們對(duì)巖石起著強(qiáng)烈的腐蝕作用，甚至在巖層表面溶蝕成許多根的印痕。

化學(xué)風(fēng)化作用實(shí)際上是多種方式綜合作用過(guò)程，以某種單一方式的化學(xué)風(fēng)化在自然界是比較少見的。物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化作用在自然界也是緊密聯(lián)系在一起的。物理風(fēng)化作用使巖石疏松崩解，加大孔隙度，有利于空氣、水分和微生物的侵入，能夠促進(jìn)化學(xué)風(fēng)化的進(jìn)行。另一方面，化學(xué)風(fēng)化不僅使巖石性質(zhì)改變，也使巖石的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，減弱礦物之間的聚結(jié)力，有利于物理風(fēng)化的進(jìn)行。

氣候?qū)r石風(fēng)化的影響

在自然界中，氣溫的高低及降水量的多少等因素明顯受所在地區(qū)所處的緯度、地形以及距離海洋遠(yuǎn)近等因素的控制。

風(fēng)化殼與巖石風(fēng)化作用息息相關(guān)，圖中可以看出：

在不同氣候帶，巖石風(fēng)化的性質(zhì)與特點(diǎn)不同；不同氣候帶中溫度、降水量與植被之間的相互關(guān)系及其對(duì)風(fēng)化作用的影響。

在兩極及低緯度的高山區(qū)，氣候寒冷，水的活躍程度低，植被較少，化學(xué)風(fēng)化緩慢而微弱，冰劈作用極為突出，巖石易破碎成為具有棱角狀的粗大碎塊。

在濕熱氣候區(qū)，氣溫高，降水量大，植物茂密，微生物活躍，化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化進(jìn)行得快速而充分，風(fēng)化作用的深度達(dá)數(shù)十米以下，形成巨厚的風(fēng)化層。

在干旱區(qū)，仍以物理風(fēng)化為主導(dǎo)，化學(xué)風(fēng)化較弱，巖石多風(fēng)化成為棱角狀碎屑；由于雨水少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，易溶礦物也難于溶解。

地形對(duì)巖石風(fēng)化的影響

包括地勢(shì)的高度、起伏程度以及山坡的朝向等因素。

地勢(shì)的高度影響到氣候。例如，中低緯度的高山區(qū)具有明顯的垂直氣候分帶：山麓氣候炎熱，而山頂氣候寒冷，不同高度帶的植物群面貌顯著不同。因而，風(fēng)化作用的類型和方式隨高度而變化。

地勢(shì)的起伏程度對(duì)于風(fēng)化的性質(zhì)與特征具有重要的控制意義。

在地勢(shì)起伏大的山區(qū)，或在巨大的懸崖陡壁上，各種風(fēng)化產(chǎn)物均易被其他外力作用搬離，難以在原地殘留，因而這里基巖多裸露，風(fēng)化十分快速，物理風(fēng)化極為活躍。

在地勢(shì)低緩地區(qū)，風(fēng)化產(chǎn)物多殘留原處，或只經(jīng)過(guò)短距離的運(yùn)移便在低洼處堆積下來(lái)，形成較厚的覆蓋層，從而減輕溫度變化對(duì)下伏基巖的影響，降低風(fēng)化作用的速度。

低山丘陵或?qū)捑彽姆炙畮X地區(qū)，風(fēng)化速度中等，但化學(xué)風(fēng)化作用影響深度較大，對(duì)風(fēng)化產(chǎn)物的發(fā)育與保存較為有利。

山坡的朝向涉及氣候和日照強(qiáng)度，對(duì)中、低緯度山區(qū)的風(fēng)化作用尤為重要。如，山的向陽(yáng)坡日照強(qiáng)，冰雪易消融；而山體的背陽(yáng)坡日照短，冰雪可能常年不融。兩者的巖石風(fēng)化特點(diǎn)顯然有別。

巖石特征對(duì)巖石風(fēng)化的影響

巖石成分

巖石抗風(fēng)化能力的強(qiáng)弱與它所含礦物的成分、不同礦物的含量有密切關(guān)系。

1. 巖石的礦物成分

主要造巖礦物抗風(fēng)化能力由小到大的次序是：橄欖石、鈣長(zhǎng)石、輝石、角閃石、鈉長(zhǎng)石、黑云母、鉀長(zhǎng)石、白云母、黏土礦物、石英、鋁和鐵的氧化物；方解石也屬于易風(fēng)化礦物。

可見，礦物在風(fēng)化過(guò)程中的穩(wěn)定性與其在鮑溫反應(yīng)系列中晶出的順序有關(guān)，結(jié)晶越早的越不穩(wěn)定，結(jié)晶越晚的越穩(wěn)定。因而就火成巖論，由鐵、鎂質(zhì)礦物和基性斜長(zhǎng)石組成的超鎂鐵質(zhì)巖石和鎂鐵質(zhì)巖石最容易風(fēng)化，酸性火成巖較難風(fēng)化，中性火成巖則介于其中。

沉積巖是在近地表環(huán)境下形成的，性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。如常見的石英巖和石英砂巖，其主要成分為石英，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，地形上常呈突出的地形。黏土巖的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，物理風(fēng)化為主，但是因巖石的強(qiáng)度低，在剝蝕作用的參與下往往成為低地。石灰?guī)r在干寒地區(qū)以機(jī)械風(fēng)化為主，在濕熱地區(qū)則化學(xué)風(fēng)化突出。硅質(zhì)巖除少數(shù)非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)者外，一般難以化學(xué)風(fēng)化。變質(zhì)巖的風(fēng)化性能也因其成分而有差別。

2. 巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

巖石中礦物和碎屑物顆粒的粗細(xì)、分選程度及膠結(jié)程度等決定著巖石的致密程度和堅(jiān)硬程度，從而影響到巖石的風(fēng)化。如，疏松多孔或粗粒多孔的巖石比細(xì)密而堅(jiān)硬的巖石易于風(fēng)化。

至于巖石成層的厚薄、層間原生縫隙的有無(wú)和多少，均影響到巖石的可滲透性，對(duì)巖石風(fēng)化的難易也產(chǎn)生影響。

3. 節(jié)理發(fā)育狀況

節(jié)理破壞了巖石的連續(xù)性和完整性，增加了巖石的可滲透性，是促進(jìn)巖石風(fēng)化的因素。巖石中節(jié)理密集之處往往風(fēng)化強(qiáng)烈，尤其是在兩組節(jié)理交匯的地區(qū)，風(fēng)化速度快，加之有剝蝕作用的疊加，能夠形成多種多樣的地貌。譚老師地理工作室綜合整理

有時(shí)幾組方向的節(jié)理將巖石分割成眾多多面體的小塊，小巖塊的邊緣和隅角從多個(gè)方向收到溫度及水溶液等因素的作用，最先被破壞且破壞神都較大，久而久之，其棱角逐漸圓化，變成球形或橢球形，稱為球狀風(fēng)化（spercial weathering）。它是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化聯(lián)合作用的結(jié)果，但以化學(xué)風(fēng)化起主要作用。塊狀而均粒的花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖以及厚層砂巖等球狀風(fēng)化最普遍。表示被幾組節(jié)理切割的巖石經(jīng)歷球狀風(fēng)化的過(guò)程。

如果抗風(fēng)化能力不一的巖石共生在一起，則抗風(fēng)化能力強(qiáng)的巖石突出，抗風(fēng)化能力弱的凹入，稱為差異風(fēng)化（differential weathering）。

在自然界，影響風(fēng)化作用的各種因素多是聯(lián)合作用的。巖石的特征屬于內(nèi)在因素，氣候、地形等是外界條件。

在相同的外界條件下，不同的巖石，其風(fēng)化情況不一。如在潮濕氣候條件下，花崗巖易于風(fēng)化，遭受破壞，以致變成較軟的高嶺石和松散的石英砂，并形成各種地貌景觀；而石英砂巖卻較難風(fēng)化，場(chǎng)堅(jiān)硬屹立。原因是花崗巖中的長(zhǎng)石易于水解或碳酸化而變成高嶺土，而石英砂巖幾乎全由石英組成，水解或碳酸化對(duì)它不起作用。

另一方面，在不同的外界條件下，同種巖石的風(fēng)化情況也不一樣。如石灰?guī)r在濕熱氣候下極易化學(xué)風(fēng)化，在干旱氣候下，因缺乏足夠含CO2的H2O，化學(xué)風(fēng)化難以發(fā)生。在研究巖石的風(fēng)化特征時(shí)，應(yīng)注意對(duì)各種控制因素作全面分析。

風(fēng)化作用與土壤

母質(zhì)因素

風(fēng)化作用使巖石破碎，形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼，其上部可稱為土壤母質(zhì)。如果風(fēng)化殼保留在原地，形成殘積物，便稱為殘積母質(zhì)；如果在其它外力或重力作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等，則稱為運(yùn)積母質(zhì)。

母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài)，它在氣候與生物的作用下，經(jīng)過(guò)上千年的時(shí)間，才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長(zhǎng)植物的土壤。

1、成土母質(zhì)的類型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切。各種造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著，由大到小的順序大致為：石英→白云母→鉀長(zhǎng)石→黑云母→鈉長(zhǎng)石→角閃石→輝石→鈣長(zhǎng)石→橄欖石。因此，發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細(xì)，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少；發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發(fā)育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多，而在洪積物和沖積物上發(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征。

成土母質(zhì)、風(fēng)化殼與土壤

成土母質(zhì)或稱土壤母質(zhì)，地表巖石經(jīng)風(fēng)化作用使巖石破碎形成的松散碎屑，物理性質(zhì)改變，形成疏松的風(fēng)化物，是形成土壤的基本的原始物質(zhì)。

成土母質(zhì)就是風(fēng)化殼，它沒有肥力，只是通氣透水，剛剛能釋放一些礦物養(yǎng)分，而土壤是具有肥力的。

2、土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影響。巖石的礦物組成差異，使土壤的礦物組成也不同。

發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤，含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多； 發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤，含石英、正長(zhǎng)石和白云母等淺色礦物較多； 其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，含水云母和綠泥石等粘土礦物較多；河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母，湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物。 從化學(xué)組成方面看，基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤，而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤，石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤，鈣的含量最高。

最近各位老師都在討論一個(gè)問(wèn)題：

巖石圈屬于內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)還是外部圈層結(jié)構(gòu)？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)看一篇文章，下兩圖出自【中學(xué)地理教學(xué)參考】2012年第5期。肖擎.巖石圈屬于地球的內(nèi)部圈層還是外部圈層?

圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪~

接著我們?cè)賮?lái)看下2019版高中四個(gè)版本教材對(duì)巖石圈的定義。

2019版高中人教版第一冊(cè)（P22）寫到：上地幔頂部與地殼都由堅(jiān)硬的巖石組成，合稱巖石圈。

人教版必修1關(guān)于圈層結(jié)構(gòu)的配圖

2019版高中中圖版第一冊(cè)（P15）寫到：地殼和上地幔（軟流層以上的上地幔），合稱巖石圈。

中圖版關(guān)于地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)配圖

2019版高中湘教版第一冊(cè)（P26）寫到：地殼和上地幔頂部（軟流層以上）是由巖石組成的，合稱巖石圈。

湘教版關(guān)于地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)配圖

2019版高中魯教版第一冊(cè)P18對(duì)巖石圈給出相應(yīng)的定義：軟流層以上的地幔頂部與地殼，示意圖，如下：

湘教版關(guān)于地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)配圖

該概念是放在“地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)”這一框題進(jìn)行闡述，并在地球的內(nèi)部圈層的結(jié)構(gòu)圖中標(biāo)出；但在外部圈層的示意圖中，教材也標(biāo)出了巖石圈的大致位置。

這就很奇怪了！一個(gè)圈層居然同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)部分？這是因?yàn)楹茈y把它的歸屬問(wèn)題表述清楚，教材就采取了弱化、模糊的處理辦法和形式，或者借助于圖來(lái)模糊表示。

科學(xué)研究表明，數(shù)十億年前，原始地球是一個(gè)剛從太陽(yáng)星云中分化出來(lái)的接近均質(zhì)的物體。主要由碳、氧、鎂、硅、鐵和鎳等元素組成，沒有明顯的分層現(xiàn)象。換言之，地球誕生之初就沒有劃分圈層的屬性。

地球圈層的分化過(guò)程同整個(gè)地球的溫度變化過(guò)程密切相關(guān)。放射性元素的輻射能量在地球內(nèi)部的積累，使那里的溫度逐漸升高，因而物質(zhì)就有了可塑性，加上重力的作用，物質(zhì)便發(fā)生分異，逐漸形成性質(zhì)不同的圈層，不同圈層間存在著相互聯(lián)系。

本節(jié)討論的巖石圈，其概念最早由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家巴雷爾·約瑟夫（BarrellJoseph）于1914年根據(jù)板塊構(gòu)造理論提出，是指相對(duì)于固體地球上部軟流圈而言的堅(jiān)硬部分（孫榮圭，1984）。概念本身沒有劃分標(biāo)準(zhǔn)，不如從外部、內(nèi)部圈層的劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)審視。

中學(xué)地理教材中所說(shuō)的地球外部圈層主要是依據(jù)地表物質(zhì)的構(gòu)成來(lái)進(jìn)行劃分的，可分為大氣圈、水圈和生物圈。這三個(gè)圈層在固體地球的表面之上，與人類息息相關(guān)，是地理環(huán)境的有機(jī)組成部分，對(duì)它們可以用直接觀測(cè)和測(cè)量的方法進(jìn)行研究。從總體上看，它們具有明顯的共同特性。大致可認(rèn)為有以下幾個(gè)方面：相對(duì)穩(wěn)定性、開放性、整體性、災(zāi)害群發(fā)性時(shí)空層次性，以及受人類活動(dòng)的影響日趨顯著（任振球，1990）。

中學(xué)地理教材中所說(shuō)的地球內(nèi)部圈層是無(wú)法直接觀測(cè)的，科學(xué)家們只有依靠觀測(cè)地震波在地下不同深度傳播速度的差異和變化來(lái)判斷地球固體表面以內(nèi)的構(gòu)造，并在此基礎(chǔ)上把地球內(nèi)部劃分為地殼、地幔、地核（內(nèi)核、外核）三個(gè)基本圈層。這4個(gè)界限是地球中最主要的界限：地心，是整個(gè)地球的中心；內(nèi)、外地核的界限是萊曼1936年通過(guò)地震發(fā)現(xiàn)的；核幔界限是古登保1914年用地震方法發(fā)現(xiàn)的；地表其實(shí)是巨大地幔的表皮——地殼的表面，是固體地球的外界面。當(dāng)然，對(duì)固體地球所劃分的圈層不止這幾層。但其中最重要的就是這幾層（蔣志，2001）。

從兩個(gè)圈層的劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，兩者根本就不是一個(gè)維度討論的！你會(huì)產(chǎn)生這樣的困惑也很正常，因?yàn)榈乩韺W(xué)界的大佬們對(duì)于“巖石圈”的歸屬也有很多爭(zhēng)議。

根據(jù)中學(xué)地理教學(xué)的實(shí)際，巖石圈的分層并不依據(jù)地球物理方法（地震波等形式），而是利用各種物質(zhì)的物理性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)劃分。同時(shí)其表面直接與大氣圈、水圈等聯(lián)系在一起，在太陽(yáng)輻射和地球重力驅(qū)動(dòng)下，與大氣圈和水圈物質(zhì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了地表動(dòng)力系統(tǒng)，這是可以直接觀測(cè)、測(cè)量的。因此，巖石圈并不在內(nèi)外圈層劃分類屬的名稱體系中，是一個(gè)特殊的圈層。巖石圈是介于內(nèi)部圈層和外部圈層之間的一個(gè)圈層，具有過(guò)渡性，包括地殼和上地幔的頂部，即軟流層之上的固體巖石部分（肖擎，2012）。

巖石圈的分層問(wèn)題比較特殊，大部分空間范圍處于內(nèi)部圈層的空間范圍中，但它又與外部圈層有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，并與外部圈層之間進(jìn)行著物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)化，從而構(gòu)成了人類生活的地球表層（肖擎，2012）。弄清楚巖石圈的范圍及所屬的圈層對(duì)于學(xué)生理解巖石圈的物質(zhì)循環(huán)非常重要，并且對(duì)理解它對(duì)人類活動(dòng)的影響，理解四大圈層與地理環(huán)境的關(guān)系等問(wèn)題有重要意義。

試題鏈接

1.讀風(fēng)化作用強(qiáng)弱與氣候相關(guān)表示意圖，回答下列問(wèn)題

關(guān)于巖石風(fēng)化作用的敘述，正確的是( )

A.從①到②物理風(fēng)化作用逐漸加強(qiáng)

B.從②到③化學(xué)風(fēng)化作用逐漸減弱

C.從③到④化學(xué)風(fēng)化作作用逐漸加強(qiáng)

D.從④到①物理風(fēng)化作用逐減弱

答案：B

試題分析：從①到②溫度高，濕度增加，物理風(fēng)化作用逐漸減弱，化學(xué)風(fēng)化增強(qiáng)；從③到④溫度低，濕度較小，物理風(fēng)化作用逐漸增強(qiáng)，化學(xué)風(fēng)化減弱；從④到①干旱，溫度升高，物理風(fēng)化作用逐漸增強(qiáng)；而從②到③濕度大，溫度降低，化學(xué)風(fēng)化作用逐漸減弱。故選B。

2. 地表或接近地表的巖石，在溫度變化等的作用下，在原地發(fā)生機(jī)械破碎而不改變巖石化學(xué)成分的作用叫物理風(fēng)化作用。通常情況下，氣溫日較差大的地區(qū)，物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈。據(jù)此完成下列小題。

1.如果不考慮其他因素，在北半球中、高緯度地區(qū)物理風(fēng)化作用最強(qiáng)的坡向是

A．東北坡 B．西北坡

C．東南坡 D．西南坡

2.地球表面物理風(fēng)化作用最弱的自然帶是

A．溫帶荒漠帶 B．溫帶草原帶

C．熱帶雨林帶 D．亞寒帶針葉林帶

答案 1.D 2.C

解析分析：

1.【小題1】根據(jù)材料提示，氣溫日較差大的地區(qū)，物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈，在北半球中、高緯度地區(qū)，南坡晝夜溫差大，西坡下午受到太陽(yáng)輻射強(qiáng)，西坡的白天氣溫高一些，所以西南坡氣溫日較差大。其它因素都不需要考慮了。

2.【小題2】從材料提取信息“氣溫日較差大的地區(qū)，物理風(fēng)化作用強(qiáng)烈”，說(shuō)明氣溫日較差最小的地區(qū)，物理風(fēng)化作用最弱。熱帶雨林帶終年高溫多雨，氣溫日較差最??；溫帶荒漠帶和草原帶，氣溫日較差最大，亞寒帶針葉林帶，氣溫日較差較大。故選C。

3.【小題3】我國(guó)高山流石灘主要分布在西藏、云南和四川的西部山地。這里年均溫在-4℃以下，最熱月均溫也在0℃以下，經(jīng)常出現(xiàn)霜凍、雪雹和強(qiáng)風(fēng)。流石灘上植被稀少，沒有茂盛的草甸，更沒有蔥郁的樹木灌叢。植被的形態(tài)特征受地理環(huán)境的影響和制約，形成了自身獨(dú)特的生理特征。流石灘上的植物多具有速生、葉片厚、根系發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，強(qiáng)大的根系是為了適應(yīng)了強(qiáng)風(fēng)和松動(dòng)的碎石環(huán)境。

3. 2013年安徽高考 地表巖石風(fēng)化后，由殘留在原地基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物組成的殼層，稱為風(fēng)化殼。下圖為不同氣候—植被帶的風(fēng)化殼厚度變化示意圖。完成1-2題。

1.曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表（ ）

A.氣溫、降水、蒸發(fā)

B.降水、蒸發(fā)、氣溫

C.降水、氣溫、蒸發(fā)

D.氣溫、蒸發(fā)、降水

2.風(fēng)化殼厚度（ ）

A.甲大于丁是因?yàn)闊崃控S富、降水量大

B.乙大于丙是因?yàn)橹脖幻ⅰ⒄舭l(fā)量大

C.剛果盆地總體上大于格陵蘭島

D.伊朗高原總體上大于恒河平原

答案1.B 2.C

解析分析：

1曲線I由熱帶森林帶到熱帶草原帶迅速降低，應(yīng)代表降水；曲線Ⅱ由熱帶森林帶到熱帶草原帶迅速升高，應(yīng)代表蒸發(fā)；Ⅲ線在熱帶森林帶最高， 依次向亞熱帶森林帶和溫帶森林帶遞減， 應(yīng)為氣溫線， B項(xiàng)正確。

2.風(fēng)化作用是指暴露于地表或接近地表的各種巖石在溫度變化、水、大氣及生物作用下在原地發(fā)生的破壞作用，因此，風(fēng)化殼的發(fā)育厚度與溫度、降水、植物生長(zhǎng)量有關(guān)，而且與這三個(gè)因素都呈正相關(guān)。圖中風(fēng)化殼厚度甲大于丁主要是因?yàn)榧椎亟邓看?，溫度低（都屬溫帶?熱量相當(dāng)），蒸發(fā)微弱，空氣潮濕，植物生長(zhǎng)量大，A錯(cuò)；

乙大于丙是因?yàn)橐业亟邓看?，氣溫高，植被茂盛B錯(cuò)；

剛果盆地位于熱帶森林帶，格陵蘭島位于苔原帶，由圖可知?jiǎng)偣璧仫L(fēng)化殼厚度總體上要大于格陵蘭島，C 正確；

伊朗高原屬于熱帶荒漠草原帶，恒河平原屬于熱帶森林帶，由圖可知伊朗高原風(fēng)化殼厚度要小于恒河平原，D錯(cuò)。

4.流石灘是高山地區(qū)特有的生態(tài)系統(tǒng)，通常指高山冰川雪線以下，高山草甸以上的過(guò)渡地帶，在山坡較平坦處形成扇形巖屑坡。這里年均溫在-4oC以下，最熱月均溫也在0oC以下，經(jīng)常出現(xiàn)霜凍、雪雹和強(qiáng)風(fēng)。植被稀少，多具有速生、葉片厚、根系發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，多呈斑塊狀、簇狀匍匐在地面零星分布，花色艷麗(如下圖)。

(1)描述高山流石灘的形成過(guò)程。(6分)

(2)分析高山流石灘植被稀疏的原因。(6分)

(3)分析流石灘上的植物是如何對(duì)抗惡劣的生存環(huán)境的。(6分)

【答案】

(1)(6分)在劇烈的晝夜氣溫變化和凍融作用下(風(fēng)化作用)，使大量巖石表面裂隙發(fā)育，不斷崩解破碎，巖屑和碎石沿著山坡緩慢向下滑動(dòng)，在較平坦處堆積形成流石灘。

(2)(6分)①氣溫低 ②降水少 ③晝夜溫差大

④紫外線強(qiáng) ⑤風(fēng)力強(qiáng)勁 ⑥土壤不發(fā)育(任答三點(diǎn))

(3)(6分)①植株低矮，可防風(fēng)保暖

②根系發(fā)達(dá)，可抵御干旱和大風(fēng)

③花色艷麗，可吸引有限的動(dòng)物為其傳播花粉

④葉片厚，可保溫抗旱

⑤速生，適應(yīng)暖季時(shí)間短的環(huán)境(任寫三點(diǎn))

5.下圖是不同氣候條件下風(fēng)化殼深度變化示意圖，讀圖完成下列要求。

（1）a、b、c三條曲線，_______曲線表示蒸發(fā)量。

（2）A、D、E、G四個(gè)地帶中能形成完整土壤剖面的有_______（填寫字母）地帶；即使增加降水也很難形成完整土壤剖面的是_______（填寫字母）地帶。

（3）一個(gè)發(fā)育成熟的土壤剖面一般具有_______

______、腐殖質(zhì)層、_________、淀積層和母質(zhì)層。

（4）B范圍內(nèi)的氣候類型是______________，對(duì)應(yīng)的地帶性植被、土壤類型分別是____________、_______________。

（5）D范圍內(nèi)的植被類型是______________，開發(fā)該區(qū)域的關(guān)鍵性制約因素是___________。

（6）C、D兩個(gè)地帶不能發(fā)育森林植被的共同原因是____________________________；F地帶能形成深厚風(fēng)化殼的原因是

____________________________________。

【答案】（1）a （2）E、G；A （3）枯枝落葉層；淋濾層（4）亞寒帶針葉林氣候；亞寒帶針葉林；灰化土 （5）溫帶荒漠；缺水（6）降水量少于蒸發(fā)量；高溫多雨（降水量大于蒸發(fā)量），植物茂盛。

6. (2020年廣東省二模)閱讀圖文材料，完成下列要求。（17分）

鹽風(fēng)化是巖石表面的鹽分隨著降水滲入巖石孔隙(或裂隙)中，向巖石背風(fēng)面運(yùn)動(dòng)，在干燥的背風(fēng)面結(jié)晶、膨脹，導(dǎo)致巖石背風(fēng)面崩裂，在巖石表面形成坑坑洼洼的風(fēng)化穴，這種風(fēng)化作用多見于沿海和內(nèi)陸干旱地區(qū)的近地面巖石中。圖7示意鹽風(fēng)化原理和崖壁鹽風(fēng)化穴景觀。

（1）簡(jiǎn)述我國(guó)西北干旱地區(qū)鹽風(fēng)化穴形成的基本條件。（3分）

（2）我國(guó)西北干旱地區(qū)鹽風(fēng)化現(xiàn)象主要發(fā)生在巖石東南側(cè)，分析其原因。（4分）

（3）請(qǐng)觀察崖壁鹽風(fēng)化穴景觀圖，指出其中可支持判斷沉積巖的依據(jù)。（4分）

（4）若地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致陡崖上升，推測(cè)陡崖上鹽風(fēng)化穴的變化特點(diǎn)。（6分）

答案：（1）（3分）具有可滲水孔隙（裂隙）的巖石結(jié)構(gòu)；滲入水分含鹽量較高；干濕交替的小氣候環(huán)境

（2）（4分）西北地區(qū)盛行西風(fēng)迎風(fēng)坡一側(cè)（西北側(cè)）雨水較豐富，而東南側(cè)一般保持干燥；南側(cè)比北側(cè)光照強(qiáng)，蒸發(fā)量大，鹽分易結(jié)晶，破壞巖石表面。

（3）（4分）鹽風(fēng)化穴沿巖石表面延伸成層，說(shuō)明鹽風(fēng)化穴沿著特定的層位發(fā)育（2分）；層間差異明顯，說(shuō)明同層巖性相似，不同巖層巖性不同。有明顯的層理構(gòu)造特點(diǎn)（2分）。

（4）（6分）陡崖上升，鹽風(fēng)化穴分布高度增大（2分）；巖層表面形成新的鹽風(fēng)化穴，鹽風(fēng)化穴分布面積增大（2分）；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)化作用，早期形成的鹽風(fēng)化穴崩塌消失（2分）。綜合自探索青島、Geo Edu Talk等