内容正文:
课时3 风化作用与风力作用
课程标准
结合实例,解释外力对地表形态变化的影响。
学习目标
1.结合示意图,说明风化作用及风力作用的类型、分布及特征。(区域认知)2.结合具体的案例,分析风化作用及风力作用典型地貌的形成过程。(综合思维)
知识点一 风化作用与地表形态
1.风化作用:是指地表或接近地表的岩石,在温度变化、水、大气及生物的影响下原地发生的破坏作用。
2.风化作用的类型
物理风化
使岩石发生机械破碎
化学风化
伴随着岩石化学成分的改变
生物风化
生物参与下的风化作用,是通过物理风化和化学风化进行的
核心归纳
1.物理风化:包括温度变化、寒冻风化和盐风化作用。
(1)温度变化
①风化过程:岩石是热的不良导体。由于温度变化,岩石表层与内部受热不均,产生差异膨胀和收缩,容易崩解破碎。
②分布地区:干旱、半干旱地区。日温差、年温差较大,物理风化显著。
(2)寒冻风化(冰劈作用)
①风化过程
②分布地区:高寒、高山及季节变化显著的地区。
(3)盐风化
①风化过程:含盐溶液渗透岩石表层的孔隙或微裂隙中,因蒸发过饱和而导致盐类结晶,结晶力将盐晶周围的岩石碎屑颗粒撑开而脱落,地貌上会逐渐形成大小不等的风化穴。
②分布地区:多见于沿海和内陆干旱地区的近地面岩石中。
2.化学风化:是指岩石在氧、二氧化碳、水以及生物的作用下发生分解,使其化学成分发生变化,形成新物质的过程。这些新物质有的被水溶解,随水流失,不被水溶解的物质残留在原地。
3.生物风化:指生物对岩石、矿物产生机械的和化学的破坏作用。在生物风化作用中,植物根系的生长、洞穴动物的活动等可以松动岩石或使岩石破裂。
区域
风化作用类型
冰冻气候区
物理风化(冰劈作用)
干旱、半干旱区
物理风化(温度变化、盐风化)
温暖湿润区
化学风化、生物风化
炎热潮湿区
强烈的化学、生物风化
3.风化作用对地表形态的影响
(1)风化壳:是指由岩石风化产物在大陆岩石圈表层所构成的、呈不连续分布的疏松表层。物理风化的产物是粗细不等、棱角分明的碎块。
(2)典型地貌
①倒石堆
在干旱地区或寒冷地区,物理风化产物常在坡度较平缓的坡麓地带堆积。
②花岗岩球状风化物
岩浆向上侵入,在地壳内部冷却凝固形成花岗岩体,地壳抬升,岩体出露地表,接受风化侵蚀,沿节理崩解破碎,棱角缩减,趋向球形,形成花岗岩“球状风化”地貌景观。
(2023·湖北宜昌联考)盐风化作用是岩石表面的盐分随着降水渗入岩石孔隙(或裂隙)中,并向岩石背风面运动,在岩石背风面结晶、膨胀,导致岩石背风面崩裂,形成坑坑洼洼的岩石表面景观的作用。这种风化作用多见于沿海和内陆干旱地区的近地面岩石中。下图示意甘肃酒泉某地红色砂岩露头(露头是岩石出露地表的部分)的盐风化穴,该地平均年降水量仅为84 mm。据此完成1~3题。
1.岩石背风面易发生盐风化的原因是( )
A.风小,风力侵蚀弱
B.向阳,昼夜温差大
C.干燥,盐分易结晶
D.潮湿,盐晶易膨胀
2.若该地红色砂岩四周年降水量相同,推测该地岩石的盐风化穴发育较明显的一侧是( )
A.偏东侧 B.偏南侧
C.偏西侧 D.偏北侧
3.我国东部沿海海潮平均高潮线与最大涨潮线之间的区域也存在盐风化现象。与甘肃酒泉相比,我国东部沿海红色砂岩形成的盐风化穴( )
A.更大,排列更密集 B.更大,排列更稀疏
C.更小,排列更稀疏 D.更小,排列更密集
答案 1.C 2.B 3.D
解析 第1题,盐风化是易溶于水的盐分结晶导致的,岩石背风面不易被雨水淋湿,干燥的环境使水分蒸发强烈,盐分在岩石缝隙中结晶,撑裂岩石,所以岩石背风面易发生盐风化,C正确,D错误;风力侵蚀的强弱、昼夜温差的大小与盐风化的形成关系不大,A、B错误。第2题,岩性相同、四周年降水量相同,盐风化差异取决于水分蒸发(盐结晶)的强弱。甘肃位于中纬度地区,岩石南侧为阳坡,光照较强,南坡水分蒸发强烈,盐分结晶膨胀作用强,盐风化穴发育较明显,B正确,A、C、D错误。第3题,我国东部沿海海潮平均高潮线与最大涨潮线之间的区域存在的盐风化,其盐分主要来自海水,盐分作用面积大,线路多,形成的风化穴数量更多,排列更密集,盐风化穴更小,D正确,A、B、C错误。
(2024·北京顺义区期末)倒石堆是一种发育在岩壁下由大量松散且呈棱角状的岩屑堆积而成的坡地地貌,在冰缘环境下的高山地区最为发育。下图为“倒石堆素描示意图”。据此完成4~6题。
4.发育倒石堆的主导作用是( )
A.物理风化 B.流水侵蚀
C.风力侵蚀 D.冰川侵蚀
5.倒石堆地貌底部岩屑粒径( )
A.非常细小 B.磨圆度高
C.大小混杂 D.比较粗大
6.火星上倒石堆地貌发育,可能与其有关的是( )
A.较大的重力 B.大量松散物
C.冰雪覆盖广 D.流水作用弱
答案 4.A 5.D 6.B
解析 第4题,倒石堆的岩屑呈棱角状主要是因为在温度变化下,地表或接近地表的岩石、矿物在原地发生机械破碎,属于物理风化,A正确;流水侵蚀和风力侵蚀作用下,岩石磨圆度高,棱角不明显,B、C错误;冰川侵蚀形成冰斗、角峰或U形谷,D错误。第5题,在重力作用下,岩屑粒径大的重力大,在自身重力的作用下,滚落距离远,在倒石堆地貌底部的岩屑粒径比较粗大,D正确,A、B、C错误。第6题,火星质量、体积比地球小,故其重力比地球小,A错误;火星大气比地球稀薄,昼夜温差比地球大,物理风化作用强,有大量的松散物质,在重力作用下,也会发育大量倒石堆,B正确;火星上倒石堆地貌发育与冰川和流水作用无关,C、D错误。
知识点二 风力作用与地表形态
1.风蚀作用与地表形态
(1)概念:风力对地表岩土的破坏作用。
(2)类型
(3)对地貌的影响:造成地表物质的损失,使地表遭到破坏,从而形成各种风蚀地貌。
(4)典型地貌
外力作用
地貌形态
分布
典型景观
风蚀作用
戈壁、风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀城堡、雅丹地貌等
干旱、半干旱地区
2.风积作用与地表形态
(1)概念:风所搬运的沙粒由于条件改变而发生堆积。
(2)对地貌的影响:形成各种形态的沙丘。
外力作用
地貌形态
分布
典型景观
风积作用
形成沙丘、沙垄和沙漠边缘的黄土堆积
干燥内陆及临近地区、滨岸部分沙化区
核心归纳 利用风成地貌判断风向
(1)利用流动沙丘的坡度陡缓来确定风向
含有大量沙粒的气流,遇到地面灌丛、岩块的阻挡,沙粒沉落、堆积形成沙丘。如果没有被阻挡,沙丘在风力作用下可以移动,形成流动沙丘。流动沙丘的特点是迎风坡平缓,背风坡陡峭,所以坡度缓的一侧为上风向。如下图所示:
(2)利用沉积物颗粒大小判定风向
沉积物会随着风速减弱沉积下来,颗粒大的先沉积,故颗粒大的一侧为上风向。如右图所示:
(3)利用雅丹地貌的垄沟走向判断风向
垄沟走向与盛行风向一致。
(4)根据沙丘链的延伸方向判断风向
很多个新月沙丘连在一起形成沙丘链,沙丘链的延伸方向与盛行风向垂直。
西藏米林县年降水量约640毫米,且集中在6~9月,冬春季多大风。在该县丹娘乡的雅鲁藏布江北岸山麓,有一个高约百米的沙丘,叫丹娘沙丘。雅鲁藏布江水位季节变化大。下面图1为丹娘沙丘附近等高线示意图,图2为丹娘沙丘景观图。
1.[综合思维]描述丹娘沙丘所在河谷的特征。
答案 谷坡陡峭;相对高度大;谷底较平坦开阔。
2.[综合思维]指出该沙丘的沙源地,并说明理由。
答案 雅鲁藏布江河床(沙洲、河滩)。理由:雅鲁藏布江水位季节变化大;枯水期河床泥沙裸露,为沙丘的形成提供物质条件。
3.[区域认知]推测丹娘沙丘所在河谷段的主导风向,并说明理由。
答案 东南风。理由:沙丘由风力搬运、堆积而来,沙源地应位于沙丘的上风向;由图可知,沙源地(河床)位于该沙丘的东南部,故主导风向为东南风。
(2023·广东潮州期末)小明暑假同家人去埃及旅游,看到了“白沙漠”景观。所谓白沙漠,埃及人又称为“蘑菇沙漠”。高耸的白垩岩层屹立在埃及白沙漠中,仿佛一片巨大的蘑菇群,是由数千年沙暴“雕刻”而成。据此完成1~2题。
1.形成“蘑菇沙漠”的作用主要是( )
A.火山喷发 B.流水堆积
C.冰川作用 D.风力侵蚀
2.“蘑菇沙漠”形成地区的环境特点是( )
A.高温湿润 B.寒冷干燥
C.干旱少雨 D.温差小
答案 1.D 2.C
解析 第1题,白垩岩层是沉积岩,火山喷发形成的是喷出岩(岩浆岩),A错误;沙漠地区气候干旱,降水少,流水堆积不是主要外力作用,B错误;埃及气候炎热,没有冰川作用,C错误;该地区主要外力作用是风力作用,“蘑菇沙漠”地貌是风蚀地貌,形成“蘑菇沙漠”的作用主要是风力侵蚀,D正确。故选D。第2题,根据材料可知,“蘑菇沙漠”分布在埃及沙漠地区,该地区干旱少雨,C正确。湿润地区不是沙漠的主要分布地区,A错误;该沙漠位于低纬度地区,气候炎热,B错误;沙漠地区温差大,D错误。故选C。
(2023·湖北襄阳月考)读“某地理景观图”,完成3~4题。
3.图示地貌形成的外力作用是( )
A.流水 B.冰川 C.风力 D.海浪
4.图示景观照片显示的当地主导风向为( )
A.西北风 B.东南风
C.东北风 D.西南风
答案 3.C 4.A
解析 第3题,从图中形态来看,图示地貌属于沙丘地貌,是由风力堆积作用形成的,故该地貌形成的外力作用是风力作用,C正确。第4题,图示为新月形沙丘地貌,而沙丘形状与风向有关,一般情况下迎风坡较缓、背风坡较陡,根据图中指向标可知,迎风坡一侧位于西北方向,故判断该地主导风向为西北风,A正确。
课时对点练 [分值:60分]
(选择题1~8题,每小题3分,共24分)
(2023·浙江温州期末)下图为“某同学设计的外力作用模拟实验示意图”,实验过程如下:将大小、形状适宜的页岩用热水浸泡一分钟,随后缓慢地放入另一个烧杯的冷水中。重复上述过程3~5次,观察页岩表面发生的变化。回答1~2题。
1.该实验模拟的外力作用是( )
A.高温变质 B.侵入冷凝
C.刨蚀作用 D.风化作用
2.夜间温度下降,水结成冰,会导致岩石( )
A.规模变大 B.裂隙增大
C.变成碎片 D.成分改变
答案 1.D 2.B
解析 第1题,据材料“页岩用热水浸泡一分钟,随后缓慢地放入另一个烧杯的冷水中”可知,由于温度的变化,会导致岩石表层与内部受热不均,产生差异进而膨胀和收缩,岩石容易崩解破碎,属于外力作用的风化作用,D正确;高温变质、侵入冷凝属于内力作用,A、B错误;刨蚀作用一般是由冰川运动对地表土石体造成的破坏,实验中主要体现了岩石受热的变化,C错误。第2题,夜间温度降低,渗入岩石裂隙的水结成冰后体积增大,使岩石裂隙增大,B正确。
(2024·天津月考)新月形沙丘是平面形如新月的沙丘,是风积地貌的一种。新月形沙丘的纵剖面有两个不对称的斜坡,其中一斜坡两侧形成接近对称的两个尖角,称为沙丘的两翼。新月形沙丘大部分出现在沙漠的边缘地带。下图为“新月形沙丘景观图”。据此完成3~5题。
3.新月形沙丘两翼的延伸指向( )
A.迎风坡 B.背风坡 C.西部 D.东部
4.新月形沙丘大部分出现在沙漠边缘地带的原因可能是沙漠边缘( )
A.临近戈壁滩,植被状况差
B.地形复杂,利于泥沙沉积
C.高压控制,主导风向稳定
D.风力减弱,风积作用显著
5.能正确表示新月形沙丘地貌形成过程的是( )
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→甲→丁→丙
C.丙→丁→乙→甲 D.丁→丙→甲→乙
答案 3.B 4.D 5.B
解析 第3题,根据风力搬运与沉积作用的特点可知,新月形沙丘缓坡为迎风坡,陡坡为背风坡,故两翼的延伸指向背风坡,B正确。第4题,沙漠边缘是风力减弱的地带,意味着风力的侵蚀与搬运作用减弱,风力堆积作用增强,因而分布大范围的新月形沙丘,D正确;沙漠边缘植被状况比沙漠内部状况好,A错误;沙漠边缘不一定地形复杂,B错误;沙漠边缘不一定是在高压控制下,C错误。第5题,新月形沙丘迎风坡为缓坡、背风坡为陡坡,两侧坡度不对称。甲、乙、丙、丁四图中,乙图坡度对称,应为沙丘刚刚开始形成的时候,即在定向风的作用下,风沙遇到了草丛或灌木的阻挡堆起了小沙堆。之后风在迎风坡发生吹蚀,在背风坡形成旋涡进行堆积。与此同时,沙堆的左右两侧形成向内回转的气流,使两翼不断扩展,逐渐形成了新月形沙丘的新月形态。由此可判定新月形沙丘地貌形成过程为乙→甲→丁→丙,B正确。
(2023·山西太原月考)球状风化平衡石中的球状岩石与基座岩石平面相切,接触面小,且属于同一岩层。下图1为“球状风化平衡石景观图”,图2示意球状风化平衡石形成的四个阶段。据此完成6~8题。
6.正确表示球状风化平衡石形成过程的是( )
A.①②③④ B.②①④③
C.①②④③ D.②①③④
7.球状风化平衡石的岩石类型最可能是( )
A.花岗岩 B.玄武岩
C.石灰岩 D.粉砂岩
8.推测球状风化平衡石所在岩层出露于地表的直接原因是( )
A.砂岩风化崩塌 B.外力剥蚀砂岩
C.断层上升运动 D.岩层断裂下陷
答案 6.B 7.A 8.B
解析 第6题,球状风化平衡石中的球状岩石与基座岩石平面相切,接触面小,且属于同一岩层,结合图2可知,完整而没有裂隙的岩石上覆有砂岩层;上覆的砂岩层及土层被剥蚀且出现较小裂隙;表层覆盖物全部被剥蚀,下层的岩石节理明显;经过长期的风化侵蚀,形成了许多球状风化平衡石。因此形成过程是②①④③。B正确。第7题,风化平衡石呈球状,岩石应比较坚硬,故排除水溶性强的石灰岩和较松软的粉砂岩,C、D错误;玄武岩比较坚硬,但是通常出露于地表,有气孔结构,题目中的风化平衡石所在岩层原来埋藏于地下,B错误;花岗岩是由于岩浆侵入地壳上部冷却凝固而成,形成于地下且硬度高,耐腐蚀,多形成球状风化地貌,A正确。第8题,根据所学知识可知,崩塌一般发生在较陡的斜坡,图中砂岩并非位于陡崖或陡坡,风化导致其重力崩塌的可能性小,A错误;砂岩因外力剥蚀而消失,风化平衡石所在岩层出露地表,B正确;由图可知,岩层并未发生断层活动,C错误;如果岩层断裂下陷,则球状风化平衡石所在岩层更难出露地表,D错误。
(选择题9~14题,每小题4分,共24分)
(2024·陕西西安月考)新西兰东南部的摩拉基海滩上约有50个圆形巨石,最大直径逾两米,重达数吨。它们距今已有6 000万年历史。据研究,圆石的形成原因与珍珠类似,由围绕着核心物质(如贝壳、珊瑚碎片等)的钙和碳酸盐慢慢结晶层层凝聚而成,直径两米左右的圆石要覆盖10到50米厚的海泥才能获得充分的矿物质。某些圆石长期暴露在水面之上的部分会开裂,并逐渐形成龟甲状花纹。完成9~10题。
9.导致圆形巨石表面形成龟甲状花纹的主要外力作用是( )
A.风化作用 B.海浪侵蚀
C.风力作用 D.海浪堆积
10.未来,摩拉基海滩圆形巨石可能发生的变化有( )
①受风化、剥蚀影响,体积变小 ②矿物质继续结晶,体积变小 ③海平面上升,巨石被淹没 ④受风化影响,崩解破碎
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
答案 9.A 10.B
解析 第9题,根据材料可知,某些巨石长期暴露在水面之上的部分会开裂,并逐渐形成龟甲状花纹。由于巨石长期出露水面,受昼夜温差等外力因素的影响,岩石开裂,形成龟甲状花纹,其主要外力作用是风化作用,故选A。第10题,未来,该地的巨石持续受到外力风化、剥蚀的影响,其体积可能变小。同时,随着全球变暖,海平面上升,巨石可能被淹没。巨石受风化作用的影响,也可能崩解破碎,①③④正确。根据材料分析可知,矿物质继续结晶需要覆盖很厚的海泥,需要漫长的地质时间演化;同时矿物质继续结晶,体积有可能变大,②错误。B正确。
雅丹是干旱地区特有的风水复合侵蚀地貌,一般出现在沙漠、戈壁之中,而在青海柴达木盆地西北部的台吉乃尔湖区的鸭湖附近却形成了独特的水上雅丹地貌,碧绿的湖水与鬼斧神工般的雅丹构成一幅天然画卷,宛如人间仙境,但美景的背后也潜藏危机。据此完成11~12题。
11.水上雅丹地貌的形成过程是( )
A.湖相沉积—地壳抬升—外力侵蚀—气候变暖、湖泊淹没
B.湖相沉积—地壳抬升—气候变暖、湖泊淹没—外力侵蚀
C.地壳抬升—外力侵蚀—气候变暖、湖泊淹没—湖相沉积
D.地壳抬升—湖相沉积—外力侵蚀—气候变暖、湖泊淹没
12.使美景潜藏危机的原因不包括( )
A.湖面水位上升淹没低矮雅丹地貌
B.湖水溶蚀作用导致雅丹地貌坍塌
C.水上雅丹底部受浸泡易坍塌
D.湖面风力大,波浪侵蚀加剧雅丹地貌坍塌
答案 11.A 12.B
解析 第11题,雅丹地貌是河湖相土状沉积物所形成的地面,经风化作用、间歇性流水冲刷和风蚀作用,形成与盛行风向平行、相间排列的风蚀土墩和风蚀凹地(沟槽)地貌组合,因此应先有湖相沉积,后经地壳抬升,湖相沉积裸露于地表,受风力侵蚀形成。水上雅丹是由于气候变暖,冰雪融水增加,湖泊水位上升,原有的雅丹被湖泊淹没而形成,A正确。第12题,流水溶蚀作用是指水对可溶性岩石的化学侵蚀,此处为雅丹地貌,由泥岩、砂岩组成的河湖沉积物不属于可溶性岩石,B符合题意;湖面水位上升会淹没低矮的雅丹地貌、水上雅丹底部受浸泡易坍塌,湖面风力大,波浪侵蚀加剧雅丹地貌坍塌,都可能使美景潜藏危机,A、C、D不符合题意。
下图为“不同气候区岩石的风化深度与当地年均温及年降水量的关系示意图”。读图完成13~14题。
13.下列对图示信息的判断,正确的是( )
A.岩石的风化深度与年降水量呈正相关
B.岩石的风化深度与年均温呈负相关
C.年降水量与年均温呈正相关
D.岩石的风化深度与气温年较差呈正相关
14.若图中有甲、乙、丙、丁四地,其对应的年均温和年降水量分别为(3 ℃,800 mm)(15 ℃,900 mm)(7 ℃,5 mm)(23 ℃,2 900 mm),则岩石风化深度最接近的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙
C.甲和丁 D.丙和丁
答案 13.A 14.A
解析 第13题,根据图中曲线变化可知,年降水量越多,岩石风化强度越大,岩石风化深度越深,呈正相关,A正确;年均温与岩石风化深度无明显相关性,B错误;年降水量与年均温无明显相关性,C错误;题目中未给出气温年较差,无法判断其与岩石风化深度的关系,D错误。第14题,据上题可知,岩石的风化深度与年降水量呈正相关,甲、乙两地的年降水量最接近,故岩石风化深度最接近,故A正确。
15.(2023·山东潍坊期末)阅读图文资料,完成下列要求。(12分)
2019年7月22日,某电视栏目组的队伍直奔青海省考察。考察区域主要位于高寒半干旱气候区,全年盛行西风和西北风,蒸发强,地表岩石风化破碎,风沙灾害严重。下图示意青海湖及周边地区。
(1)当考察队员来到青海湖边的时候,拍摄了蓝天白云下的湖边沙丘美景(左图),下面右图示意该景观某处沙丘剖面。请在右图中用箭头标注风向并说明判断依据。(2分)
(2)经考察,发现湖泊东岸多为规模较大的沙山和沙丘堆积、西岸多为规模较小的湖滩沙丘和沙丘链。推断造成青海湖东、西两岸沙丘规模差异的原因。(4分)
(3)分析该区域地表岩石风化严重的自然原因。(6分)
答案 (1)风向如图所示。
依据:迎风坡缓,背风坡陡。
(2)图示区域盛行西风和西北风,湖泊西岸受西部山地的阻挡,风力较弱,形成了规模较小的湖滩沙丘和沙丘链;盛行风经过开阔的湖面后,风力更强劲,致使湖泊东岸形成了规模较大的沙山和沙丘堆积。
(3)地势较高,大气稀薄,太阳辐射强烈,昼夜温差大;气候干旱,风速大,蒸发强烈;地表植被稀少,岩石裸露;地表岩石松软,易风化破碎等。
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