专题4 跨学科融合 化学作用与地貌的形成-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·地理（教用word）

　(2024·广东选择考)阅读图文材料，完成下列要求。(22分) 在气温下降、湿度增大时，硫酸钠易发生水合反应形成芒硝(Na2SO4·10H2O)，其体积会强烈膨胀；在气温上升、湿度减小时，芒硝又可脱水生成无水硫酸钠(Na2SO4)。上述可逆反应过程可表示为： Na2SO4＋10H2O⇌Na2SO4·10H2O 四川省仁寿县位于亚热带季风气候区。调查发现，在该县牛角寨山区紫红色砂岩表面及现存唐代石刻雕像表层的裂隙中，存在含有硫酸钠成分的硫酸盐物质。图1示意牛角寨山区及附近区域地质剖面和石刻雕像位置；图2反映2021年8月牛角寨山区气温和相对湿度的日变化。 (1)分析图1中甲、乙两区域地质构造和地层年代特征，并据此判断哪个区域遭受的地表剥蚀作用更强烈。(8分) (2)根据硫酸钠的可逆反应过程，简述牛角寨山区砂岩表面的硫酸钠在图2所示三个时段中，分别可能发生的变化过程。(8分) (3)结合当地气候特征，分析裂隙中硫酸钠的存在对该地石刻雕像表层岩体完整性的影响。(6分) 答案：(1)甲区域为构造沉降区，易接受沉积；主要为白垩纪和第四纪地层，年代较新。乙区域为构造抬升区，背斜顶部，易受剥蚀；仅有侏罗纪地层，缺失侏罗纪之后的地层，年代较老。　乙区域遭受的地表剥蚀作用更强烈。 (2)时段Ⅰ：气温持续下降，相对湿度持续增大，利于芒硝生成。 时段Ⅱ：前期(约6—11时)，气温持续上升(至最高)，相对湿度持续减小(至最低)，利于芒硝脱水生成无水硫酸钠；后期(约11—17时)，气温持续下降，相对湿度持续增大，利于芒硝生成。 时段Ⅲ：气温持续下降，相对湿度持续增大，利于芒硝生成。 (3)该区域位于亚热带季风气候区，气温和相对湿度变化较为明显，硫酸钠易发生水合或脱水反应，体积胀、缩反复交替发生；长期作用下，裂隙不断扩大，石刻雕像表层岩体受风化作用影响，完整性遭到破坏。 解析：(1)由图可知，甲区域岩层向下弯曲，为向斜，岩层受挤压，较致密，不易受侵蚀，且该处位于断层的下盘，为构造沉降区，外力作用以沉积为主；地层年代从上至下为第四纪、白垩纪和侏罗纪，年代较新，说明该处地层受侵蚀弱。乙区域位于断层上盘，为构造抬升区，岩层向上弯曲，为背斜，顶部受张力，岩层多裂隙，易受侵蚀，外力作用以侵蚀为主；该处仅有年代较老的侏罗纪地层，缺失年代较新的地层，说明该处受侵蚀强烈。综上所述，乙区域遭受地表剥蚀作用更强烈。(2)时段Ⅰ：气温下降，相对湿度上升，硫酸钠易发生水合反应形成芒硝。时段Ⅱ：前期，气温快速上升，相对湿度快速下降，芒硝脱水生成无水硫酸钠；后期，气温快速下降，相对湿度快速上升，硫酸钠吸水形成芒硝。时段Ⅲ：气温下降，相对湿度上升，硫酸钠再次吸水形成芒硝。(3)根据材料可知，气温和相对湿度的变化对硫酸钠的水合反应和芒硝的脱水反应以及裂隙变化影响较大。该地为亚热带季风气候，夏季高温多雨，冬季温和少雨，气温和相对湿度年际变化大，岩体裂隙中硫酸钠及芒硝易发生水合或脱水反应，其体积也会反复胀、缩，在胀、缩过程的长期反复作用下，岩体中的裂隙不断扩大，石刻雕像表层岩体在化学风化的作用下破碎加剧，岩体的完整性遭到破坏。 化学作用与地貌的形成 化学作用地貌的核心是岩石成分与环境的化学反应，典型如喀斯特溶蚀、钙华沉积、盐风化等。其分布受气候(湿热促进溶蚀，干旱促进盐结晶)、岩性(可溶性或含铁矿物)及水文条件控制。化学作用形成的地貌主要通过岩石与大气、水或生物之间的化学反应(如溶解、沉淀、氧化还原等)塑造。 1．喀斯特地貌(岩溶地貌) (1)化学溶蚀作用 ①形成机制：水对可溶性岩石(如石灰岩、白云岩)的化学溶蚀作用，反应式为 CaCO3＋CO2＋H2O―→Ca(HCO3)2，碳酸盐岩被溶解后形成地下溶洞、天坑、峰林等。 ②典型形态：溶沟、峰林、溶洞、地下河等。 (2)化学沉积作用 ①形成机制：反应式为Ca(HCO3)2―→CaCO3＋CO2＋H2O ②典型形态：钙华地貌(钙华池、钙华梯田)、石钟乳(自上而下生长)、石笋(自下而上生长)、石柱、石幔、石帘等。 2．盐风化地貌——盐类结晶与溶解 (1)形成机制：岩石孔隙中的盐类(如硫酸钠、氯化钠)因干湿交替反复结晶膨胀，导致岩石表层剥落，形成蜂窝状孔洞或蘑菇石。 (2)典型地区：干旱区(如新疆雅丹地貌)或滨海盐雾区。 3．红层地貌(丹霞地貌)——氧化作用与铁质胶结 (1)形成机制：砂岩中的铁矿物(赤铁矿)氧化呈红色，化学风化与差异侵蚀共同塑造陡崖、方山。 (2)实例：广东丹霞山、美国犹他州“毒菇石”。 4．风化壳地貌——化学风化残留 形成机制：湿热气候下硅酸盐岩经长期水解、氧化，铝、铁氧化物富集形成铝土矿(如广西平果铝土矿)或红土。 在合适的条件下，富含Ca(HCO3)2的地下热水接近或出露于地表时，CO2大量逸出，导致CaCO3沉积，形成钙华。据此完成1～2题。 1．最有利于形成钙华现象的条件有(　　) ①地下水富含钙离子 ②地表形态差异大 ③流速较慢 ④水温较低 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 2．与钙华形成机制相同的是(　　) A．海滩 B．沙丘 C．溶斗 D．石笋 答案：1.B　2.D 解析：第1题，由材料可知，钙华的形成需要地下水中富含钙离子，这是CaCO3沉积的物质基础，①正确；当水流速度较慢时，压力降低，CO2更易逸出，促进CaCO3沉淀，③正确；地表形态差异大与钙华形成的直接关系较弱，②错误；“地下热水”说明水温较高有利于形成钙华现象，④错误。第2题，钙华是富含Ca(HCO3)2的水因CO2逸出导致CaCO3化学沉积形成的。石笋是溶洞中滴水蒸发导致CaCO3沉淀的结果，同为化学淀积作用形成的地貌，D正确。 3．(2025·河北廊坊二模)阅读图文资料，完成下列要求。(13分) 盐风化是岩石孔隙或裂隙中的盐类结晶而导致的机械风化作用，多发生于干旱区或海岸带。形成蜂窝石构造和大型风化穴等地貌景观，与风蚀作用的痕迹明显有别。 盐风化的必要条件是适当的可溶性盐类(如Na2SO4、NaCl等)、可渗孔隙(裂隙)、周期性的干湿交替和温度变化的气候环境。 图1示意典型盐风化地貌景观图，图2为盐风化作用过程图。 (1)推测盐风化地貌典型地区盐类物质的来源。(5分) (2)比较沿海地区与内陆干旱地区盐风化过程的差异。(8分) 答案：(1)地下水；岩石内部；盐湖湖床；含盐表土；海水等。 (2)盐分含量不同，沿海地区盐分含量较高，内陆地区盐分含量较低；沿海地区气候湿润，盐类存在两次结晶，内陆地区气候干旱，水分条件较差，仅存在一次结晶；内陆地区温差大，干湿交替明显，盐风化作用强烈。 解析：(1)盐风化的盐类物质应来源于其周围可能含盐的物质。如地下水中盐分随蒸发来到地表；岩石内部本身含有的矿物盐类；内陆盐湖枯水期裸露的湖床；盐碱化后形成的含盐表土；若位于沿海地区也可以有来自海水的盐分。(2)差异可以从盐分含量、结晶过程、风化强度等方面分析。从含盐量角度来看，沿海地区海水内含盐较多，导致沿海地区盐分含量较高，而内陆地区盐分含量则较少；从结晶过程来看，图2中显示，湿润气候有两次结晶，干旱气候则有一次结晶，沿海地区气候湿润，盐类存在两次结晶，而内陆地区气候干旱，仅存在一次结晶；从风化强度来看，内陆地区气候大陆性较强，温差较大，再加上干湿交替，盐风化作用更强烈。 学科网（北京）股份有限公司 $