风化壳的概述

  陆地表面的岩石经过长期风化作用以后，各种矿物发生不同程度的分解，可迁移的成分从原矿物中迁移出来随流水带走，剩下的物质残留在原地称为残积物(eluvium)。由于风化作用的类型和强度不同，残积物的种类也不同。物理风化作用为主的地区，残积物通常是由基岩破碎的岩块组成。化学风化为主的地区，残积物则通常是一些难溶解的矿物。残积物多分布于较平坦的山顶和缓坡上，与基岩逐渐过渡，无层理。残积物经生物风化作用可形成土壤(soil)。
  风化壳(crust of weathering)是指在陆地表面由残积物和土壤构成的一层不连续的、厚薄不均的薄壳。风化壳是各种风化作用的综合产物，风化壳的性质和厚度受岩石性质、气候、地形等因素的影响。在一些地形陡峻的地区，风化产物难以保存，故不存在风化壳。
  由于风化作用的强度由地表向下是逐渐减弱的，因而风化壳具有垂直分带性。由于不同地区气候不同，风化作用的类型和强度也不同．，放风化壳也具有水平分带性。

  （一）风化壳的垂直分带
  风化壳由地表向下依次分为土壤层、残积层和半风化层。
  土壤层主要由粘土矿物及腐殖质构成，是残积物经生物风化作用改造的产物。
  残积层主要由岩石风化形成的粘土矿物或其他风化产物组成，结梅疏松，不含腐殖质，残积层风化比较彻底，类型各异，最能反映岩石风化时的气候条件。
  半风化层由只发生亲微风化的岩石组成，岩石较致密，完全保留原岩的结构、构造。半风化层向下逐渐过渡到基岩。
  风化壳各层逐渐过渡，无明显界线。风化壳各层的厚度受原岩结构及风化作用的强度影响变化较大。风化壳的垂直分带常难保留完整，因地表流水的冲刷，有时会缺失土壤层及残积层。

  （二）风化壳的水平分带
  由于组成地壳的岩石绝大部分是硅酸盐或铝硅酸盐矿物，所以在同一气候条件下，岩石的风化程度，元素的迁移状况具有相似性。按照岩石风化的条件、风化产物的特点，可分为五种风化壳类型。
  岩属（或机械）型风化亮：高寒气候（寒带及高山高寒地区），生物作用弱。
  硅铝-粘土型风化壳：温带潮湿气候，有机酸起积极作用。
  硅铝-碳酸盐型风化壳：温带半干旱气候，有机酸起积极作用。
  硅铝-氧化物、硫酸盐型风化壳：干旱气候，生物作用弱。
  砖红土型风化型：湿热的热带、亚热带气候，有机酸作用强。

  （三）古风化壳
  地质历史时期形成的风化壳称为古风化壳(paleocrust of weathering)。古风化壳保留在地层中，由于形成后受各种外动力地质作用的影响，通常保存的不完整。但对古风化壳研究的意义很大。古风化壳的存在可以帮助我们了解一个地区地壳运动的历史。例如华北地区中奥陶统灰岩与中石炭统岩石之间，发育一个厚薄不均的，由铁、铝质岩石组成的古风化壳。这个风化壳反映了中奥陶世以后，到中炭世这1亿多年期间，华北地台处于隆起，遭受风化剥蚀的状态。
  对于古风化壳的物质组成及厚度进行研究，并与现代风化壳进行比较，可以帮助了解古风化壳形成的古气候、古地形特点。对于古风化壳的研究，还可以指导寻找残积型的铝土矿、铁矿和高岭土矿等。由于古风化壳透水性好，岩石强度低，其存在对工程建筑不利。