題44:請問何謂洋蔥風化? (Rich 89/9/29)

答:洋蔥狀風化(onion-skin weathering)又稱球狀風化(spheroidal weathering),它是由化學風化所造成,通常是由於岩石的節理(joint)或裂縫受到水的侵入發生化學風化作用(例如發生化學反應生成黏土礦物),使得岩石分解,形成球形或同心圓狀,一層一層的皮殼狀構造。球狀風化作用常形成球狀風化礫(spheroidally weathered boulder),或稱洋蔥狀風化礫塊。岩石中縱橫交錯的節理是控制球礫形成的一個主要因素,這種交錯的節理面最初都把岩石割裂成無數立方小塊,以後沿著這縱橫交錯節理面的角和邊先侵蝕,因而使稜邊變圓,逐漸造成球礫形的外貌。球狀風化和大規模的剝離作用(exfoliation)有相似之處,但剝離作用通常是由機械風化作用所造成。當大規模的的深埋岩體其上方之荷重岩體減輕或消失(例如受到風化侵蝕作用而移除,或上覆之冰川消融),向下的重壓減小,下部的岩石因壓力減小而向上伸展張裂,形成張力節理面,這些節理面通常形成略為向上彎曲(拱起來)的同心圓狀。這些具球狀剝離節理的岩體,受到風化侵蝕後,常形成巨大的圓礫或穹隆形山丘。 補充說明:岩石曝露在空氣中,可以看到它慢慢變色,或者由堅硬變為鬆散,這是岩石的腐爛(崩解或分解),地質上叫做風化(Weathering)。所謂風化作用就是地表或接近地表的岩石,因為和空氣(主要作用為空氣中所含有的二氧化碳和氧氣)與水分接觸,或者因為生物活動的影響,發生了化學和物理性質的變化,因而改變了這些岩石的物理性質和化學成分。很多火成岩和變質岩中的礦物是在高溫和高壓的環境之下造成的,等到它們出露到地面上的低溫低壓的環境中後,因為外界的環境發生改變,於是本身就變為不安定,一定要發生化學或礦物成分的變化,以適應這個新環境,而達到新的平衡。