(三)生物风化作用

由生物的生命活动引起岩石的破坏过程称生物风化作用(biological weathering)。覆盖在地球表面的生物圈,存在着无数的生物,它们在活动过程中必然对地球表面的物质产生作用。据目前的研究成果表明,任何一种矿物、岩石的破坏,在某种程度上或多或少都有生物作用的参与。具体地说, 生物是通过物理的和化学的两个方面对岩石进行破坏,因此又可分为生物物理风化作用和生物化学风化作用,但生物化学风化作用更为普遍些。由生物活动导致岩石的机械破碎过程称生物物理风化作用,常见的一种形式就是根劈作用(图 5.3)。生长在岩石裂隙中的植物,随着植物的长大,根系也逐渐长大膨胀,促使岩石裂隙扩大、加深,以致崩解,这种作用在植被茂盛、岩石裂隙发育的地区是非常常见的。

由于生物活动引起岩石化学成分变化而使岩石破坏的过程称生物化学风化作用。这种作用通常是通过生物在新陈代谢过程中分泌出的物质和死亡之后腐烂分解出来的物质对岩石起化学反应完成的。生物在新陈代谢过程中, 一方面从土壤和岩石中吸取养分,而另一方面又分泌有机酸、碳酸、硝酸等酸类物质以分解矿物,促使矿物中一些活泼的金属阳离子(Na+、K+)游离出来,一部分供生物吸收,另一部分随水溶液带走,从而使岩石破碎。生物死亡之后逐渐聚集起来,在还原环境下发生腐烂分解,形成一种暗黑色胶状物质,称腐殖质,它含有机酸,对矿物、岩石有着腐蚀作用,使它们分解、破碎。

总之,上述的物理、化学、生物风化作用都是具有独立意义的,但在多数情况下,它们是相互伴生、相互影响、相互促进的。只是在不同的地区、不同的气候条件、不同的时期以某种风化作用为主,如在寒冷地区以冰劈作用为主,在湿热的地区化学风化作用强烈。