1.4 风化产物

1.4.1 风化产物分类

风化产物指的是岩石受风化作用所形成的物质。由于风化作用的方式不同，所形成的风化产物也不完全相同。如物理风化作用的产物主要是粗细不等、棱角明显、没有层次的岩石和矿物碎屑，其成分与未风化的母岩一致。化学风化的产物，一类是包含铁、锰、铝、硅等元素且难溶或难以迁移的矿物，它们残留在原地，形成残积物；另一类是易溶物，其易形成真溶液或胶体溶液随水流失，它们的化学成分与母岩有着显著的差异。生物风化作用的产物主要为富含腐殖质、矿物质、水和空气的松散土壤。风化作用的残留矿物、次生矿物及可溶性物质统称为风化产物。总体来说，风化产物主要包括以下3类。

1.碎屑物质

碎屑物质主要包括岩石碎屑和矿物碎屑。在矿物碎屑中最常见的是化学性质稳定的石英碎屑；在干旱气候条件下长石碎屑也非常常见。此外，碎屑成分中也包括白云母、石榴子石等。碎屑物质主要是岩石物理风化的产物，有时也可能是化学风化未完全分解的产物。

2.溶解物质

溶解物质主要包括化学风化和生物化学风化的产物。这些物质包括碳酸盐、氯化物、氢氧化物、硫酸盐等易溶性物质，它们往往以真溶液的形式随水迁移流失。此外，还包括从岩石分解出来的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等物质，在一定条件下它们可以胶体溶液的形式流失。这些物质可在一定条件下沉积下来，是构成沉积岩中化学岩的主要成分。

3.难溶物质

上述SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等物质除在特定条件下发生一部分流失外，大部分相对富集起来，形成高岭土、铝土、赤铁矿、褐铁矿等不溶的次生矿物，它们是构成沉积岩中黏土质岩石及其他岩类的主要成分。

1.4.2 黏土矿物

黏土矿物（clay minerals）是次生矿物中含量最多的矿物，颗粒都非常细小，是组成黏土质岩石和黏土的主要矿物成分。黏土矿物是一种主要含镁、铝的复合铝-硅酸盐晶体，其由硅片和铝片构成的晶胞交互成层组叠而成，呈片状。按照硅片和铝片组叠方式的不同，可将黏土矿物分成高岭石、伊利石和蒙脱石3种类型。黏土矿物具体的晶体构造与相关性质将会在第2章进行详细介绍。