生物风化

生物对岩石、矿物产生机械的和化学的破坏作用

生物对岩石、矿物产生机械的和化学的破坏作用，称为生物风化作用。生物对母岩的破坏方式既有机械作用(如根劈作用)，也有生物化学作用(如植物、细菌分泌的有机酸对岩石的腐蚀作用），既有直接的作用也有间接的作用。

简介

生物风化是指受生物生长及活动影响而产生的风化作用，是生物活动对岩石的破坏作用，一方面引起岩石的机械破坏，如树根生长对于岩石的压力可达10千克每平方，这能使根深入岩石裂缝，劈开岩石；另一方面植物根分泌出的有机酸，也可以使岩石分解破坏。此外，植物死亡分解可以形成腐殖酸，这种酸分解岩石的能力也很强。生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的机械和化学破坏，还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的物质——土壤。

自然现象

根源于岩石裂隙中的植物的根系不断变长、变粗和增多，像锲子一样对裂隙壁施加压力、劈裂岩石，称为根劈作用，这是最常见的生物机械破坏作用。此外，动物也会使岩石破碎、土粒变细，如穴居动物田鼠、蚂蚁和蚯蚓等不停地挖洞掘穴。

人类活动尤其是工程建设，如打隧道、筑路、采矿、建水坝等，都会大大加速工程地区岩石的风化过程。

生物的化学风化作用是通过生物的新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。植物和细菌在新陈代谢中常常析出有机酸、硝酸、碳酸、亚硝酸和氢氧化铵等溶液而腐蚀岩石。生物死亡后逐渐聚集起来，在还原的环境下经过缓慢腐烂分解，形成一种暗黑色的胶状物质，叫腐殖质。它一方面供给植物必不可少的钾盐、磷盐、氮的化合物和各种碳水化合物另一方面腐殖质本身就是一种有机酸，对岩石、矿物有腐蚀作用。

生物特别是微生物的化学风化作用是很强烈的。据统计，每克土壤中可含几百万个微生物，它们都在不停地制造各种酸类，从而强烈破坏岩石。据估计，微生物对岩石所产生的总分解力远远超过全部动植物所具有的分解力，同时在微生物参与下可加速分解作用。如高岭石在实验室内要1000℃的高温经过化学处理才能分解，而硅藻在常温下就能完成这一分解过程。利用微生物的这种能力可以进行生物选矿，如石油的细菌脱蜡还可以进行天然肥料的生产，如对含钾量高的钾矿石粉末分解，生产钾肥。

引起化学风化

生物风化方式具有其独立意义，但是它和其他风化方式常常相互促进，共同作用。生物风化则总是与各种物理风化及化学风化作用配合发生的。

生物风化有时也可以引起化学风化，有部分动植物能够释放出酸性化学物而引起化学风化。最常见的生物风化引起的化学风化形式为释放螯合物化学物，亦为酸的一种。此化学物由植物释放，用作分解其底下土壤的铝、铁成分。土壤中植物的残骸可以形成有机酸，溶于水后造成化学风化。螯合物的过度释放会影响附近岩石与土壤，及可能引致灰化土的形成。

风化实例

四川乐山大佛1200来年饱受风吹、酸雨、水渍的危害，风化日趋严重。但鲜为人知的是，“生物侵害”也是乐山大佛伤痕累累的主要原因之一。中国科学家加强对乐山大佛“生物侵害”项目的研究，并初步提出了防治生物侵害要按地衣、菌类、蕨类和高等植物进行综合防治。

这项研究是由中国科学院成都生物研究所的官家发、何开泽、杨万勤等科研人员共同进行的。他们的研究目标首先是对乐山大佛生物侵害的现状作出科学系统的评价，再探明侵害乐山大佛的生物种类及其对大佛危害的过程，填补相关领域的研究空白，最后开发生物侵害的防治技术，并为其他类似的石质文物保护提供示范。

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