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文檔簡介

土壤礦物質介紹土壤礦物質介紹1礦物質是土壤固相的重要組成,約占土壤重量的95%或更多。土壤礦物質深刻影響土壤的物理和化學性質礦物質是土壤固相的重要組成,約占土壤重量的95%或更多。2第一節(jié)、成土礦物和巖石主要成土礦物主要成土巖石第一節(jié)、成土礦物和巖石主要成土礦物3一、主要成土礦物(一)礦物概念

礦物就是存在于地殼中的具有一定化學組成、物理性質和內部構造的天然化合物或單質。1、原生礦物:地球內部巖漿巖冷凝時形成的、存在于巖漿巖之中的礦物2、次生礦物:原生礦物在各種風化因素的作用下,改變了形態(tài)、成分和性質而形成的新礦物。一、主要成土礦物(一)礦物概念4(二)主要成土礦物1、原生礦物:(1)石英(SiO2):質地堅硬,性質穩(wěn)定,抗風化能力極強,是土壤砂粒的主要來源。(二)主要成土礦物1、原生礦物:5(2)長石類:包括鉀長石和斜長石---鉀長石:正長石[K(AlSi3O8)],含K2O16.9%,是土壤鉀素的重要來源;---斜長石:鈉長石[Na(AlSi3O8)]

鈣長石[Ca(Al2Si2O8)]長石比較容易風化,風化后形成高嶺石、二氧化硅和鹽基物質。(2)長石類:包括鉀長石和斜長石6(3)云母類:片狀,有彈性,化學成份變化大,主要包括白云母和黑云母:---白云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]

無色或淡灰黃色,抗風化力很強。---黑云母[K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2]

黑色或褐色,易風化,分解后釋放出鹽基,形成鐵、鋁氫氧化物和綠泥石等云母類礦物含K高,風化后是土壤重要的鉀素來源。(3)云母類:片狀,有彈性,化學成份變化大,主要包括白云母和7(4)角閃石和輝石---角閃石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)(Si,Al)8O22(OH)2---輝石

Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6

屬于深色礦物,容易風化,風化后形成氧化鐵、氧化硅、高嶺石、綠泥石等次生礦物,釋放出較多的鈣、鎂等元素(4)角閃石和輝石8(5)橄欖石

[(Mg,Fe)2SiO4]

是富含鐵、鎂的硅酸鹽礦物,新鮮礦物呈橄欖綠色,容易風化,風化后形成氧化鐵、膠狀二氧化硅、蛇紋石、滑石等次生礦物。(5)橄欖石9(6)方解石和白云石

---碳酸鹽類礦物

---方解石

CaCO3,石灰?guī)r和大理巖的主要成分,白色或米黃色,菱面斜方體,易風化,是土壤和母質鈣的主要來源。

---白云石,[Ca,Mg(CO3)2],是白云巖的主要成分,比方解石稍穩(wěn)定。(6)方解石和白云石10主要原生礦物的風化順序:

橄欖石鈣長石抗風輝石鈣斜橄欖石化能角閃石鈉鈣斜長石力增黑云母鈉長石強鉀長石白云母石英主要原生礦物的風化順序:112、次生礦物主要次生礦物有高嶺石、水云母、綠泥石、蛭石、蒙托石,以及各種二三氧化物。它們的詳細結構與性質將在“土壤膠體”部分介紹。2、次生礦物主要次生礦物有高嶺石、水云母、綠泥石、蛭石、蒙托12二、主要成土巖石巖石就是自然界存在的一種或數(shù)種礦物的集合體。巖石依其成因可以分為三大類:巖漿巖、沉積巖、變質巖二、主要成土巖石巖石就是自然界存在的一種或數(shù)種礦物的集合體。13(一)巖漿巖由巖漿冷凝而成的巖石,又稱火成巖。按巖漿巖SiO2含量,可以將其分為酸性巖、中性巖、基性巖和超基性巖。(一)巖漿巖由巖漿冷凝而成的巖石,又稱火成巖。141、酸性巖SiO2含量>65%;常見的有花崗巖和流紋巖?;◢弾r:地殼中分布最多的巖石。肉紅、淺灰、灰白等色。主要由石英、正長石和斜長石組成。等粒結構。風化形成的母質,砂、粘適中,物理性較好,但鹽基離子少,酸度較大,養(yǎng)分貧乏。1、酸性巖SiO2含量>65%;15流紋巖:淺灰、灰紅等色,隱晶質,斑狀結構。斑晶的主要礦物為石英和透長石。較難物理風化。風化產(chǎn)物中缺少鹽基,酸度較大。流紋巖:淺灰、灰紅等色,隱晶質,斑狀結構。斑晶的主要礦物為石162、中性巖SiO2含量55-65%最主要的是正長巖、閃長巖、安山巖。正長巖:常為淺紅色,正長石為主,伴有黑云母、角閃石,等粒結構,礦物晶粒較大。閃長巖:淺灰、灰綠等色,角閃石和斜長石為主,伴有正長石和黑云母。等粒結構。2、中性巖SiO2含量55-65%17安山巖:深灰、紫或綠色,主要礦物為斜長石和角閃石,斑狀結構。與酸性巖相比,中性巖風化后形成的粘粒較多,砂粒較少,Ca、Mg等鹽基成分較多。安山巖:深灰、紫或綠色,主要礦物為斜長石和角閃石,斑狀結構。183、基性巖SiO2含量為45-55%最主要的巖石是輝長巖、玄武巖輝長巖:灰黑、暗綠等色,斜長石和輝石為主,少量角閃石和和輝石。等粒結構。玄武巖:黑、灰綠、灰黑等色。主要為基性斜長石、輝石、伴有橄欖石。隱晶質,斑狀結構,有氣孔或杏仁構造?;詭r容易風化,風化產(chǎn)物粘粒多,砂粒極少,富含氧化鐵,鈣鎂較多。3、基性巖SiO2含量為45-55%194、超基性巖SiO2含量<45%。常見的巖石為橄欖巖。橄欖巖:暗綠色或黑色,主要礦物為橄欖石和輝石,其次為角閃石,等粒結構。極易風化,風化產(chǎn)物富含鐵質氧化無和鈣、鎂等鹽基物質。4、超基性巖SiO2含量<45%。20(二)沉積巖各種先成巖的風化剝蝕產(chǎn)物、火山作用產(chǎn)物以及生物作用產(chǎn)物經(jīng)外力搬運后重新沉積膠結而形成的巖石,稱為沉積巖。沉積巖分布面積占大陸面積的70%。沉積巖分為碎屑巖、粘土巖、化學巖及生物化學巖等三類。(二)沉積巖各種先成巖的風化剝蝕產(chǎn)物、火山作用產(chǎn)物以及生物作211、碎屑巖類由碎屑礦物組成的沉積巖稱為碎屑巖。碎屑巖主要包括礫巖和砂巖兩類。1、碎屑巖類由碎屑礦物組成的沉積巖稱為碎屑巖。22礫巖:直徑>2mm的碎屑石礫占一半以上,極堅硬,難風化,風化產(chǎn)物粗砂質,養(yǎng)分貧乏。砂巖:直徑2-0.1mm的砂粒占一半以上。---以石英為主的稱石英砂巖石;---以長石為主的稱長石砂巖;---以碳酸鈣膠結為主的稱鈣質砂巖。石英砂巖和硅質砂巖極堅硬,難風化,風化產(chǎn)物主要為砂粒。泥質和鈣質砂巖較易風化。礫巖:直徑>2mm的碎屑石礫占一半以上,極堅硬,難風化,風化232、粘土巖類以粘土為主要成分的沉積巖石稱為粘土巖頁巖:具頁狀層理,是分布最廣的沉積巖,易風化,風化產(chǎn)物質地細,含有較多的養(yǎng)分。泥巖:不具層理的粘土巖。風化產(chǎn)物與頁巖類似。2、粘土巖類以粘土為主要成分的沉積巖石稱為粘土巖243、化學巖及生物化學巖類由化學或生物化學作用沉淀而成的沉積巖稱為化學巖或生物化學巖。石灰?guī)r:一般白色或灰色,含雜質多時可呈深色,主要成分為碳酸鈣,主要礦物為方解石,遇鹽酸放出氣泡。白云巖:一般白色或灰色,主要礦物是白云石,主要成分CaCO3、MgCO3,遇鹽酸微弱起泡。3、化學巖及生物化學巖類由化學或生物化學作用沉淀而成的沉積巖25(三)變質巖類巖漿巖或沉積巖在高溫高壓、熱氣熱液作用下發(fā)生變質作用而形成的巖石,稱變質巖。常見的變質巖有片麻巖、石英巖、板巖、千枚巖、片巖、大理巖等。(三)變質巖類巖漿巖或沉積巖在高溫高壓、熱氣熱液作用下發(fā)生變26片麻巖:多由花崗巖變質而成,深色礦物和淺色礦物呈黑白相間的帶狀排列,風化產(chǎn)物和花崗巖類似。石英巖:由硅質砂巖變質而來,極堅硬,極難風化,風化產(chǎn)物多砂?;蚴[,質地粗,養(yǎng)分貧乏。板巖:由頁巖變質而來,更堅硬,難風化,風化產(chǎn)物與頁巖相似。片麻巖:多由花崗巖變質而成,深色礦物和淺色礦物呈黑白相間的帶27千枚巖:亦由頁巖變而來,但云母含量較高,風化產(chǎn)物含K較多。片巖:由頁巖或呈隱晶質的巖漿巖變質而來,種類繁多,難風化.徹底風化后形成大量粘粒,質地細.大理巖:石灰?guī)r變質而來,比石灰?guī)r硬,風化產(chǎn)物類似于石灰?guī)r。千枚巖:亦由頁巖變而來,但云母含量較高,風化產(chǎn)物含K較多。28第二節(jié)、風化作用與母質類型巖石的風化作用母質類型第二節(jié)、風化作用與母質類型29一、巖石的風化作用地表的巖石在外界因素的作用下,發(fā)生形態(tài)、組成和性質變化的過程,稱為風化作用。形態(tài)變化:巖石破碎組成變化:礦物組成和化學組成的改變性質變化:堅硬疏松等

一、巖石的風化作用地表的巖石在外界因素的作用下,發(fā)生形態(tài)、組30(一)物理風化指巖石崩解破碎成大小不同顆粒而不改變其化學成分的過程;引起物理風化的主要因素:---溫度變化差異性熱脹冷縮裂紋崩解破碎---結冰作用膨脹破碎---流水作用磨蝕、帶走碎屑---風的作用吹走碎屑加速物理風化(一)物理風化指巖石崩解破碎成大小不同顆粒而不改變其化學成分31物理風化作用的結果,使巖石礦物破碎,產(chǎn)生新的物理性質,使巖石獲得了對水的通透性,為化學風化創(chuàng)造了條件。物理風化作用的結果,使巖石礦物破碎,產(chǎn)生新的物理性質,使巖石32(二)化學風化巖石中的礦物在化學作用的影響下,發(fā)生化學成分和性質的變化、以及產(chǎn)生新礦物的過程,稱為化學風化?;瘜W風化作用包括如下幾種作用:溶解作用,水化作用,水解作用,氧化作用(二)化學風化巖石中的礦物在化學作用的影響下,發(fā)生化學成分和331、溶解作用礦物的溶解度差異很大在漫長的時間中,溶解的量是可觀的水中的有機酸或無機酸可以促進礦物的溶解常見礦物的溶解度順序是:

石鹽>石膏>方解石>橄欖石>輝石>角閃石>滑石>蛇紋石>綠簾石>正長石>黑云母>白云母>石英1、溶解作用礦物的溶解度差異很大342、水化作用巖石中的礦物與水化合成為新的含水礦物的過程,稱為水化作用。實質是水分子進入礦物晶格;水化作用使礦物體積增大、硬度降低、溶解度加大,有利于進一步的風化崩解。例:

CaSO4+2H2OCaSO4.2H2O

(硬石膏)(石膏)2、水化作用巖石中的礦物與水化合成為新的含水礦物的過程,稱為353、水解作用礦物中的鹽基離子被水所解離的H+置換,分解形成新礦物的作用,稱為水解作用。水解作用是最主要的化學風化作用。溫度升高,水的電離度升高,水解作用加強。CO2顯著提高水的水解能力;熱帶亞熱帶地區(qū)的水解作用比高寒地區(qū)強的多。在合適的條件下,水解作用可以使礦物徹底分解成簡單的氧化物。3、水解作用礦物中的鹽基離子被水所解離的H+置換,分解形成新364、氧化作用礦物多形成于缺氧條件,一旦暴露地表,就發(fā)生氧化作用,形成新礦物或新的化學物質。氧化作用在水的參與下完成,因此濕潤地區(qū)的氧化作用更為強烈。4、氧化作用礦物多形成于缺氧條件,一旦暴露地表,就發(fā)生氧化作37化學風化作用可以使巖石礦物的顆粒進一步變細、并改變其化學成分?;瘜W風化的產(chǎn)物可以分為三類:---簡單鹽類;---次生礦物;---原生礦物;化學風化作用可以使巖石礦物的顆粒進一步變細、并改變其化學成分38(三)生物風化巖石在生物的作用下發(fā)生破碎、分解的過程稱為生物風化。表現(xiàn)在兩個方面:---機械破壞作用:根系活動、土壤動物的活動---生物化學作用:分泌有機酸、有機分解產(chǎn)物對巖石礦物的破壞作用。(三)生物風化巖石在生物的作用下發(fā)生破碎、分解的過程稱為生物39二、母質類型母質就是巖石礦物經(jīng)過各種風化作用后形成的疏松多孔物質,是土壤形成的原始材料。母質的主要類型有:殘積母質、坡積母質、洪積母質、河流沖積母質、湖泊沉積母質、淺海沉積母質、風積母質等七大類。二、母質類型母質就是巖石礦物經(jīng)過各種風化作用后形成的疏松多孔401、殘積母質就地風化而未經(jīng)搬運的巖石風化產(chǎn)物。主要分布于山地丘陵頂部等較高的地形部位上。通常較粗,疏松,通透性好。其性質與母巖關系密切。1、殘積母質就地風化而未經(jīng)搬運的巖石風化產(chǎn)物。412、坡積母質在重力或流水作用下移動沉積在較低處的沉積物。分布在山坡或山麓。顆粒大小不一、無明顯層理。在山坡上部,堆積層較薄,顆粒較粗;在山坡下部,堆積層較厚,顆粒較細。2、坡積母質在重力或流水作用下移動沉積在較低處的沉積物。423、洪積母質在山洪的作用下移動沉積在山前的坡麓、山口及平原邊緣的沉積物。洪積物常形成洪積扇地形。顆粒大小不一。在山口處以礫石、粗砂為主,層次不明顯。向外逐漸過渡為細砂和粘土,層次相對明顯。3、洪積母質在山洪的作用下移動沉積在山前的坡麓、山口及平原邊434、河流沖積母質經(jīng)過河流長距離搬運而沉積的沉積物。分布在河流兩岸。顆粒分布很有規(guī)律:上游粗、下游細;靠河床粗、遠離河床細;層理常見。該母質上形成的土壤,土層深厚、養(yǎng)分充足,是重要的農(nóng)業(yè)土壤資源。4、河流沖積母質經(jīng)過河流長距離搬運而沉積的沉積物。445、湖泊沉積母質湖水泛濫時產(chǎn)生的沉積物。分布在湖泊的周圍;顆粒較細、富含有機質、層理不明顯;5、湖泊沉積母質湖水泛濫時產(chǎn)生的沉積物。456、淺海沉積母質堆積于海岸邊的沉積物。其主要物質來源是內陸河流攜帶來的泥沙。質地變異大。在海岸突出部和平直岸段,多為砂質;在河流入海的港灣處,多為粘質。含鹽量較高。6、淺海沉積母質堆積于海岸邊的沉積物。467、風積母質由風力搬運而堆積成的沉積物。在干旱地區(qū)分布比較普遍。濱海地區(qū)也有風積物。顆粒粗細均勻,層理分明。7、風積母質由風力搬運而堆積成的沉積物。47自然界存在的母質,其成因往往不是單一的,而是有幾種成因共同起作用。如:殘積-坡積母質,坡積-沖積母質等。自然界存在的母質,其成因往往不是單一的,而是有幾種成因共同起48第三節(jié)、土壤的機械組成土壤礦質顆粒的粒級及其性質土壤質地及其肥力特征第三節(jié)、土壤的機械組成土壤礦質顆粒的粒級及其性質49一、土壤礦質顆粒的粒級及其性質(一)粒級分類土壤礦質顆粒大小差異很大,組成和性質各不相同。通常將其分為礫石、砂粒、粉粒和粘粒。世界上主要的礦質顆粒分級體系有:---(前蘇聯(lián))卡慶斯基制;---國際分級制;一、土壤礦質顆粒的粒級及其性質(一)粒級分類50國際制粒級分類標準粒級名稱粒徑(mm)石礫>2粗砂2-0.2細砂0.2-0.02粉砂0.02-0.002粘粒<0.002國際制粒級分類標準粒級名稱粒徑(mm)石礫>2粗砂2-0.2511、國際制粒級分類國際制粒級分類法源于瑞典土壤學家Atterberg的分級制。各粒徑標準均采用十進制,簡明易記。1、國際制粒級分類國際制粒級分類法源于瑞典土壤學家Atter522、卡慶斯基分級制(原蘇聯(lián))該分級制由原蘇聯(lián)土壤學家卡慶斯基擬定,在我國廣泛使用。將大于3毫米的部分,稱為土壤的粗骨小于3毫米的部分,成為細粒以0.01毫米為界限,將大于此界限的稱為物理性粘粒,小于此限的稱為物理性砂粒。小于0.001毫米的稱為粘粒。2、卡慶斯基分級制(原蘇聯(lián))該分級制由原蘇聯(lián)土壤學家卡慶斯基53(二)各粒級的組成與性質1、各粒級的礦物組成

---砂粒和粉粒是由各種原生礦物組成的,以石英為多,兼有其它抗風化礦物;

---粘粒中以次生礦物為主

---礫石中以巖石碎塊為主。(二)各粒級的組成與性質1、各粒級的礦物組成542、各粒級的化學組成

---砂粒和粉粒中SiO2含量比較高,養(yǎng)分元素含量很低,基本沒有供應養(yǎng)分的能力;

---粘粒SiO2含量較低,鐵、鋁、鉀、鈣、鎂等元素含量較高,有較強的養(yǎng)分供應潛力。2、各粒級的化學組成553、各粒級的主要性質---砂粒本身沒有粘結性、漲縮性和可塑性;砂粒之間的間隙大;持水能力低;對養(yǎng)分的吸持能力低;通透性強。

---粘粒有較強的粘結性、漲縮性和可塑性;粘粒之間的間隙細;持水能力強;對養(yǎng)分的吸持能力強;通透性弱。

---粉砂粒的性質介于砂粒和粘粒之間。3、各粒級的主要性質56二、土壤質地及其肥力特征(一)土壤質地分類

---任何一種土壤都是由各種粒級的顆粒所組成,不同土壤中各粒徑的土粒的比例不同。土壤中土粒的大小及其比例狀況就稱為土壤的機械組成。

---按照土壤機械組成人為地劃分的若干土壤類別,就稱為土壤質地。最常用的質地分類制是國際制和卡慶斯基制。二、土壤質地及其肥力特征(一)土壤質地分類571、卡慶斯基質地分類制依據(jù)物理性砂粒和物理粘粒含量將土壤分為砂土、壤土和粘土三大類,往下再續(xù)分出9個類型。分類比較簡單(三類九種);顆粒測定比較簡單(測定物理性粘(砂)粒即可);考慮到不同土壤類型的差別,劃分標準也有所不同。1、卡慶斯基質地分類制依據(jù)物理性砂粒和物理粘粒含量將土壤分為582、國際質地分類制將土壤質地分為四類十三種;以粘粒含量15%作為壤土和粘壤土的界限;以粘粒含量25%作為壤土和粘土的界限;以粉粒45%作為“粉砂質”土壤的定名標準;以砂粒含量85%作為砂土劃分的標準;2、國際質地分類制將土壤質地分為四類十三種;59國際土壤質地分類三角圖國際土壤質地分類三角圖60(二)質地與肥力的關系質地是土壤最基本的性狀之一;質地是許多肥力特性的決定性因素,與作物生長關系密切;(二)質地與肥力的關系質地是土壤最基本的性狀之一;61砂土類的肥力特征:空隙大,通氣、透水能力強,但保水抗旱能力差;本身養(yǎng)分含量少,對外來養(yǎng)分的保持能力弱,有機質含量低。肥效快、猛,后勁不足,“發(fā)小苗不發(fā)老苗”;土溫變幅大,早春土溫上升快,“熱性土”;耕作容易,宜耕期長,但耕作質量差。砂土類的肥力特征:62砂質土的管理要點:宜種耐旱耐瘠作物;灌溉和施肥都應少量多次;多施未腐熟或半腐熟的有機質;播種宜深,及時蓋土;砂質水田要邊耕邊播;砂質土的主要改良措施是摻粘、增施有機肥。砂質土的管理要點:63粘土類肥力特征:空隙小,通氣、透水能力弱,但保水抗旱能力強;本身養(yǎng)分含量多,對外來養(yǎng)分的保持能力強,有機質含量高。肥效遲緩,肥效穩(wěn)長,“發(fā)老苗不發(fā)小苗”;土溫變幅小,早春土溫上升慢,“冷性土”;堅硬緊實,耕作困難,宜耕期短,耕作質量差。粘土類肥力特征:64粘質土的管理要點:在適合的含水量范圍內進行耕作,要精耕細耙,盡量冬耕曬田;施足基肥,前期適量多施,后期少施;注意排水防澇;粘質土的主要改良措施是摻砂,增施有機肥。粘質土的管理要點:65壤土類的肥力特征:兼有砂質土和粘質土的優(yōu)點,但不具有二者的缺點。因此,壤質土是最理想的農(nóng)業(yè)土壤。壤土類的肥力特征:66土壤礦物質介紹土壤礦物質介紹67礦物質是土壤固相的重要組成,約占土壤重量的95%或更多。土壤礦物質深刻影響土壤的物理和化學性質礦物質是土壤固相的重要組成,約占土壤重量的95%或更多。68第一節(jié)、成土礦物和巖石主要成土礦物主要成土巖石第一節(jié)、成土礦物和巖石主要成土礦物69一、主要成土礦物(一)礦物概念

礦物就是存在于地殼中的具有一定化學組成、物理性質和內部構造的天然化合物或單質。1、原生礦物:地球內部巖漿巖冷凝時形成的、存在于巖漿巖之中的礦物2、次生礦物:原生礦物在各種風化因素的作用下,改變了形態(tài)、成分和性質而形成的新礦物。一、主要成土礦物(一)礦物概念70(二)主要成土礦物1、原生礦物:(1)石英(SiO2):質地堅硬,性質穩(wěn)定,抗風化能力極強,是土壤砂粒的主要來源。(二)主要成土礦物1、原生礦物:71(2)長石類:包括鉀長石和斜長石---鉀長石:正長石[K(AlSi3O8)],含K2O16.9%,是土壤鉀素的重要來源;---斜長石:鈉長石[Na(AlSi3O8)]

鈣長石[Ca(Al2Si2O8)]長石比較容易風化,風化后形成高嶺石、二氧化硅和鹽基物質。(2)長石類:包括鉀長石和斜長石72(3)云母類:片狀,有彈性,化學成份變化大,主要包括白云母和黑云母:---白云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]

無色或淡灰黃色,抗風化力很強。---黑云母[K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2]

黑色或褐色,易風化,分解后釋放出鹽基,形成鐵、鋁氫氧化物和綠泥石等云母類礦物含K高,風化后是土壤重要的鉀素來源。(3)云母類:片狀,有彈性,化學成份變化大,主要包括白云母和73(4)角閃石和輝石---角閃石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)(Si,Al)8O22(OH)2---輝石

Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6

屬于深色礦物,容易風化,風化后形成氧化鐵、氧化硅、高嶺石、綠泥石等次生礦物,釋放出較多的鈣、鎂等元素(4)角閃石和輝石74(5)橄欖石

[(Mg,Fe)2SiO4]

是富含鐵、鎂的硅酸鹽礦物,新鮮礦物呈橄欖綠色,容易風化,風化后形成氧化鐵、膠狀二氧化硅、蛇紋石、滑石等次生礦物。(5)橄欖石75(6)方解石和白云石

---碳酸鹽類礦物

---方解石

CaCO3,石灰?guī)r和大理巖的主要成分,白色或米黃色,菱面斜方體,易風化,是土壤和母質鈣的主要來源。

---白云石,[Ca,Mg(CO3)2],是白云巖的主要成分,比方解石稍穩(wěn)定。(6)方解石和白云石76主要原生礦物的風化順序:

橄欖石鈣長石抗風輝石鈣斜橄欖石化能角閃石鈉鈣斜長石力增黑云母鈉長石強鉀長石白云母石英主要原生礦物的風化順序:772、次生礦物主要次生礦物有高嶺石、水云母、綠泥石、蛭石、蒙托石,以及各種二三氧化物。它們的詳細結構與性質將在“土壤膠體”部分介紹。2、次生礦物主要次生礦物有高嶺石、水云母、綠泥石、蛭石、蒙托78二、主要成土巖石巖石就是自然界存在的一種或數(shù)種礦物的集合體。巖石依其成因可以分為三大類:巖漿巖、沉積巖、變質巖二、主要成土巖石巖石就是自然界存在的一種或數(shù)種礦物的集合體。79(一)巖漿巖由巖漿冷凝而成的巖石,又稱火成巖。按巖漿巖SiO2含量,可以將其分為酸性巖、中性巖、基性巖和超基性巖。(一)巖漿巖由巖漿冷凝而成的巖石,又稱火成巖。801、酸性巖SiO2含量>65%;常見的有花崗巖和流紋巖?;◢弾r:地殼中分布最多的巖石。肉紅、淺灰、灰白等色。主要由石英、正長石和斜長石組成。等粒結構。風化形成的母質,砂、粘適中,物理性較好,但鹽基離子少,酸度較大,養(yǎng)分貧乏。1、酸性巖SiO2含量>65%;81流紋巖:淺灰、灰紅等色,隱晶質,斑狀結構。斑晶的主要礦物為石英和透長石。較難物理風化。風化產(chǎn)物中缺少鹽基,酸度較大。流紋巖:淺灰、灰紅等色,隱晶質,斑狀結構。斑晶的主要礦物為石822、中性巖SiO2含量55-65%最主要的是正長巖、閃長巖、安山巖。正長巖:常為淺紅色,正長石為主,伴有黑云母、角閃石,等粒結構,礦物晶粒較大。閃長巖:淺灰、灰綠等色,角閃石和斜長石為主,伴有正長石和黑云母。等粒結構。2、中性巖SiO2含量55-65%83安山巖:深灰、紫或綠色,主要礦物為斜長石和角閃石,斑狀結構。與酸性巖相比,中性巖風化后形成的粘粒較多,砂粒較少,Ca、Mg等鹽基成分較多。安山巖:深灰、紫或綠色,主要礦物為斜長石和角閃石,斑狀結構。843、基性巖SiO2含量為45-55%最主要的巖石是輝長巖、玄武巖輝長巖:灰黑、暗綠等色,斜長石和輝石為主,少量角閃石和和輝石。等粒結構。玄武巖:黑、灰綠、灰黑等色。主要為基性斜長石、輝石、伴有橄欖石。隱晶質,斑狀結構,有氣孔或杏仁構造?;詭r容易風化,風化產(chǎn)物粘粒多,砂粒極少,富含氧化鐵,鈣鎂較多。3、基性巖SiO2含量為45-55%854、超基性巖SiO2含量<45%。常見的巖石為橄欖巖。橄欖巖:暗綠色或黑色,主要礦物為橄欖石和輝石,其次為角閃石,等粒結構。極易風化,風化產(chǎn)物富含鐵質氧化無和鈣、鎂等鹽基物質。4、超基性巖SiO2含量<45%。86(二)沉積巖各種先成巖的風化剝蝕產(chǎn)物、火山作用產(chǎn)物以及生物作用產(chǎn)物經(jīng)外力搬運后重新沉積膠結而形成的巖石,稱為沉積巖。沉積巖分布面積占大陸面積的70%。沉積巖分為碎屑巖、粘土巖、化學巖及生物化學巖等三類。(二)沉積巖各種先成巖的風化剝蝕產(chǎn)物、火山作用產(chǎn)物以及生物作871、碎屑巖類由碎屑礦物組成的沉積巖稱為碎屑巖。碎屑巖主要包括礫巖和砂巖兩類。1、碎屑巖類由碎屑礦物組成的沉積巖稱為碎屑巖。88礫巖:直徑>2mm的碎屑石礫占一半以上,極堅硬,難風化,風化產(chǎn)物粗砂質,養(yǎng)分貧乏。砂巖:直徑2-0.1mm的砂粒占一半以上。---以石英為主的稱石英砂巖石;---以長石為主的稱長石砂巖;---以碳酸鈣膠結為主的稱鈣質砂巖。石英砂巖和硅質砂巖極堅硬,難風化,風化產(chǎn)物主要為砂粒。泥質和鈣質砂巖較易風化。礫巖:直徑>2mm的碎屑石礫占一半以上,極堅硬,難風化,風化892、粘土巖類以粘土為主要成分的沉積巖石稱為粘土巖頁巖:具頁狀層理,是分布最廣的沉積巖,易風化,風化產(chǎn)物質地細,含有較多的養(yǎng)分。泥巖:不具層理的粘土巖。風化產(chǎn)物與頁巖類似。2、粘土巖類以粘土為主要成分的沉積巖石稱為粘土巖903、化學巖及生物化學巖類由化學或生物化學作用沉淀而成的沉積巖稱為化學巖或生物化學巖。石灰?guī)r:一般白色或灰色,含雜質多時可呈深色,主要成分為碳酸鈣,主要礦物為方解石,遇鹽酸放出氣泡。白云巖:一般白色或灰色,主要礦物是白云石,主要成分CaCO3、MgCO3,遇鹽酸微弱起泡。3、化學巖及生物化學巖類由化學或生物化學作用沉淀而成的沉積巖91(三)變質巖類巖漿巖或沉積巖在高溫高壓、熱氣熱液作用下發(fā)生變質作用而形成的巖石,稱變質巖。常見的變質巖有片麻巖、石英巖、板巖、千枚巖、片巖、大理巖等。(三)變質巖類巖漿巖或沉積巖在高溫高壓、熱氣熱液作用下發(fā)生變92片麻巖:多由花崗巖變質而成,深色礦物和淺色礦物呈黑白相間的帶狀排列,風化產(chǎn)物和花崗巖類似。石英巖:由硅質砂巖變質而來,極堅硬,極難風化,風化產(chǎn)物多砂?;蚴[,質地粗,養(yǎng)分貧乏。板巖:由頁巖變質而來,更堅硬,難風化,風化產(chǎn)物與頁巖相似。片麻巖:多由花崗巖變質而成,深色礦物和淺色礦物呈黑白相間的帶93千枚巖:亦由頁巖變而來,但云母含量較高,風化產(chǎn)物含K較多。片巖:由頁巖或呈隱晶質的巖漿巖變質而來,種類繁多,難風化.徹底風化后形成大量粘粒,質地細.大理巖:石灰?guī)r變質而來,比石灰?guī)r硬,風化產(chǎn)物類似于石灰?guī)r。千枚巖:亦由頁巖變而來,但云母含量較高,風化產(chǎn)物含K較多。94第二節(jié)、風化作用與母質類型巖石的風化作用母質類型第二節(jié)、風化作用與母質類型95一、巖石的風化作用地表的巖石在外界因素的作用下,發(fā)生形態(tài)、組成和性質變化的過程,稱為風化作用。形態(tài)變化:巖石破碎組成變化:礦物組成和化學組成的改變性質變化:堅硬疏松等

一、巖石的風化作用地表的巖石在外界因素的作用下,發(fā)生形態(tài)、組96(一)物理風化指巖石崩解破碎成大小不同顆粒而不改變其化學成分的過程;引起物理風化的主要因素:---溫度變化差異性熱脹冷縮裂紋崩解破碎---結冰作用膨脹破碎---流水作用磨蝕、帶走碎屑---風的作用吹走碎屑加速物理風化(一)物理風化指巖石崩解破碎成大小不同顆粒而不改變其化學成分97物理風化作用的結果,使巖石礦物破碎,產(chǎn)生新的物理性質,使巖石獲得了對水的通透性,為化學風化創(chuàng)造了條件。物理風化作用的結果,使巖石礦物破碎,產(chǎn)生新的物理性質,使巖石98(二)化學風化巖石中的礦物在化學作用的影響下,發(fā)生化學成分和性質的變化、以及產(chǎn)生新礦物的過程,稱為化學風化?;瘜W風化作用包括如下幾種作用:溶解作用,水化作用,水解作用,氧化作用(二)化學風化巖石中的礦物在化學作用的影響下,發(fā)生化學成分和991、溶解作用礦物的溶解度差異很大在漫長的時間中,溶解的量是可觀的水中的有機酸或無機酸可以促進礦物的溶解常見礦物的溶解度順序是:

石鹽>石膏>方解石>橄欖石>輝石>角閃石>滑石>蛇紋石>綠簾石>正長石>黑云母>白云母>石英1、溶解作用礦物的溶解度差異很大1002、水化作用巖石中的礦物與水化合成為新的含水礦物的過程,稱為水化作用。實質是水分子進入礦物晶格;水化作用使礦物體積增大、硬度降低、溶解度加大,有利于進一步的風化崩解。例:

CaSO4+2H2OCaSO4.2H2O

(硬石膏)(石膏)2、水化作用巖石中的礦物與水化合成為新的含水礦物的過程,稱為1013、水解作用礦物中的鹽基離子被水所解離的H+置換,分解形成新礦物的作用,稱為水解作用。水解作用是最主要的化學風化作用。溫度升高,水的電離度升高,水解作用加強。CO2顯著提高水的水解能力;熱帶亞熱帶地區(qū)的水解作用比高寒地區(qū)強的多。在合適的條件下,水解作用可以使礦物徹底分解成簡單的氧化物。3、水解作用礦物中的鹽基離子被水所解離的H+置換,分解形成新1024、氧化作用礦物多形成于缺氧條件,一旦暴露地表,就發(fā)生氧化作用,形成新礦物或新的化學物質。氧化作用在水的參與下完成,因此濕潤地區(qū)的氧化作用更為強烈。4、氧化作用礦物多形成于缺氧條件,一旦暴露地表,就發(fā)生氧化作103化學風化作用可以使巖石礦物的顆粒進一步變細、并改變其化學成分?;瘜W風化的產(chǎn)物可以分為三類:---簡單鹽類;---次生礦物;---原生礦物;化學風化作用可以使巖石礦物的顆粒進一步變細、并改變其化學成分104(三)生物風化巖石在生物的作用下發(fā)生破碎、分解的過程稱為生物風化。表現(xiàn)在兩個方面:---機械破壞作用:根系活動、土壤動物的活動---生物化學作用:分泌有機酸、有機分解產(chǎn)物對巖石礦物的破壞作用。(三)生物風化巖石在生物的作用下發(fā)生破碎、分解的過程稱為生物105二、母質類型母質就是巖石礦物經(jīng)過各種風化作用后形成的疏松多孔物質,是土壤形成的原始材料。母質的主要類型有:殘積母質、坡積母質、洪積母質、河流沖積母質、湖泊沉積母質、淺海沉積母質、風積母質等七大類。二、母質類型母質就是巖石礦物經(jīng)過各種風化作用后形成的疏松多孔1061、殘積母質就地風化而未經(jīng)搬運的巖石風化產(chǎn)物。主要分布于山地丘陵頂部等較高的地形部位上。通常較粗,疏松,通透性好。其性質與母巖關系密切。1、殘積母質就地風化而未經(jīng)搬運的巖石風化產(chǎn)物。1072、坡積母質在重力或流水作用下移動沉積在較低處的沉積物。分布在山坡或山麓。顆粒大小不一、無明顯層理。在山坡上部,堆積層較薄,顆粒較粗;在山坡下部,堆積層較厚,顆粒較細。2、坡積母質在重力或流水作用下移動沉積在較低處的沉積物。1083、洪積母質在山洪的作用下移動沉積在山前的坡麓、山口及平原邊緣的沉積物。洪積物常形成洪積扇地形。顆粒大小不一。在山口處以礫石、粗砂為主,層次不明顯。向外逐漸過渡為細砂和粘土,層次相對明顯。3、洪積母質在山洪的作用下移動沉積在山前的坡麓、山口及平原邊1094、河流沖積母質經(jīng)過河流長距離搬運而沉積的沉積物。分布在河流兩岸。顆粒分布很有規(guī)律:上游粗、下游細;靠河床粗、遠離河床細;層理常見。該母質上形成的土壤,土層深厚、養(yǎng)分充足,是重要的農(nóng)業(yè)土壤資源。4、河流沖積母質經(jīng)過河流長距離搬運而沉積的沉積物。1105、湖泊沉積母質湖水泛濫時產(chǎn)生的沉積物。分布在湖泊的周圍;顆粒較細、富含有機質、層理不明顯;5、湖泊沉積母質湖水泛濫時產(chǎn)生的沉積物。1116、淺海沉積母質堆積于海岸邊的沉積物。其主要物質來源是內陸河流攜帶來的泥沙。質地變異大。在海岸突出部和平直岸段,多為砂質;在河流入海的港灣處,多為粘質。含鹽量較高。6、淺海沉積母質堆積于海岸邊的沉積物。1127、風積母質由風力搬運而堆積成的沉積物。在干旱地區(qū)分布比較普遍。濱海地區(qū)也有風積物。顆粒粗細均勻,層理分明。7、風積母質由風力搬運而堆積成的沉積物。113自然界存在的母質,其成因往往不是單一的,而是有幾種成因共同起作用。如:殘積-坡積母質,坡積-沖積母質等。自然界存在的母質,其成因往往不是單一的,而是有幾種成因共同起114第三節(jié)、土壤的機械組成土壤礦質顆粒的粒級及其性質土壤質地及其肥力特征第三節(jié)、土壤的機械組成土壤礦質顆粒的粒級及其性質115一、土壤礦質顆粒的粒級及其性質(一)粒級分類土壤礦質顆粒大小差異很大,組成和性質各不相同。通常將其分為礫石、砂粒、粉粒和粘粒。世界上主要的礦質顆粒分級體系有:---(前蘇聯(lián))卡慶斯基制;---國際分級制;一、土壤礦質顆粒的粒級及其性質(一)粒級分類116國際制粒級分類標準粒級名稱粒徑(mm)石礫>2粗砂2-0.2細砂0.2-0.02粉砂0.02-0.002粘粒<0.002國際制粒級分類標準粒級名稱粒徑(mm)石礫>2粗砂2-0.21171、國際制粒級分類國際制粒級分類法源于瑞典土壤學家Atterberg的分級制。各粒徑標準均采用十進制,簡明易記。1

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