土壤礦物質(zhì)7PPT教案

1、土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)7第1頁/共97頁（1）花崗巖：）花崗巖：（2）流紋巖：）流紋巖：（3）正長巖：）正長巖：（4）玄武巖、玄武巖、（5）橄欖巖）橄欖巖第2頁/共97頁主要礦物主要礦物石英石英正長石正長石 黑云母黑云母也有角閃石也有角閃石 斜長石斜長石 由于礦物結(jié)晶顆粒較大，組成復(fù)雜，由于礦物結(jié)晶顆粒較大，組成復(fù)雜，容易發(fā)生物理風(fēng)化。容易發(fā)生物理風(fēng)化。第3頁/共97頁因結(jié)晶顆粒較小，難以發(fā)生物理風(fēng)化。因結(jié)晶顆粒較小，難以發(fā)生物理風(fēng)化。 灰白、淺黃或淺紅色?；野住\黃或淺紅色。斑狀結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)斑晶為圓柱狀的石英和長方形長石。斑晶為圓柱狀的石英和長方形長石。顏色顏色第4頁/共97頁不含石英不含石英

2、 有少量的灰石、磁鐵礦有少量的灰石、磁鐵礦淺紅色淺紅色呈塊狀或粒狀構(gòu)造。呈塊狀或粒狀構(gòu)造。 顏色顏色第5頁/共97頁化學(xué)成分與輝長巖相當(dāng)?；瘜W(xué)成分與輝長巖相當(dāng)。色暗近似黑色色暗近似黑色隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常有氣孔構(gòu)造隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常有氣孔構(gòu)造風(fēng)化后質(zhì)地較黏，含鹽基物質(zhì)較多。風(fēng)化后質(zhì)地較黏，含鹽基物質(zhì)較多。顏色顏色 第6頁/共97頁顏色：顏色：組成：組成：主要由橄欖石和主要由橄欖石和輝石組成。輝石組成。一般為暗綠色或黑綠色一般為暗綠色或黑綠色全晶質(zhì)粗?；蛑辛＝Y(jié)構(gòu)全晶質(zhì)粗?；蛑辛＝Y(jié)構(gòu)容易風(fēng)化容易風(fēng)化第7頁/共97頁第8頁/共97頁（5）橄欖巖：）橄欖巖： 主要由橄欖石和輝石組成，一般為暗綠色或黑綠色，全晶質(zhì)

3、粗?；蛑辛＝Y(jié)構(gòu)，容易風(fēng)化。 第9頁/共97頁沉沉 積積 巖巖第10頁/共97頁礫巖礫巖砂巖砂巖頁巖頁巖石灰?guī)r石灰?guī)r第11頁/共97頁礫巖是各種巖石碎塊經(jīng)過搬運沉積再經(jīng)膠結(jié)硬化而成。礫巖是各種巖石碎塊經(jīng)過搬運沉積再經(jīng)膠結(jié)硬化而成。石礫一般在石礫一般在2 mmmm，經(jīng)河水長途搬運，其經(jīng)河水長途搬運，其棱角磨圓，其間有空棱角磨圓，其間有空隙，易透水，風(fēng)化后隙，易透水，風(fēng)化后呈沙礫狀。呈沙礫狀。第12頁/共97頁第13頁/共97頁一般由直徑一般由直徑0.10.12.0 mm2.0 mm的沙粒膠結(jié)而成的沙粒膠結(jié)而成主要成分為石英，其次為長石、白云母、磁鐵礦、主要成分為石英，其次為長石、白云母、磁鐵礦、石

4、榴石等石榴石等石英含量大于石英含量大于95%95%的為石英砂巖的為石英砂巖長石含量達(dá)長石含量達(dá)25%25%60%60%的為長石砂巖的為長石砂巖第14頁/共97頁一般由直徑一般由直徑0.10.12.0 mm2.0 mm的沙粒膠結(jié)而成的沙粒膠結(jié)而成主要成分為石英，其次為長石、白云母、磁鐵礦、主要成分為石英，其次為長石、白云母、磁鐵礦、石榴石等石榴石等石英含量大于石英含量大于95%95%的為石英砂巖：的為石英砂巖：長石含量達(dá)長石含量達(dá)25%25%60%60%的為長石砂巖的為長石砂巖以氧化硅為膠結(jié)劑的稱之為硅質(zhì)砂巖以氧化硅為膠結(jié)劑的稱之為硅質(zhì)砂巖硅質(zhì)砂巖硅質(zhì)砂巖以氧化鐵為膠結(jié)劑的稱為鐵質(zhì)砂巖；以氧化鐵

5、為膠結(jié)劑的稱為鐵質(zhì)砂巖；以黏土為膠結(jié)劑的稱為泥質(zhì)砂巖。以黏土為膠結(jié)劑的稱為泥質(zhì)砂巖。砂巖膠結(jié)緊密抗風(fēng)化力強，形成土層薄沙性大。砂巖膠結(jié)緊密抗風(fēng)化力強，形成土層薄沙性大。第15頁/共97頁含浮游生物化石泥質(zhì)粉砂巖含浮游生物化石泥質(zhì)粉砂巖 砂 巖第16頁/共97頁含狼鰭魚化石的頁巖含狼鰭魚化石的頁巖第17頁/共97頁黏土經(jīng)過壓實、脫水和膠結(jié)作用，硬化后變成頁巖。黏土經(jīng)過壓實、脫水和膠結(jié)作用，硬化后變成頁巖。礦物組分較復(fù)雜礦物組分較復(fù)雜顏色：顏色：多為灰色、紫紅色，也有黃色、黑色。多為灰色、紫紅色，也有黃色、黑色。比砂巖容易風(fēng)化，形成的土質(zhì)較粘，養(yǎng)分含量較比砂巖容易風(fēng)化，形成的土質(zhì)較粘，養(yǎng)分含量較豐

6、富。豐富。第18頁/共97頁石灰?guī)r由化學(xué)沉積和生物沉積作用而形成的石灰?guī)r由化學(xué)沉積和生物沉積作用而形成的礦物組成：礦物組成：主要有方解石主要有方解石巖體層理明顯巖體層理明顯多為致密結(jié)構(gòu)多為致密結(jié)構(gòu)硬度小硬度小遇稀酸可發(fā)生氣泡反應(yīng)遇稀酸可發(fā)生氣泡反應(yīng)顏色：顏色：灰、青灰色，有機質(zhì)含量高時呈黑色灰、青灰色，有機質(zhì)含量高時呈黑色石灰?guī)r風(fēng)化主要是化學(xué)溶解作用，風(fēng)化后土層薄石灰?guī)r風(fēng)化主要是化學(xué)溶解作用，風(fēng)化后土層薄稍粘，鈣質(zhì)豐富，抗酸力強稍粘，鈣質(zhì)豐富，抗酸力強石灰?guī)r由化學(xué)沉積和生物沉積作用而形成的石灰?guī)r由化學(xué)沉積和生物沉積作用而形成的礦物組成：礦物組成：主要有方解石主要有方解石巖體層理明顯巖體層理明顯

7、多為致密結(jié)構(gòu)多為致密結(jié)構(gòu)硬度小硬度小第19頁/共97頁第20頁/共97頁變變 質(zhì)質(zhì) 巖巖第21頁/共97頁 石英巖石英巖板板 巖巖片片 巖巖大理巖大理巖第22頁/共97頁由花崗巖或砂巖變質(zhì)而成。礦物組成：由花崗巖或砂巖變質(zhì)而成。礦物組成：石英、長石云母等石英、長石云母等因受到高溫高壓，礦物結(jié)晶呈帶狀排列因受到高溫高壓，礦物結(jié)晶呈帶狀排列具有一定的方向性，呈條帶狀具有一定的方向性，呈條帶狀第23頁/共97頁第24頁/共97頁由石英沙巖在高溫高壓條件下經(jīng)過重結(jié)晶變質(zhì)由石英沙巖在高溫高壓條件下經(jīng)過重結(jié)晶變質(zhì)而成。而成。硬度大，抗機械性和抗化學(xué)腐蝕性強，硬度大，抗機械性和抗化學(xué)腐蝕性強，不易風(fēng)化。不易

8、風(fēng)化。一般為乳白色，如含有有少量氧化鐵呈紅色一般為乳白色，如含有有少量氧化鐵呈紅色和褐色。和褐色。風(fēng)化后形成沙質(zhì)或礫質(zhì)顆粒風(fēng)化后形成沙質(zhì)或礫質(zhì)顆粒第25頁/共97頁板巖由泥質(zhì)頁巖、粉沙巖和其它板巖由泥質(zhì)頁巖、粉沙巖和其它細(xì)粒碎屑沉積物質(zhì)變質(zhì)而成。細(xì)粒碎屑沉積物質(zhì)變質(zhì)而成。有完整的片理，劈開后呈平的薄有完整的片理，劈開后呈平的薄塊狀平面塊狀平面（北方農(nóng)民開采后做房瓦用。）（北方農(nóng)民開采后做房瓦用。）礦物組成主要是云母、綠泥石、石英等，顏色礦物組成主要是云母、綠泥石、石英等，顏色多為青灰色多為青灰色第26頁/共97頁片巖由各種巖石在高溫高壓下變質(zhì)而成片巖由各種巖石在高溫高壓下變質(zhì)而成也可由千枚巖進(jìn)

9、一步變質(zhì)而成。也可由千枚巖進(jìn)一步變質(zhì)而成。具有明顯的片狀構(gòu)造，片理面呈粗糙皺紋狀具有明顯的片狀構(gòu)造，片理面呈粗糙皺紋狀含有云母、角閃石及少量長石含有云母、角閃石及少量長石第27頁/共97頁大理巖由碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖）變質(zhì)而成。大理巖由碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖）變質(zhì)而成。一般由方解石、白云石和少量的石英、角閃石和一般由方解石、白云石和少量的石英、角閃石和輝石礦物組成輝石礦物組成具有各色花紋，是優(yōu)良的建筑裝飾材料具有各色花紋，是優(yōu)良的建筑裝飾材料純白的大理巖稱為漢白玉，在我國云南分布較廣純白的大理巖稱為漢白玉，在我國云南分布較廣第28頁/共97頁第29頁/共97頁土壤礦物質(zhì)來源于巖石、礦物風(fēng)

10、化產(chǎn)物土壤礦物質(zhì)來源于巖石、礦物風(fēng)化產(chǎn)物巖石礦物質(zhì)影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)巖石礦物質(zhì)影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)土壤顆粒粗細(xì)土壤顆粒粗細(xì)土壤酸堿性土壤養(yǎng)分土壤酸堿性土壤養(yǎng)分第30頁/共97頁與土壤礦物質(zhì)組成密切相關(guān)的礦物叫成土礦物與土壤礦物質(zhì)組成密切相關(guān)的礦物叫成土礦物包括：原生礦物和次生礦物包括：原生礦物和次生礦物成土礦物成土礦物:第31頁/共97頁原生礦物是指由熔融的巖漿直接冷凝所形成的礦物原生礦物是指由熔融的巖漿直接冷凝所形成的礦物土壤中的原生礦物包括：土壤中的原生礦物包括：（1）長石類礦物）長石類礦物包括正長石和斜長石包括正長石和斜長石（2）云母類礦物）云母類礦物包括白云母和黑云母包括白云母和

11、黑云母（3）角閃石與輝石類礦物）角閃石與輝石類礦物鐵鎂礦物，屬于偏硅酸鹽礦物鐵鎂礦物，屬于偏硅酸鹽礦物（4）石英礦物）石英礦物（5）氧化鐵類礦物）氧化鐵類礦物（6）磷酸鹽類礦物）磷酸鹽類礦物（7）方解石）方解石（8）褐鐵礦）褐鐵礦（9）石膏）石膏第32頁/共97頁鈉長石鈉長石CaAl2Si2O8NaAlSi3O8KAlSi3O8第33頁/共97頁正長石（正長石（KAlSiKAlSi3 3O O8 8）（包括斜長石）（包括斜長石）又稱鉀長石，顏色多呈肉紅色，廣泛分布于淺色巖漿巖中，又稱鉀長石，顏色多呈肉紅色，廣泛分布于淺色巖漿巖中，如花崗巖、正長巖、斑巖等。如花崗巖、正長巖、斑巖等。正長石抗風(fēng)化

12、能力較弱，風(fēng)化后形成的次生黏土礦物是土壤正長石抗風(fēng)化能力較弱，風(fēng)化后形成的次生黏土礦物是土壤中鉀元素的重要來源。中鉀元素的重要來源。第34頁/共97頁白云母白云母黑云母黑云母第35頁/共97頁第36頁/共97頁白云母白云母KAlKAl2 2SiSi3 3O O1010(OH)(OH)2 2，又稱鉀云母。顏色為無色或淺色，有時帶綠色顏色為無色或淺色，有時帶綠色呈透明或半透明狀，薄片狀呈透明或半透明狀，薄片狀白云母片狀崩解成碎片后化學(xué)分解困難，往往混雜在沙土中白云母片狀崩解成碎片后化學(xué)分解困難，往往混雜在沙土中反光性很明顯反光性很明顯在分解過程中釋放出鉀在分解過程中釋放出鉀成為土壤中鉀元素的來源之

13、一成為土壤中鉀元素的來源之一黑云母黑云母KHKH2 2(Mg(MgFe)Fe)2 2AlSiAlSi3 3O O1212其性狀與白云母相似，只是顏色呈黑色，不透明或半透明其性狀與白云母相似，只是顏色呈黑色，不透明或半透明容易分解，風(fēng)化后形成黏土礦物，釋放出鉀元素容易分解，風(fēng)化后形成黏土礦物，釋放出鉀元素第37頁/共97頁第38頁/共97頁第39頁/共97頁 角閃石角閃石CaCa2 2Na(MgNa(MgFe)Fe)4 4(Al(AlFe)(SiAl)Fe)(SiAl)4 4O O1111(OH)(OH)2 2顏色呈褐或黑色，主要分布于巖漿巖中顏色呈褐或黑色，主要分布于巖漿巖中 輝石輝石Ca(M

14、gCa(MgFeFeAl)(SiAl)(SiFe)Fe)2 2O O6 6顏色呈綠黑色，短柱狀晶體顏色呈綠黑色，短柱狀晶體二者屬于深色礦物，含鹽基豐富，化學(xué)穩(wěn)定性低，容易被徹底分解二者屬于深色礦物，含鹽基豐富，化學(xué)穩(wěn)定性低，容易被徹底分解第40頁/共97頁第41頁/共97頁普通石英呈透明或半透明的晶粒狀的集合體普通石英呈透明或半透明的晶粒狀的集合體純石英為無色純石英為無色含有雜質(zhì)時呈白、灰、黃、紅、綠、天藍(lán)及紫色含有雜質(zhì)時呈白、灰、黃、紅、綠、天藍(lán)及紫色完整晶形為兩端錐形的六方柱狀晶體或不規(guī)則塊狀完整晶形為兩端錐形的六方柱狀晶體或不規(guī)則塊狀除氟酸外，不與任何酸類起作用，物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除氟

15、酸外，不與任何酸類起作用，物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易風(fēng)化，常以顆粒狀殘留于土壤中，是土壤中沙粒的主要來源不易風(fēng)化，常以顆粒狀殘留于土壤中，是土壤中沙粒的主要來源第42頁/共97頁赤鐵礦第43頁/共97頁第44頁/共97頁赤鐵礦（赤鐵礦（Fe2O3），）， 紅色，紅色， 條痕櫻紅色，條痕櫻紅色， 常使土壤染成紅色。常使土壤染成紅色。磁鐵礦（磁鐵礦（Fe3O4），常呈八面體晶形，鐵黑色，條痕為黑色，），常呈八面體晶形，鐵黑色，條痕為黑色，具有磁性。具有磁性。黃鐵礦（黃鐵礦（FeS2），金黃色，類似金屬銅，斷口參差狀，金屬光澤，），金黃色，類似金屬銅，斷口參差狀，金屬光澤，條痕綠色至深棕色，較易風(fēng)化，

16、分解后形成硫酸鹽。條痕綠色至深棕色，較易風(fēng)化，分解后形成硫酸鹽。 第45頁/共97頁第46頁/共97頁磷灰石磷灰石Ca(POCa(PO4 4) )3 3(F(FCl)Cl)呈六方柱狀晶體，顏色灰白、黃、綠、黃褐色呈六方柱狀晶體，顏色灰白、黃、綠、黃褐色是制造磷肥的主要原料，高品位的磷灰石是制造磷肥的主要原料，高品位的磷灰石含含P P2 2O O5 5 42.3% 42.3%，一般含，一般含P P2 2O O5 5 28%28%30%30%時，可時，可用來生產(chǎn)過磷酸鈣肥料用來生產(chǎn)過磷酸鈣肥料 第47頁/共97頁第48頁/共97頁第49頁/共97頁方解石是大理巖、石灰?guī)r的主要組成礦物方解石是大理巖

17、、石灰?guī)r的主要組成礦物易溶于酸，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定易溶于酸，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定是土壤中碳酸鈣的主要來源是土壤中碳酸鈣的主要來源第50頁/共97頁是赤鐵礦水化而形成的一種含水氧化鐵是赤鐵礦水化而形成的一種含水氧化鐵分布較廣。一般為棕色、黃色分布較廣。一般為棕色、黃色是土壤黃色和棕色染色劑，以膠狀包是土壤黃色和棕色染色劑，以膠狀包被于土粒的表面被于土粒的表面第51頁/共97頁第52頁/共97頁石膏不含結(jié)晶水稱為硬石膏石膏不含結(jié)晶水稱為硬石膏含結(jié)晶水石膏（含結(jié)晶水石膏（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）稱為結(jié)晶石膏）稱為結(jié)晶石膏白色，玻璃光澤，有時呈珍珠光澤，白色，玻璃光澤，有時呈珍珠光澤，纖維狀

18、，解理完全纖維狀，解理完全是土壤中鈣和硫元素的重要來源是土壤中鈣和硫元素的重要來源第53頁/共97頁由原生礦物經(jīng)風(fēng)化過程新形成的礦物，稱為次生礦物，由原生礦物經(jīng)風(fēng)化過程新形成的礦物，稱為次生礦物，也稱次生黏粒礦物也稱次生黏粒礦物次生黏粒礦物有：次生黏粒礦物有：1 1、次生層狀鋁硅酸鹽，如高嶺石、蒙脫石和水化云母類等次生層狀鋁硅酸鹽，如高嶺石、蒙脫石和水化云母類等2 2、含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等氧化物類含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等氧化物類3 3、簡單的鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等簡單的鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等第54頁/共97頁次生層狀鋁硅酸鹽黏粒礦物，按其結(jié)晶構(gòu)造和性質(zhì)的差異

19、，可分為：次生層狀鋁硅酸鹽黏粒礦物，按其結(jié)晶構(gòu)造和性質(zhì)的差異，可分為：高嶺石組高嶺石組蒙脫石組蒙脫石組水化云母水化云母四大組：四大組：每一組又包括若干種黏粒礦物每一組又包括若干種黏粒礦物鋁硅酸鹽黏粒礦物的基本構(gòu)造特點：鋁硅酸鹽黏粒礦物的基本構(gòu)造特點：黏粒礦物大部分都具有一定的層狀結(jié)晶構(gòu)造黏粒礦物大部分都具有一定的層狀結(jié)晶構(gòu)造其晶型結(jié)構(gòu)由兩個基本單位構(gòu)成，即硅氧片和鋁氧片其晶型結(jié)構(gòu)由兩個基本單位構(gòu)成，即硅氧片和鋁氧片間層型黏粒礦物間層型黏粒礦物第55頁/共97頁硅氧片是由硅氧四面體連接而成硅氧片是由硅氧四面體連接而成一個硅氧四面體是由四個氧原子和一個硅原子所組成一個硅氧四面體是由四個氧原子和一個

20、硅原子所組成第56頁/共97頁鋁氧片由鋁氧八面體連接而成鋁氧片由鋁氧八面體連接而成鋁氧八面體由六個氧原子圍繞一個鋁原子構(gòu)成鋁氧八面體由六個氧原子圍繞一個鋁原子構(gòu)成第57頁/共97頁第58頁/共97頁這一組包括：高嶺石、迪凱石、埃洛石和富硅高嶺石等黏粒礦物。這一組包括：高嶺石、迪凱石、埃洛石和富硅高嶺石等黏粒礦物。其共同特點是：其共同特點是：一層硅氧片和一層水鋁片重疊而成一層硅氧片和一層水鋁片重疊而成 晶架內(nèi)部水鋁片和硅氧片中沒有或極少同晶代換晶架內(nèi)部水鋁片和硅氧片中沒有或極少同晶代換相鄰的兩個底面由氫鍵相聯(lián)相鄰的兩個底面由氫鍵相聯(lián) 顆粒一般較蒙脫石組礦物粗顆粒一般較蒙脫石組礦物粗 南方熱帶、亞

21、熱帶土壤中普遍存在南方熱帶、亞熱帶土壤中普遍存在 第59頁/共97頁蒙脫石組粘粒礦物蒙脫石組粘粒礦物第60頁/共97頁蒙脫石組粘粒礦物蒙脫石組粘粒礦物第61頁/共97頁此組黏粒礦物包括：蒙脫石、綠泥石、拜來石和蛭石等。此組黏粒礦物包括：蒙脫石、綠泥石、拜來石和蛭石等。其共同特點是：其共同特點是： 晶架結(jié)構(gòu)都是由兩層硅氧片和一層水鋁片相間重疊而成晶架結(jié)構(gòu)都是由兩層硅氧片和一層水鋁片相間重疊而成 晶架內(nèi)普遍存在著同晶代換現(xiàn)象晶架內(nèi)普遍存在著同晶代換現(xiàn)象此類礦物脹縮性大，吸濕性強此類礦物脹縮性大，吸濕性強 礦物外形呈片狀，且顆粒微細(xì)礦物外形呈片狀，且顆粒微細(xì) 在東北的黑鈣土和華北地區(qū)的褐色土、栗鈣土

22、和西北地區(qū)在東北的黑鈣土和華北地區(qū)的褐色土、栗鈣土和西北地區(qū)灰鈣土中含量較多?；意}土中含量較多。第62頁/共97頁同晶代換（替代）是指組成礦物的中心離子被電性相同大小同晶代換（替代）是指組成礦物的中心離子被電性相同大小相近的離子所代換（替代）相近的離子所代換（替代） ，而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。，而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。在次生粘粒礦物形成的過程中，晶架內(nèi)普遍存在著同晶代換現(xiàn)象。在次生粘粒礦物形成的過程中，晶架內(nèi)普遍存在著同晶代換現(xiàn)象。同晶代換主要發(fā)生在兩邊的硅氧片中，一般同晶代換主要發(fā)生在兩邊的硅氧片中，一般AlAl3+ 3+ 替代替代SiSi4+4+， 也也有的發(fā)生在水鋁片中，一般以有的發(fā)

23、生在水鋁片中，一般以MgMg2+2+替代替代AlAl3+3+。這種替代結(jié)果，使。這種替代結(jié)果，使礦物帶有永久的負(fù)電菏。礦物帶有永久的負(fù)電菏。第63頁/共97頁 粘粒礦物粘粒礦物水化云母組水化云母組第64頁/共97頁主要代表為伊利石主要代表為伊利石其特點：其特點：1 1、晶體構(gòu)造同屬、晶體構(gòu)造同屬2 2：1 1型，同晶代換主要發(fā)生在硅氧片中以型，同晶代換主要發(fā)生在硅氧片中以AlAl3+ 3+ 替代替代Si Si 4+ 4+ ，還有少量發(fā)生在水鋁片中，以，還有少量發(fā)生在水鋁片中，以MgMg2+ 2+ 、FeFe2+ 2+ 替代替代 AlAl3+ 3+ 。晶架產(chǎn)生負(fù)電菏，故在晶架基面上吸附陽離子，主

24、要的是。晶架產(chǎn)生負(fù)電菏，故在晶架基面上吸附陽離子，主要的是K K+ + ，依次，含伊利石粘粒礦物多的土壤，鉀的元素貯量較豐富。，依次，含伊利石粘粒礦物多的土壤，鉀的元素貯量較豐富。2 2、吸附于伊利石晶架基面上的、吸附于伊利石晶架基面上的K K+ + ，實際上是半陷在由晶層表，實際上是半陷在由晶層表面六個氧離子所構(gòu)成的六角網(wǎng)中，它同時手相鄰兩晶架的負(fù)電面六個氧離子所構(gòu)成的六角網(wǎng)中，它同時手相鄰兩晶架的負(fù)電菏的吸附，而產(chǎn)生了鍵聯(lián)的效果，使它們不易張開。菏的吸附，而產(chǎn)生了鍵聯(lián)的效果，使它們不易張開。3 3、伊利石的、伊利石的 保肥性和吸濕性介于蒙脫石組和高嶺石組之間。保肥性和吸濕性介于蒙脫石組和高

25、嶺石組之間。代換量為代換量為202040cmol(+)/kg40cmol(+)/kg。第65頁/共97頁結(jié)晶型與非結(jié)晶型兩種。結(jié)晶型與非結(jié)晶型兩種。結(jié)晶型：三水鋁石（結(jié)晶型：三水鋁石（ 2Al2Al2 2O O3 3 3 H3 H2 2O O ）水鋁石（）水鋁石（ 2Al2Al2 2O O3 3 3H3H2 2O O ）針鐵礦（針鐵礦（ FeFe2 2O O3 3 H H2 2O O ）褐鐵礦（）褐鐵礦（ 2Fe2Fe2 2O O3 3 3H 3H2 2O O ）非晶質(zhì)無定型不同水化程度非晶質(zhì)無定型不同水化程度:SiO:SiO2 2 nH nH2 2O, FeO, Fe2 2O O3 3 nH

26、 nH2 2O, O, AlAl2 2O O3 3 n Hn H2 2O ,MnOO ,MnO2 2 nH nH2 2O O相互復(fù)合形成凝膠相互復(fù)合形成凝膠AlAl2 2O O3 3 2SiO 2SiO2 2 nH nH2 2O, O, （1 1）它們中的電荷的產(chǎn)生，不是通過同晶代換，而是通過表面羥基）它們中的電荷的產(chǎn)生，不是通過同晶代換，而是通過表面羥基H H+ +的離解。既帶負(fù)電菏也可能帶正電菏。的離解。既帶負(fù)電菏也可能帶正電菏。特點：特點：（2 2）凝膠轉(zhuǎn)化形成結(jié)晶過程中具有膠結(jié)作用形成較堅硬的）凝膠轉(zhuǎn)化形成結(jié)晶過程中具有膠結(jié)作用形成較堅硬的結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體。（3 3）無定型物質(zhì)，一般呈膠

27、膜的形式，包被在土粒的表面。）無定型物質(zhì)，一般呈膠膜的形式，包被在土粒的表面。第66頁/共97頁結(jié)晶型與非結(jié)晶型兩種。結(jié)晶型與非結(jié)晶型兩種。結(jié)晶型：三水鋁石（結(jié)晶型：三水鋁石（ 2Al2Al2 2O O3 3 3 H3 H2 2O O ）水鋁石（）水鋁石（ 2Al2Al2 2O O3 3 3H3H2 2O O ）針鐵礦（針鐵礦（ FeFe2 2O O3 3 H H2 2O O ）褐鐵礦（）褐鐵礦（ 2Fe2Fe2 2O O3 3 3H 3H2 2O O ）非晶質(zhì)無定型不同水化程度非晶質(zhì)無定型不同水化程度:SiO:SiO2 2 nH nH2 2O, FeO, Fe2 2O O3 3 nH nH2

28、 2O,O, AlAl2 2O O3 3 n Hn H2 2O ,MnOO ,MnO2 2 nH nH2 2O O相互復(fù)合形成凝膠相互復(fù)合形成凝膠AlAl2 2O O3 3 2SiO 2SiO2 2 nH nH2 2O, O, 3 3、簡單鹽類：碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物、簡單鹽類：碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物第67頁/共97頁1.2.3 性狀性狀1.2.3.1 石礫和沙粒石礫和沙粒(0.05 mm) 1.2.3.2 黏粒黏粒(0.001 mm) 1.2.3.3 粉粒粉粒(0.050.001 mm)第68頁/共97頁自然界中任何一種土壤，主要是由礦物質(zhì)土粒構(gòu)成的。自然界中任何一種土壤，主要是由礦物質(zhì)土粒

29、構(gòu)成的。這些大小、形狀、組成和性質(zhì)不同的礦物質(zhì)土粒在土壤中的配合比例千差萬別。這些大小、形狀、組成和性質(zhì)不同的礦物質(zhì)土粒在土壤中的配合比例千差萬別。為了研究大小土粒的性質(zhì)以及它們在土壤中的配合比例對土壤性質(zhì)產(chǎn)生的影響，為了研究大小土粒的性質(zhì)以及它們在土壤中的配合比例對土壤性質(zhì)產(chǎn)生的影響，有必要對土粒的大小進(jìn)行劃組分級有必要對土粒的大小進(jìn)行劃組分級單粒：在自然狀況下，這些大小不一的土粒，有的單個地存在于土壤中，稱為單粒單粒：在自然狀況下，這些大小不一的土粒，有的單個地存在于土壤中，稱為單粒 復(fù)粒：大部分則相互黏結(jié)在一起，叫復(fù)粒。復(fù)粒：大部分則相互黏結(jié)在一起，叫復(fù)粒。機械分析：土粒分級是以單粒大小

30、進(jìn)行的，對顆粒大小進(jìn)行分級的測定方法稱為機械分析：土粒分級是以單粒大小進(jìn)行的，對顆粒大小進(jìn)行分級的測定方法稱為機械分析。機械分析。當(dāng)量粒徑：人為的把土粒直徑看成理想球體的直徑對待當(dāng)量粒徑：人為的把土粒直徑看成理想球體的直徑對待, ,以便于研究。更確切地說以便于研究。更確切地說叫做叫做“當(dāng)量粒徑當(dāng)量粒徑”。粒級：根據(jù)粒徑的大小和理化性質(zhì)上的差異，把礦質(zhì)土粒分為若干組，每組就是一粒級：根據(jù)粒徑的大小和理化性質(zhì)上的差異，把礦質(zhì)土粒分為若干組，每組就是一個粒級；組內(nèi)粒徑大小、成分及性質(zhì)基本相近，而組間有明顯的差異。個粒級；組內(nèi)粒徑大小、成分及性質(zhì)基本相近，而組間有明顯的差異。第69頁/共97頁 0.

31、050.02物 理 性 粘 粒 物 理 性 沙 粒 當(dāng)量粒徑(mm) 32 石礫 石礫 石礫 石礫21 極粗沙粒10. 5 粗沙粒 粗沙粒 粗沙粒 中國制 卡慶斯基制 美國農(nóng)部制 國際制(1987) (1957) (1951) (1930) 0. 50. 25 粗沙粒 中沙粒 中沙粒0. 250. 2 細(xì)沙粒0. 20. 1 細(xì)沙粒 細(xì)沙粒0. 10.05 極細(xì)沙粒 細(xì)沙粒 粗粉粒 粗粉粒0. 020.01 0. 010.005 中粉粒 中粉粒 粉 粒 粉 粒0. 0050.002 細(xì)粉粒0. 0020.001 粗黏粒 細(xì)粉粒 0. 0010.0005 黏 粗黏粒0. 00050.0001 細(xì)

32、黏粒 細(xì)黏粒0. 0001 粒 膠質(zhì)黏粒黏 粒黏 粒(引自黃昌勇土壤學(xué)，2000)表2-1 幾種土壤粒級分級方案第70頁/共97頁土壤中含的原生礦物種類和數(shù)量土壤中含的原生礦物種類和數(shù)量, , 依母質(zhì)類型、風(fēng)化強度和成土過程不同而異。依母質(zhì)類型、風(fēng)化強度和成土過程不同而異。 一般土壤中含有的原生礦物除石英外，還有長石、白云母和少量的角內(nèi)石和輝石一般土壤中含有的原生礦物除石英外，還有長石、白云母和少量的角內(nèi)石和輝石其次還有磷灰石、赤鐵礦、黃鐵礦等。其次還有磷灰石、赤鐵礦、黃鐵礦等。土壤中的石礫、沙粒幾乎全部由原生礦物所組成，多以石英為主。土壤中的石礫、沙粒幾乎全部由原生礦物所組成，多以石英為主。

33、 粉粒絕大多數(shù)也是由石英和原生硅酸鹽礦物組成粉粒絕大多數(shù)也是由石英和原生硅酸鹽礦物組成由此可見，礦物質(zhì)土粒愈粗含石英及原生硅酸鹽礦物愈多；反之，礦由此可見，礦物質(zhì)土粒愈粗含石英及原生硅酸鹽礦物愈多；反之，礦物質(zhì)土粒愈細(xì)，石英和原生硅酸鹽礦物含量愈少，而次生礦物的含量物質(zhì)土粒愈細(xì)，石英和原生硅酸鹽礦物含量愈少，而次生礦物的含量則逐漸增多則逐漸增多第71頁/共97頁第72頁/共97頁它們是由原生礦物經(jīng)風(fēng)化過程新形成的礦物，稱為次生礦物。它們是由原生礦物經(jīng)風(fēng)化過程新形成的礦物，稱為次生礦物。也稱次生黏粒礦物。也稱次生黏粒礦物。次生黏粒礦物有：次生黏粒礦物有：簡單的鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等；簡

34、單的鹽類，如碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等；含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等氧化物類；含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等氧化物類；次生層狀鋁硅酸鹽，如高嶺石、蒙脫石和水化云母類等。次生層狀鋁硅酸鹽，如高嶺石、蒙脫石和水化云母類等。第73頁/共97頁其主要元素有氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、鈦、磷、硫以及一些微量元素錳、鋅、硼、鉬、銅等。其主要元素有氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、鈦、磷、硫以及一些微量元素錳、鋅、硼、鉬、銅等。 氧、硅、鋁、鐵四種元素占的比例最大。氧、硅、鋁、鐵四種元素占的比例最大。 二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2) )、氧化鋁、氧化鋁(Al(Al2 2O O3 3) )、氧化鐵

35、、氧化鐵(Fe(Fe2 2O O3 3) )三者之和一般占三者之和一般占土壤礦物質(zhì)部分的土壤礦物質(zhì)部分的7575以上，是土壤礦物質(zhì)的主要成分。以上，是土壤礦物質(zhì)的主要成分。礦物質(zhì)土粒愈粗礦物質(zhì)土粒愈粗, , 含含SiOSiO2 2愈多愈多, , 而而AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO、P P2 2O O5 5、K K2 2O O等養(yǎng)料元素含量則愈少等養(yǎng)料元素含量則愈少由于原生礦物所含營養(yǎng)元素可溶性很小，以致幾乎沒有提供有效由于原生礦物所含營養(yǎng)元素可溶性很小，以致幾乎沒有提供有效養(yǎng)分的能力。養(yǎng)分的能力。 第74頁/共97頁第75頁/共97頁第76頁

36、/共97頁2.0 1.51.5 1.03.0 2.01.0 0.50.0 0.250.25 0.10.10 0.050.05 0.010.01 0.0050.005 0.001 0.001第77頁/共97頁土壤中的粗骨部分土壤中的粗骨部分嚴(yán)格地講，它們只是侵入土壤中的母巖碎屑，還不能算是土粒。嚴(yán)格地講，它們只是侵入土壤中的母巖碎屑，還不能算是土粒。所含礦物均為原生礦物，礦物組成與母巖基本一致所含礦物均為原生礦物，礦物組成與母巖基本一致它本身為非疏松多孔體它本身為非疏松多孔體, ,無通透性和蓄水性，也不能提供有效養(yǎng)分。無通透性和蓄水性，也不能提供有效養(yǎng)分。含石礫和沙粒較多的土壤疏松多孔，粒間孔隙

37、大含石礫和沙粒較多的土壤疏松多孔，粒間孔隙大, , 通氣透水好，排水通暢。通氣透水好，排水通暢。由于顆粒粗比表面積小，無黏結(jié)性、黏著性、可塑性和脹縮性，由于顆粒粗比表面積小，無黏結(jié)性、黏著性、可塑性和脹縮性，吸水保肥能力弱吸水保肥能力弱大孔隙多，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快，但容易隨水流失，耕性較好。大孔隙多，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快，但容易隨水流失，耕性較好。第78頁/共97頁通氣透水性弱，排水不暢通氣透水性弱，排水不暢黏結(jié)性、黏著性、可塑性、脹縮性均強黏結(jié)性、黏著性、可塑性、脹縮性均強 養(yǎng)料含量豐富，且吸水保肥能力強，潛在養(yǎng)分貯量多養(yǎng)料含量豐富，且吸水保肥能力強，潛在養(yǎng)分貯量多 土溫較低，土溫變幅小，養(yǎng)分不易轉(zhuǎn)化土溫較低

38、，土溫變幅小，養(yǎng)分不易轉(zhuǎn)化顆粒細(xì)小顆粒細(xì)小, , 屬于膠體范疇屬于膠體范疇, , 是化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物是化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物其礦物成分主要為次生礦物，與母巖成分相差很大。其礦物成分主要為次生礦物，與母巖成分相差很大。顆粒小，比表面大，粒間孔隙小顆粒小，比表面大，粒間孔隙小第79頁/共97頁顆粒大小介于黏粒和沙粒之間，礦物成分有原生礦物，顆粒大小介于黏粒和沙粒之間，礦物成分有原生礦物，也有次生礦物也有次生礦物 粉粒很多性質(zhì)介于沙粒和黏粒之間粉粒很多性質(zhì)介于沙粒和黏粒之間含粉粒較多的土壤具有一定的可塑性、黏結(jié)性、黏著性含粉粒較多的土壤具有一定的可塑性、黏結(jié)性、黏著性和吸附性。和吸附性。第80頁/共97頁第8

39、1頁/共97頁第82頁/共97頁第83頁/共97頁第84頁/共97頁第85頁/共97頁土壤的肥力性狀土壤的肥力性狀( (作物在生長過程中作物在生長過程中, , 土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及有無產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度有無產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度) ) 耕作性狀耕作性狀( (耕作時的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的耕作時的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的長短等長短等) ) 作物反應(yīng)作物反應(yīng)( (出苗難易、出苗難易、 快慢、整齊度、早發(fā)苗或發(fā)晚苗以及成熟早晚等快慢、整齊度、早發(fā)苗或發(fā)晚苗以及成熟早晚等) ) 第86頁/共97頁沙粒含量高沙

40、粒含量高, ,顆粒粗顆粒粗, ,比表面積小比表面積小, ,組成的粒間大孔隙數(shù)量多。組成的粒間大孔隙數(shù)量多。 保蓄性差。保水、持水、保肥性能弱，雨后容易造成水肥流失，水分蒸發(fā)速率快，保蓄性差。保水、持水、保肥性能弱，雨后容易造成水肥流失，水分蒸發(fā)速率快，失墑多易引起土壤干旱失墑多易引起土壤干旱 土壤中原生礦物以石英、長石為主，潛在養(yǎng)料含量少，但養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快。土壤中原生礦物以石英、長石為主，潛在養(yǎng)料含量少，但養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快。土溫變幅大土溫變幅大, , 但晚秋也容易造成霜凍。但晚秋也容易造成霜凍。沙性土耕性好沙性土耕性好, ,宜耕期長，耕作阻力小宜耕期長，耕作阻力小, , 耕后質(zhì)量好。這種土又稱耕后質(zhì)量好

41、。這種土又稱“輕質(zhì)土輕質(zhì)土”。沙性土大孔隙多沙性土大孔隙多, , 氧氣充足氧氣充足, , 以氧化過程為主以氧化過程為主, , 土壤中無毒害物質(zhì)存在。土壤中無毒害物質(zhì)存在。發(fā)小苗不發(fā)老苗。沙性土發(fā)小苗不發(fā)老苗。沙性土“口松口松”，出苗快、齊、全。但因養(yǎng)分貧乏容易造成作物，出苗快、齊、全。但因養(yǎng)分貧乏容易造成作物中后期脫肥，早熟，早衰。中后期脫肥，早熟，早衰。第87頁/共97頁(1)(1)通透性差通透性差 顆粒細(xì)微，粒間孔隙小顆粒細(xì)微，粒間孔隙小(2)(2)保蓄性強保蓄性強 土粒細(xì)小，膠體物質(zhì)含量多，土壤固相比表面積巨大，土粒細(xì)小，膠體物質(zhì)含量多，土壤固相比表面積巨大，表面能高，吸附能力強。肥效緩

42、慢。表面能高，吸附能力強。肥效緩慢。(3)(3)養(yǎng)分含量豐富養(yǎng)分含量豐富土壤中以次生礦物為主，其本身養(yǎng)分和吸附外界養(yǎng)分多，土壤中以次生礦物為主，其本身養(yǎng)分和吸附外界養(yǎng)分多，潛在養(yǎng)分貯量豐富。但養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速度慢。潛在養(yǎng)分貯量豐富。但養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速度慢。(4)(4)土溫變幅小土溫變幅小 黏性土水分含量高，空氣相對少，地溫上升下降均緩慢，黏性土水分含量高，空氣相對少，地溫上升下降均緩慢，故常把黏質(zhì)土稱為冷性土。故常把黏質(zhì)土稱為冷性土。(5)(5)耕性差耕性差由于黏質(zhì)土比表面積大，土壤的黏結(jié)性、黏著性、可塑性、濕脹由于黏質(zhì)土比表面積大，土壤的黏結(jié)性、黏著性、可塑性、濕脹性強，耕作阻力大，耕作質(zhì)量差，易起土坷垃或土垡，宜耕期也短。性強，耕作阻力大，耕作質(zhì)量差，易起土坷垃或土垡，宜耕期也短。 (6)(6)有毒物質(zhì)多有毒物質(zhì)多由于大孔隙數(shù)量少，造成還原性狀態(tài)由于大孔隙數(shù)量少，造成還原性狀態(tài) (7)(7)發(fā)老苗不發(fā)小苗發(fā)老苗不發(fā)小苗 第88頁/共97頁壤土由于沙粒、粉粒和黏粒含量比例較適宜壤土由于沙粒、粉粒和黏粒含量