土壤固相组成之土壤矿物题稿.ppt

图示∶土壤颗粒大小与矿物类型的关系 第三节 粘土矿物 粘粒矿物的概念 组成粘粒的次生矿物叫粘粒矿物。 主要包括∶ 层状的硅酸盐矿物和氧化物类。 前者是晶型矿物，后者有晶型的，也非晶型的。 一、层状硅酸盐粘土矿物 （一）构造特征 1、基本结构单位 （1）硅氧四面体（或简称四面体） 硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿物。 粘土矿物分类 （2）铝氧八面体（或简称八面体） 3、单位晶层 1:1型单位晶层: 由一个硅片和一个铝片构成。硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。这样1:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面，一个是由具有六角形空穴的氧原子层面，一个是由氢氧构成的层面。 2:1型单位晶层 由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅片顶端的氧都向着铝片，铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。这样2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。 2:1:1型单位晶层 在2:1单位晶层的基础上多了一个八面体片水镁片或水铝片，这样2:1:1型单位晶层由两个硅片、一个铝片和一个镁片（或铝片）构成。 4、同晶替代 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。 ＊同晶替代的结果使土壤产生永久电荷，能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。 土壤中同晶替代的规律： 1、高价阳离子被低价阳离子取代的多；因 此，土壤胶体一般其净电荷为阴性。 2、四面体中的Si4+被Al3+离子所替代，八面体中Al3+被Mg2+替代。 3、同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍，而1:1型的粘土矿物中则相对较少。 硅铝铁率（SiO2/R2O3) SiO2/R2O3 SiO2分子数 Fe2O3+Al2O3分子数 ＝ 1、判断土壤矿物的风化程度与成土阶段； 2、作为土壤分类的数量指标之一； 3、代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量； （二）、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性 四个类组： 高岭组 蒙蛭组 水化云母组 绿泥石组矿物 特点：(1）1:1型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为Ai4Si4O10(OH)8。 （2）无膨胀性 两个晶层的层面间产生了键能较强的氢 键，膨胀系数一般小于5％.高岭石层间距约为0.72nm。 （3）电荷数量少阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg-1。 （4）胶体特性较弱 较粗（0.2-2?m），颗粒的总表面积相 对较小，为10－20×103m2kg-1 高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。 高岭组（1:1型矿物） 包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等 高岭石的矿物结构 * 2.1 土壤母质和矿物质 第一节 土壤母质 土壤母质：岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。 一、几种主要岩石类型和特性 二、主要成土矿物的组成和特性 三、岩石的风化作用及其影响因素 四、风化作用的类型 五、风化作用的产物 六、风化产物的类型 一、几种主要岩石类型和特性 岩石：是由一种或几种矿物构成的，是矿物的天然集合体。 （一）岩浆岩 岩浆岩：指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地表冷却凝固所形成的岩石。共性：非碎屑壮的块状构造；没有规则的层次排列；不含化石。 岩浆岩：玄武岩 （二）沉积岩 沉积岩：地壳表面的岩石经风化、搬运、沉积等作用后，在一定条件下胶结硬化所形成的岩石。其约占地表总面积的75%。共同特点是：有明显的层理构造；矿物成分复杂并呈碎屑状组织；有时含有化石。 （三）变质岩 变质岩是沉积岩、岩浆岩经过高温高压或受岩浆侵入的影响，其矿物组成、结构、构造，以至化学成分发生剧烈改变后形成的。共性是：一般具有片理及片麻构造；矿物质地致密，坚硬；不易风化。例如片麻岩，石英岩，板岩，片岩，千枚岩，大理岩等。 （一）长石类矿物 正长石，又称钾长石，是土壤中钾元素的重要来源。 （二）云母类 白云母，又称钾云母，是土壤中钾元素的来源之一。黑云母也是钾元素的来源，更易分解，风化。 （三）角闪石与辉石类矿物 含盐基丰富，化学稳定性低，容易被彻底分解。 土壤中的原生矿物 （四）石英矿物 不易风化，是土壤中砂粒的主要来源。 （五）氧化铁类矿物 赤铁矿（Fe2O3