第二章 土壤的基本物质组成课件.ppt

本章要点 1、主要成土矿物与岩石的鉴别 2、不同岩石矿物与土壤化学组成和物理性质的影响 3、岩石与矿物的风化过程与影响因素 4、土壤母质类型 土壤的基本物质组成 自然界里的土壤不论农地、林地、草地还是荒地，其基本物质组成都不外以下几种: 一、土壤无机矿物质颗粒的来源 （一）矿物的概念（Concept of minerals） 1、矿物（ minerals ）：自然存在于地壳中的具有一定物理性质、化学组成和内部构造的单质或化合物。 土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化的产物。 2、原生矿物（Primary mineral） ：由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成的矿物。 3、次生矿物（Primary mineral） ：在地壳中或地表面，由原生矿物经风化和变质作用后，改变了原来的形态、性质和成分而形成的新的矿物。 岩石矿物经过物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用后，一部分难风化的或是尚未风化的原生矿物残留下来，成为形成土壤母质的一部分。一部分岩石矿物在风化过程中生成了结晶质的层状硅铝酸盐次生矿物和硅、铁、铝的氧化物，这些矿物统称为土壤次生矿物或黏土矿物。 (二)几种主要成土矿物（Soil-forming minerals) 1、石英（quartz, SiO2）:rock rystal,agate,opal 2、长石（feldspar） 3、辉石和角闪石(picrite and hornblende) 4、云母（mica） 5、方解石和白云石（calcite and dolomite） 6、磷灰石(apatite, phosphorite) 7、铁矿石（黄铁矿 pyrite） 8、粘土矿物(clayey minerals):高岭石（kaolinite）,蒙脱石（ montmorillionite）,伊利石（ illite）及含水氧化物（hydrous oxides） 二、土壤无机矿物质颗粒的矿物组成 土壤矿物质包括原生矿物和由原生矿物经过风化重新形成的次生矿物，它们的成分和性质对土壤的形成过程和理化性质均有极大影响。 (一)土壤中的原生矿物组成 (二)土壤中的次生矿物组成 (一)土壤中的原生矿物组成 土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结构的原始成岩矿物。一般土壤中所含的主要原生矿物有石英(SiO2)、钾长石(KAlSi3O8)、钠长石(NaAlSi3O8)、钙长石(CaAl2Si2O8)、白云母(富含钾)、黑云母(富含钾、铁、镁)、角闪石及辉石(富含钙、镁、铁、锰)、橄榄石、磷灰石等。 (二)土壤中的次生矿物组成 土壤中次生矿物是在风化及成土过程中新形成的矿物，它常被称为黏粒矿物或黏土矿物。 土壤中主要的次生矿物可分三类： (1)次生硅铝酸盐类 (2)含水氧化铁、氧化铝等三氧化物类 (3)简单的硅铝酸盐、硫酸盐和氯化物等盐类 土壤中粗大的矿物质颗粒(如石砾、砂粒)几乎全部由原生矿物组成，多以石英为主； 粉粒也绝大部分是由石英和原生硅铝酸盐类矿物组成。 极细小的颗粒中少部分为石英，绝大部分是由次生矿物组成。 总之矿物质颗粒愈粗大，含石英及原生硅铝酸盐类矿物愈多；反之，矿物质颗粒愈细小，石英和原生的硅铝酸盐类矿物含量愈少，而次生矿物的含量愈多。 三、土壤无机矿物质颗粒的化学组成 土壤无机矿物质颗粒组成的主要元素约有10余种，包括氧、硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、磷、硫以及一些微量元素，如锰、锌、硼、钼等等。其中以氧、硅、铝、铁4种元素所占的比例最多。 土壤中主要的原生矿物所含化学成分有一定规律（如表）。 石英、长石、白云母这些矿物的SiO2及K2O、Na2O含量高，含SiO2愈多的矿物颜色愈浅，愈抗风化。 而黑云母、辉石、橄榄石、磁铁矿等深色矿物SiO2含量少，而Fe、Ca、Mg含量高，这些矿物易风化分解。 矿物质颗粒愈粗，SiO2含量愈多，颗粒愈细SiO2含量愈少，但A12O3、Fe2O3、CaO、MgO、P2O5、K2O等养分元素的含量变化趋势正相反。 但总的比例中仍以SiO2、A12O3、Fe2O3三者为主要成分，如表： 表： 土壤中主要原生矿物的近似化学组成(％) 表1—2 土壤中主要次生矿物的近似化学组成(％) 二、成土岩石的种类和性质（一）岩石的概念 岩石（rock）: 一种或多种矿物的天然集合体。可分为单质岩和复成岩。 （二）岩石的种类和性质 1、岩浆岩（火成岩，igneous rock, magma rock） 由熔岩直接冷凝而形成的岩石，其共同的特征是没有层次和化石。依产状可分为： （1）喷出岩（erupted rock）：岩浆喷出地面而冷凝形成的岩石，冷却快，结晶细，呈多孔