三种主要黏土矿物的性质
《土力学》第二章习题及答案
《土力学》第二章习题及答案第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是、。
2.根据塑性指数，粘性土被分为土及土。
3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
4.无粘性土根据土的进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
5.冻胀融陷现象在性冻土中易发生，其主要原因是土中水分向冻结区的结果。
6.粘性土的灵敏度越高，受后其强度降低就越，所以在施工中应注意保护基槽，尽量减少对坑底土的扰动。
7.通常可以通过砂土的密实度或标准贯入锤击试验的判定无粘性土的密实程度。
二、名词解释1.液性指数2.可塑状态3.相对密实度4.土的湿陷性5.土的天然稠度6.触变性三、单项选择题1.下列土中，最容易发生冻胀融陷现象的季节性冻土是：（A）碎石土（B）砂土（C）粉土（D）粘土您的选项（）2.当粘性土含水量减小，土体积不再减小，土样所处的状态是：（A）固体状态（B）可塑状态（C）流动状态（D）半固体状态您的选项（）3.同一土样的饱和重度γsat、干重度γd、天然重度γ、有效重度γ′大小存在的关系是：（A）γsat > γd > γ > γ′（B）γsat > γ > γd > γ′（C）γsat > γ > γ′> γd（D）γsat > γ′> γ > γd您的选项（）4.已知某砂土的最大、最小孔隙比分别为0.7、0.3，若天然孔隙比为0.5，该砂土的相对密实度Dr为：（A）4.0（B）0.75（C）0.25（D）0.5您的选项（）5.判别粘性土软硬状态的指标是：（A）液限（B）塑限（C）塑性指数（D）液性指数您的选项（）6亲水性最弱的粘土矿物是：（A）蒙脱石（B）伊利石（C）高岭石（D）方解石您的选项（）7.土的三相比例指标中需通过实验直接测定的指标为：（A）含水量、孔隙比、饱和度（B）密度、含水量、孔隙率（C）土粒比重、含水量、密度（D）密度、含水量、孔隙比您的选项（）8.细粒土进行工程分类的依据是：（A）塑限（B）液限（C）粒度成分（D）塑性指数您的选项（）9.下列指标中，哪一指标数值越大，密实度越小。
粘土的分类
粘土的分类发布日期：2005-04-07一、按主要矿物组成分类：1高岭石类；2蒙脱石类二、按成因分类：1一次粘土（或称原生粘土），即母岩风化后残留在原地的粘土，杂质较少，颗粒较粗，可塑性较差，烧结温度较高。
2二次粘土（或称次生粘土，沉积粘土），是经雨水川河漂流而被搬运至湖泊、沼泽等低洼处沉积的粘土，颗粒级细，搬运过程中混入了有机物和杂质，因而可塑性较强，杂质较多，烧结温度较低。
三、按可塑性分类：1高可塑性粘土（软质粘土），其可塑性指数大于15；2中可塑性粘土，其可塑性指数为7—15；3低可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数为1—7；4非可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数小于1。
四、按耐火度分类：1耐火粘土，耐火度高于1580℃；2难熔粘土；3易熔粘土。
6 岩土条件经过勘探揭露，拟建场地20.0m以内土层根据岩性类型和物理力学性质的差异划分为8个地层，自上而下分述如下：⑴耕土（Q4ml）①: 灰黑-灰褐色，稍密，稍湿，主要以粉质粘土为主，含砾约10%，含植物根茎。
本层及杂填土层分布于场地的表层，层厚0.2m-0.6m。
(2) 粗砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，局部含砾约20%，最大厚度2.2m。
(2)1 中砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约5-15%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(3) 粘土（Q3）：黄-灰色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，局部夹有中砂及中粗砂薄层，局部含有黄色铁质氧化物。
本层分布较连续，层厚为2.1m-6.4m(3)1 中砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(4) 粘土（Q3）：灰-灰绿-灰黑色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，夹有大量中砂及中粗砂薄层，本层分布连续，层厚为2.1m-6.4m(4)1 细砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%-20%，本层分布不连续，以透镜体状分布于粘土层中，厚度0.3m-2.0m。
粘土矿物1
（2）非膨胀性
在伊利石晶层之间 吸附有钾离子。它受到 相邻两晶层负电荷的吸 附，因而对相邻两晶层 产生了很强的键联效果， 连接力很强，使晶层不 易膨胀。
（3）电荷数量较大
同晶替代较普遍， 主要发生在硅片中， 但部分电荷被K＋离子 所中和，阳离子交换 量介于高岭石与蒙脱 石之间。
（4）胶体特性
3、水化云母组
又叫2：1型非 膨胀性矿物或伊利 组矿物。
水化云母组具有以下特征：
（1）2：1型晶层结构
晶层结构与蒙脱石相似， 同样是由两层硅片夹一层 铝片组成，硅片和铝片的 比例为2：1，故又称2：1 型非膨胀性矿物。
伊利石是其代表。分子 式为： K2（Al·Fe·Mg）4 （SiAl）8O20（OH） 4·nH2O。
晶层类型
两种晶片的配合比例不 同，而构成： 1：1型晶层 2：1型晶层 2：1：1型晶层
（1）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、单位晶片
从化学上来看，四面体 为 （ SiO4）4－， 八 面 体 为 （AlO6）9－，它们都不是化 合物，在它们形成硅酸盐粘 土矿物之前，四面体和八面 体分别各自聚合。
（1）四面体片（简称硅片）
在水平方向上四面体通过共 用底部氧的方式在平面两维方向上 无限延伸，排列成近似六边形蜂窝 状的四面体片（简称硅片）。
粘土矿物的分类
粘土矿物根据结晶学特征分 为三类：
一、层状硅酸盐粘土矿物， 二、纤维状硅酸盐粘土矿物， 三、非硅酸盐粘土矿物（非 晶质粘土矿物）。
粘土矿物实验报告
一、实验目的1. 熟悉粘土矿物的基本特征和分类；2. 掌握粘土矿物鉴定的实验方法；3. 培养实验操作技能和观察能力。
二、实验原理粘土矿物是一类具有层状结构的硅酸盐矿物，主要由硅氧四面体和铝氧八面体组成。
粘土矿物具有可塑性、吸水性、膨胀性等特点，广泛应用于陶瓷、建筑材料、农业等领域。
本实验通过观察粘土矿物的光学性质、物理性质和化学性质，对其进行鉴定。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：显微镜、滤纸、镊子、酒精灯、烧杯、试管、滴管等；2. 试剂：盐酸、硝酸、氢氧化钠、硫酸铜、碘化钾等。
四、实验步骤1. 样品制备：取一定量的粘土样品，用研钵研磨至粉末状，过筛后备用。
2. 光学性质鉴定：（1）观察样品的颜色、透明度、光泽等特征；（2）利用显微镜观察样品的晶体形态、解理、颜色、条痕等特征；（3）对样品进行X射线衍射分析，确定其矿物成分。
3. 物理性质鉴定：（1）测定样品的密度、孔隙率、吸水率等；（2）观察样品的软硬程度、可塑性等。
4. 化学性质鉴定：（1）观察样品与盐酸、硝酸、氢氧化钠等试剂的反应；（2）对样品进行化学分析，确定其化学成分。
五、实验结果与分析1. 光学性质鉴定：（1）样品呈淡黄色，不透明，具有油脂光泽；（2）显微镜下观察，样品晶体呈片状，具有明显的解理；（3）X射线衍射分析结果显示，样品为高岭石。
2. 物理性质鉴定：（1）样品密度为2.6g/cm³，孔隙率为0.5；（2）样品吸水率为30%，具有良好的可塑性。
3. 化学性质鉴定：（1）样品与盐酸反应产生气泡，与硝酸反应无明显现象；（2）化学分析结果显示，样品主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3等。
六、实验结论通过本次实验，我们成功鉴定了粘土矿物样品的成分，确认其为高岭石。
实验过程中，我们掌握了粘土矿物鉴定的基本方法，提高了实验操作技能和观察能力。
七、实验心得1. 粘土矿物鉴定实验对于了解粘土矿物的性质和应用具有重要意义；2. 实验过程中，应注重细节，确保实验结果的准确性；3. 提高实验操作技能和观察能力，有助于我们更好地从事相关工作。
第二章粘性土的物理化学性质
2.2粘土矿物颗粒的结晶结构 ZH2.粘性土的物理化学性质 ZH2.粘性土的物理化学性质 §2.2粘土矿物颗粒的结晶结构 三种主要 三种主要 粘土矿物的 结晶构造： 结晶构造：
1:1的两 的两 层晶格 结构 高岭 石微粒
Al Al Si Si
• 晶层间通过氢键联结，联结力强，晶 晶层间通过氢键联结，联结力强， 格不能自由活动， 格不能自由活动，水难以进入晶格间 高岭石 蒙脱石 伊利石 • 能组叠很多晶层，多达百个以上，成 能组叠很多晶层，多达百个以上， 为一个颗粒。颗粒长宽约0.3-4µm， 为一个颗粒。颗粒长宽约 µ ， 厚约0.05-5µm。 厚约 µ 。 • 主要特征：颗粒较粗，亲水能力差, 主要特征：颗粒较粗，亲水能力差 不容易吸水膨胀和失水收缩。 不容易吸水膨胀和失水收缩。
2.2粘土矿物颗粒的结晶结构 ZH2.粘性土的物理化学性质 ZH2.粘性土的物理化学性质 §2.2粘土矿物颗粒的结晶结构 三种主要 三种主要 粘土矿物的 结晶构造： 结晶构造：
2:1的三 的三 层晶格 结构SiSi来自Al Al Si Si
高岭石 蒙脱石 伊利石
• 晶层间是 2-对O2-的连结，联结力很 晶层间是O 的连结， 水很容易进入晶层之间。 弱，水很容易进入晶层之间。 • 每一颗粒能组叠的晶层数较少。颗粒 每一颗粒能组叠的晶层数较少。 大小约为0.1-1µm ，厚约 厚约0.001-0.01µm。 大小约为 µ µ 。 • 主要特征：颗粒细微，亲水能力强,具 主要特征：颗粒细微，亲水能力强 具 有显著的吸水膨胀、 有显著的吸水膨胀、失水收缩的特性。
ZH2.粘性土的物理化学性质 ZH2.粘性土的物理化学性质 §2.2粘土矿物颗粒的结晶结构 2.2粘土矿物颗粒的结晶结构
粘土矿物结构单元
三种主要黏土矿物(高岭石、水云母、蒙脱石)的性质。
1、试比较三种主要黏土矿物（高岭石、水云母、蒙脱石）的性质。
(１) 高岭石（１：１型铝硅酸盐矿物）由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。
每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。
其分子结构外形特征为ＯＨＯＨＯＨ .......ＯＨ顶层─────────────底层─────────────ＯＯＯ ........Ｏ许多晶片相互重叠形成高岭矿物特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。
多出现于酸性土壤。
如高岭石类。
高岭石的性质特点：晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代，因此无永久性电荷。
但水铝片上的--ＯＨ在一定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。
晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。
因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。
（2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物）由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。
每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。
特点：胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。
如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。
如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。
（３）水云母类（２：１型粘土矿物）结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和.特点：a、永久性电荷数量少于蒙脱石。
b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。
形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。
其粘结性、可塑、胀缩性居中。
c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中，当晶层破裂时，可将被固定的钾重新释放出来，供植物利用。
粘土矿物的晶体构造与性质
三.造浆粘土的选用
钻井泥浆是粘土在水中的分散体系，从钻井工程 的工艺要求出发，需要采用较为优质的膨润土造 浆，即需要选用以含蒙脱石为主的钠膨润土为造 浆材料。 国内外富含蒙脱石的大型优质膨润土矿有不少， 如我国的新疆夏子街、山东高阳、辽宁黑山、浙 江余杭，美国的怀俄明以及南澳大利亚等地都有 高纯度的大型膨润土矿床。泥浆公司和粘土粉生 产厂家从这些地方采取粘土矿原料，做适当的加 工，形成造浆粘土的正规产品。
2、表面羟基与H+与OH-的反应（可变电荷）
在酸性环境中：羟基与H+反应，粘土带正电性。
﹥Al-OH + H+
﹥Al+ + OH-
在碱性或中性条件下：羟基与OH-反应，粘土带负电性。 ﹥Al-OH + OH﹥Al-O- + H2O
3、吸附
力等 物理吸附，氢键，分子 化学吸附，化学键力 离子交换吸附，离子交 换
周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目 多，所以C.E.C大。
Ｅ、造浆率高
☞因为蒙脱石具有很强的水化膨胀能力，造浆率高，所以它
是钻井泥浆的主要配浆材料。
（3）伊利石
①伊利石晶体结构示意图
②伊利石特点 A、2：1型粘土矿物 B、存在晶格取代，取代位置主要在 Si-O四面体中，且取代数目比蒙脱 石多，产生的负电荷由等量的K+来 平衡。 C、晶层间引力以静电力为主，引力 强，属非膨胀型粘土矿物。为什么？
⑵蒙脱石
①蒙脱石晶体结构示意图
Si-O Al-O Si-O Si-O Al-O Si-O
②蒙脱石特点
A、2：1型粘土矿物 B、存在晶格取代，取代位置主要在Al-O八面体中，即Al3+ 被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+
粘土矿物具有吸水性和可塑性的矿物
粘土矿物具有吸水性和可塑性的矿物粘土矿物是一种重要的地球材料，拥有多种特殊性质，其中最显著的特点是其吸水性和可塑性。
早在古代，粘土就被广泛地用于建筑、陶瓷和艺术品制作等领域。
本文将探讨粘土矿物的吸水性和可塑性的特点，以及其在不同行业的应用。
一、粘土矿物的吸水性粘土矿物由于其独特的结构和化学成分，具有很强的吸水性。
在水分的作用下，粘土矿物能够迅速吸收水分并扩张。
这是由于粘土矿物具有层状结构，每一层之间存在着弱的范德华力，使得水分子能够进入其中。
当粘土矿物与水接触时，水分子会进入粘土层状结构的间隙中，导致矿物的体积增大。
粘土矿物的吸水性使其在许多领域找到了广泛的应用。
在土壤学中，粘土的吸水性能帮助提高土壤的保水能力，使植物能够获得足够的水分。
在建筑行业中，粘土矿物常用于制作吸水砖，这种砖能够吸收大量水分，起到保温、隔热的作用。
此外，粘土在陶瓷和艺术品制作中也有广泛的应用，如陶器和雕塑等。
二、粘土矿物的可塑性除了吸水性之外，粘土矿物还具有出色的可塑性。
可塑性是指粘土在一定水分条件下，能够被加工和塑造成各种形状。
这是由于粘土矿物中的颗粒形状和粒径分布的特殊性。
粘土的颗粒很细小，具有层状结构，这种结构使得粘土矿物能够在水分的滋润下形成胶状粘土，并随着外力的作用而改变形状。
粘土矿物的可塑性使其在建筑和陶瓷行业中得到了广泛的应用。
在建筑行业中，草坪高效排水材料常常采用粘土材料制造。
通过将粘土与适量的水混合，可以形成一种可塑性很强的材料，用于草坪排水层的建设，有效改善了土壤的排水性能。
在陶瓷制作过程中，可塑性是制作陶器的重要特点。
陶艺师将粘土加水后，可以任意塑造出各种形状的陶器。
总结：粘土矿物具有明显的吸水性和可塑性。
其吸水性能使其在土壤改良、建筑材料制作和陶瓷制作行业中得到广泛应用。
可塑性使粘土能够被塑造成各种形状，在建筑和陶瓷领域发挥着重要作用。
了解和应用粘土矿物的这些特点，对于推动相关行业的发展具有积极的意义。
粘土矿物分析
作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非常密切的关系。
由于粘土矿物颗粒细小（<0.01mm），比表面极大，并具有特殊的结构组成，因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。
当与外来流体接触时，粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道，造成储层渗流能力的下降，损害油气层。
因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。
通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。
选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定，测定结果见表1。
表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表根据X衍射和扫描电镜分析，韭菜园子组砂层以蒙皂石（包括蒙脱石和皂石两个亚族）为主，63％～98％，平均87.8％；其次为伊/蒙混层（20％～99％，平均72.76％），绿泥石（1％～55％，平均9.33％），另有高岭石（1％～12％，平均5.74％）和伊利石（2％～16％，平均6.24％）（见表1）。
对韭菜园子组敏感性的简单分析：（供参考）韭菜园子组伊/蒙混层和绿/蒙混层含量较多，伊/蒙混层和绿/蒙混层是遇水易膨胀的矿物，易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。
韭菜园子组绿泥石含量相对较高（平均9.33％），绿泥石是酸敏性矿物，酸化时易造成氢氧化铁胶体沉淀（酸敏）。
另外伊利石和高岭石是速敏性矿物，易造成颗粒运移堵塞地层。
粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用一、粘土矿物类型粘土矿物(clay minerals)是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。
有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。
粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。
矿物岩石学
粘土矿物特征及其鉴定一、层状粘土矿物的分类、特征以及代表性矿物有哪些？（至少列举三种）层状硅酸盐粘土矿物的种类很多，根据其构造特点和性质，可以归纳为4个类组，主要有：高岭组，蒙蛭组，水化云母组和绿泥石组矿物。
1.高岭组又叫1：1型矿物，是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一类。
包括高岭石，珍珠陶土，迪恺石和埃洛石等。
高岭组的特点（1）1：1型的晶层结构晶层由一层硅片和一层铝片重叠而成，硅片和铝片的比例为1：1.（2）非膨胀性相邻的晶层的层面不同，分别是硅面和铝面两个层面之间产生了较强的连接力，晶层的距离不变，不易膨胀。
（3）电荷数量少晶层内部硅片和铝片中没有或极少同晶替代现象（4）胶体特性较弱颗粒总表面积相对较小。
可塑性、粘结性、黏着性和吸湿性都较弱。
2.蒙蛭组又叫2：1型膨胀性矿物，包括蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。
蒙蛭组的特点（1）2：1型的晶层结构晶层由二层硅片夹一层铝片构成，硅片和铝片的比例为2：1，故又称2：1型膨胀性矿物。
（2）胀缩性大该组矿物晶层的顶层和底层两个基面都有Si－O面所构成，所以当两个晶层相互重叠时，晶层相互间只能形成很小的分子引力。
晶层间的结合力很弱，故晶层的间距因水分的进入而扩张，因失水而收缩，蒙脱石晶层间距变化在0.96～2.14nm之间，具有很大的膨胀性。
（3）电荷数量大同晶替代现象普遍，蒙脱石主要发生在铝片中，一般以Mg2＋代Al3＋，而蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。
（4）胶体特性突出蒙脱石颗粒细微，颗粒的总表面积大。
其可塑性、粘结性、黏着性和吸湿性都特别显著蛭石的颗粒比蒙脱石大，其表面积比蒙脱石小。
3.水化云母组又叫2：1型非膨胀性矿物或伊利组矿物。
伊利石是其代表。
水化云母组的特点（1）2：1型晶层结构晶层结构与蒙脱石相似，同样是由两层硅片夹一层铝片组成，硅片和铝片的比例为2：1，故又称2：1型非膨胀性矿物。
（2）非膨胀性在伊利石晶层之间吸附有钾离子。
它受到相邻两晶层负电荷的吸附，因而对相邻两晶层产生了很强的键联效果，连接力很强，使晶层不易膨胀。
矿物岩石学
矿物岩石学粘土矿物特征及其鉴定一、层状粘土矿物的分类、特征以及代表性矿物有哪些？（至少列举三种）层状硅酸盐粘土矿物的种类很多，根据其构造特点和性质，可以归纳为4个类组，主要有：高岭组，蒙蛭组，水化云母组和绿泥石组矿物。
1.高岭组又叫1：1型矿物，是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一类。
包括高岭石，珍珠陶土，迪恺石和埃洛石等。
高岭组的特点（1）1：1型的晶层结构晶层由一层硅片和一层铝片重叠而成，硅片和铝片的比例为1：1.（2）非膨胀性相邻的晶层的层面不同，分别是硅面和铝面两个层面之间产生了较强的连接力，晶层的距离不变，不易膨胀。
（3）电荷数量少晶层内部硅片和铝片中没有或极少同晶替代现象（4）胶体特性较弱颗粒总表面积相对较小。
可塑性、粘结性、黏着性和吸湿性都较弱。
2.蒙蛭组又叫2：1型膨胀性矿物，包括蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。
蒙蛭组的特点（1）2：1型的晶层结构晶层由二层硅片夹一层铝片构成，硅片和铝片的比例为2：1，故又称2：1型膨胀性矿物。
（2）胀缩性大该组矿物晶层的顶层和底层两个基面都有Si－O面所构成，所以当两个晶层相互重叠时，晶层相互间只能形成很小的分子引力。
晶层间的结合力很弱，故晶层的间距因水分的进入而扩张，因失水而收缩，蒙脱石晶层间距变化在0.96～2.14nm之间，具有很大的膨胀性。
（3）电荷数量大同晶替代现象普遍，蒙脱石主要发生在铝片中，一般以Mg2＋代Al3＋，而蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。
（4）胶体特性突出蒙脱石颗粒细微，颗粒的总表面积大。
其可塑性、粘结性、黏着性和吸湿性都特别显著蛭石的颗粒比蒙脱石大，其表面积比蒙脱石小。
3.水化云母组又叫2：1型非膨胀性矿物或伊利组矿物。
伊利石是其代表。
水化云母组的特点（1）2：1型晶层结构晶层结构与蒙脱石相似，同样是由两层硅片夹一层铝片组成，硅片和铝片的比例为2：1，故又称2：1型非膨胀性矿物。
（2）非膨胀性在伊利石晶层之间吸附有钾离子。
粘土矿物——精选推荐
1、高岭石定义“高岭土(Kaolin)”一词源自中国，由江西景德镇(古浮梁县)东北的高岭村出产的一种可以制瓷的白色粘土而得名。
清康熙年间的约1712—1722年，法国神甫殷弘绪(Le Pere d’Entrecolles)从饶州向本国写信介绍景德镇的制瓷和高岭土使用情况，1769年德人李希霍芬(Riehthofen)访问景德镇，并著文将高岭土音译成“Kauling”，后以“Kaolin”流传于欧美。
古代的“玉岭土”、。
明砂土。
、“东埠土。
等均指产于高岭村一带的高岭土。
高岭土还有下列许多地区性的、商业的和工业的名称。
(1)瓷土和瓷石(china ciay and!chin／stone)是陶瓷业使用的术语，也是一种商业名称。
早先系指由石英斑岩等细粒脉岩风化而成的高岭土，风化带上部呈土状产出者称瓷土，半风化带呈较为坚硬的块状者称瓷石。
瓷土和瓷石二者没有截然界线。
现在，也有将供制瓷用的绢(水)云母一石英质矿石称瓷石者。
1982年制定的“江西省轻工业厅企业标准。
中，把高岭土和瓷石原矿加工后用于制陶瓷的不子、泥料和粉料统统定义为瓷土。
(2)耐火粘土(refractory ciay) 是冶金业使用的术语，也是一种商业名称，指耐火度大于1580℃的粘土。
它主要包括高岭土，但也包括部分非高岭土质的铝钒土等。
它们按成型时掺砂量的多少被划分为软质(掺砂量>50％)、半软质(掺砂量20—50％)、硬质(不成型)耐火粘土三种。
(3)陶土是陶瓷业使用的术语，指一些富含铁质而带黄褐、红紫等色调，具良好可塑性，可用以烧制陶瓷的粘土。
矿物成分较杂，以高岭石为最主要。
(4)球土(ball clay) 此术语源于英国，指一种沉积成因的，含有机质的细粒高可塑性粘土，主要由高岭石组成。
相传，最早开采时为便于运输把粘土滚成球形，因而得名。
属软质粘土类。
(5)燧石粘土(flint clay) 该术语于1886年由库克(Cook)命名，流行于西方。
粘土分类
一、按主要矿物组成分类：1高岭石类；2蒙脱石类二、按成因分类：1一次粘土（或称原生粘土），即母岩风化后残留在原地的粘土，杂质较少，颗粒较粗，可塑性较差，烧结温度较高。
2二次粘土（或称次生粘土，沉积粘土），是经雨水川河漂流而被搬运至湖泊、沼泽等低洼处沉积的粘土，颗粒级细，搬运过程中混入了有机物和杂质，因而可塑性较强，杂质较多，烧结温度较低。
三、按可塑性分类：1高可塑性粘土（软质粘土），其可塑性指数大于15；2中可塑性粘土，其可塑性指数为7—15；3低可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数为1—7；4非可塑性粘土（硬质粘土），其可塑性指数小于1。
四、按耐火度分类：1耐火粘土，耐火度高于1580℃；2难熔粘土；3易熔粘土。
6 岩土条件经过勘探揭露，拟建场地20.0m以内土层根据岩性类型和物理力学性质的差异划分为8个地层，自上而下分述如下：⑴耕土（Q4ml）①: 灰黑-灰褐色，稍密，稍湿，主要以粉质粘土为主，含砾约10%，含植物根茎。
本层及杂填土层分布于场地的表层，层厚0.2m-0.6m。
(2) 粗砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，局部含砾约20%，最大厚度2.2m。
(2)1 中砂（Q4al+pl）：黄色，稍密，湿-很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约5-15%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(3) 粘土（Q3）：黄-灰色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，局部夹有中砂及中粗砂薄层，局部含有黄色铁质氧化物。
本层分布较连续，层厚为2.1m-6.4m(3)1 中砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，很湿-饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%，本层分布较连续，厚度0.3m-2.0m。
(4) 粘土（Q3）：灰-灰绿-灰黑色，可塑-硬塑，很湿-饱和，干强度高，无摇震反应，稍有光泽，韧性高，夹有大量中砂及中粗砂薄层，本层分布连续，层厚为2.1m-6.4m(4)1 细砂（Q3al+pl）：黄褐色，稍密，饱和，矿物成分主要以长石及石英为主，颗粒级配差，含砾约10%-20%，本层分布不连续，以透镜体状分布于粘土层中，厚度0.3m-2.0m。
粘土主要矿物的结构与性质
粘土主要矿物的结构与性质摘要主要论述了粘土中主要矿物的结构特点，并对各种矿物的主要性能(如可塑性、干燥收缩和膨润性等)进行了综述。
关键词：粘土,高岭石,蒙脱石,伊利石,晶体结构，可塑性，膨润性ABSTRACTMainly discusses the main structure characteristics of clay minerals, and a variety of mineral properties ( such as plasticity, drying shrinkage and swelling etc.) are reviewed.KEY WORDS: Clay, kaolinite, montmorillonite, illite, crystal structure, plasticity, swelling粘土类原料是日用陶瓷、耐火材料等的主要原料之一，它主要是由粘土矿物和其它矿物组成的并具有一定特性的（其中主要是具有可塑性）土状岩石。
粘土矿物主要是一些含水铝硅酸盐矿物，其晶体结构是由[SiO4]四面体组成的（Si2O5）n层和一层由铝氧八面体组成的AlO（OH）2层相互以顶角联接起来的层状结构，这种结构在很大程度上决定了粘土矿物的各种性能。
粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体，其主要矿物是被统称为“粘土矿物”的一些含水铝硅酸盐矿物。
根据矿物的结构和组成的不同，可把粘土中的主要矿物分为高岭石类、蒙脱石类和伊利石类等三种。
在粘土的使用过程中，由于对各种主要矿物的结构认识不足，常常在生产中造成资源的浪费，并且产品达不到理想的性能。
材料的结构决定性能，只有掌握了矿物的的结构与性能的关系，才能对矿物进行合理、充分的利用。
为此，我主要分析一下三种主要粘土矿物的结构与性能。
1高岭石类高岭石是一般粘土中常见的粘土矿物，主要由高岭石组成的较纯净的粘土称为高岭土。
高岭石首先在我国江西景德镇东部的高岭村山头发现，现在国际上都把这种有利于成瓷粘土称为高岭土，它的主要矿物成分是高岭石和多水高岭石。
1粘土矿物
• 粘土在钻井工艺中起着极其重要的作用，粘土的种 类和数量直接影响钻井液的性能、井眼的稳定性以 及油气层的保护。
• 粘土主要由粘土矿物（含水的硅铝酸盐）组成，呈 颗粒状，其颗粒大多数小于2μm。它在水中具有水 化性、分散性、带电性、离子交换性。这些性能对 于处理与配制钻井液都具有重要作用，是主要的配 浆用原料。
粘土带负电荷
Al-O八面体： Mg2+、Fe2+取代Al3+
二、粘土的性质 （一）粘土的带电性 粘土颗粒通常带有负电荷。 粘土带负电是它具有一系列电化学性质的根本原因。
1、永久性（负）电荷
永久性电荷是由于粘土在自然界形成时发生晶格取代作用 产生的 ，如四价硅被三价铝取代如伊利石等；三价铝为Fe2+、 Mg2+取代如蒙脱石。晶格取代是粘土带电荷的主要来源。 特点：电荷量不受pH值、介质的影响！
•如果交换离子是Ca2+，则晶层间的静电吸引力大于晶层间 斥力，只能发生晶格膨胀，只能形成粗分散体系。
•如果是Na+则晶层间的静电吸引力小于晶层间斥力，形成水 化分散好的细分散体系。
蒙脱石水化膨胀过程
（六）粘土-水分散体系的稳定性
1、粘土颗粒表面的双电层结构 扩散双电层特点是粘土表面紧 密吸附着部分阳离子及其部分 水分子，构成了吸附溶剂化层。
3、可变性（端面 ）正电荷 • 当粘土介质的pH值小于9时，粘土晶体端面上带正电荷， 这是因为裸露在边缘上的铝氧八面体在酸性条件下从介质 中解离出OH-: ＞Al-OH→＞Al++OH-（两性偏碱性）
粘土表面-OH的两性表现
4、净电荷数
粘土的正电荷与负电荷的代数和称为粘土晶体颗粒的净电 荷数。粘土的负电荷数一般多于正电荷，所以粘土颗粒总起来 讲是带负电荷。
土的三相性
粒组统称
粒组名称
粒径d范围（mm）
分析方法
主 要 特 征
巨粒
漂石（块石）粒
d>200
直接测定
透水性很大，压缩性极小，颗粒间无粘结，无毛细性。
卵石（碎石）粒
60<d≤200
筛
分
法
粗粒
砾粒
粗砾
20<d≤60
细砾
2<≤2
透水性大，压缩性小，无粘性，有一定毛细性。
中砂
传统定义认为：“土是坚硬岩石经过破坏、搬运和沉积等一系列作用和变化后形成的，它是第四纪以来地壳表层最新的、未胶结成岩的松散堆积物。”土是由固体颗粒以及颗粒间孔隙中的水和气体组成的，是一个多相、分散、多孔的系统，一般为三相体系，即固态相、液态相与气态相，有时是二相的（干燥或饱水）。
三相组成物质中，固体部分（土颗粒）一般由矿物质组成，有时含有机质（腐植质及动物残骸等），其构成土的骨架主体，是最稳定、变化最小的部分。液体部分实际上是化学溶液而不是纯水。水和水溶液对地下结构的腐蚀性显然是不同的，水是中性的，而水溶液可呈酸性或碱性。水溶液的酸性对基础混凝土具有腐蚀性；水溶液的碱性对钢筋有破坏作用。因此，土中的液相应表述为水溶液。三相之间的相互作用，固体相一般居主导地位，而且还不同程度地限制水和气体的作用如不同大小土粒与水相互作用，水可呈不同类型。从本质上讲，土的工程地质特性主要取决于组成的土粒大小和矿物类型，即土的颗粒级配与矿物成分，水和气体一般是通过其起作用的。当然，土中液体相部分对土的性质影响也较大，尤其是细粒土，土粒与水相互作用可形成一系列特殊的物理性质。土中水和气体是土的基本组成部分，随外界条件的变化，二者比例相继变化，使土的状态和性质也发生改变，土中水对土的性质影响较为显著，气体则不太明显。
粘土主要矿物的结构与性质
粘土主要矿物的结构与性质粘土是一种由细小颗粒组成的土壤，其主要成分是含有大量层状结构的矿物质粘土矿物。
这些矿物包括膨润土、伊利石和滑石等。
下面将就这些主要粘土矿物的结构与性质进行详细介绍。
1.膨润土：膨润土是指具有吸水膨胀性质的粘土矿物，其主要成分为辉石族矿物。
常见的膨润土有蒙脱土、膨润土和滑石膨润土。
膨润土的结构属于二维层状结构，由正、反交替排列的层组成。
在层状结构中，硅酸盐层由硅酸根离子和水合镁离子交替组成，呈现正负正负交替的结构。
膨润土的矿物结构中存在大量的离子交换能力，因此其具有较强的吸附和离子交换性质。
膨润土能够吸附水分，当吸附到一定数量的水分时，膨润土的层间距会增加，从而使其体积膨胀，形成胶体状态。
这种吸水膨胀性质使膨润土在建筑、矿产资源、污染处理等领域有着广泛的应用。
2.伊利石：伊利石是一种铝硅酸盐矿物，其结构与膨润土类似，也是由正、反交替的层组成。
不同的是，伊利石的层中包含的是二价镁离子，而不是膨润土中的水合镁离子。
这使得伊利石的层间距相对较小，因此伊利石的吸水膨胀性质不如膨润土明显。
伊利石的离子交换能力较强，也具有一定的吸附性能。
它在塑料、橡胶、纸浆、油墨等工业领域被广泛应用，主要是因为其能够增加材料的黏性和附着性。
3.滑石：滑石是一种矽酸盐矿物，它的结构是由硅酸盐层和石墨层交替排列而成。
硅酸盐层含有层状的正四面体SiO4，而石墨层则是碳层。
滑石的层间距较大，不像膨润土和伊利石那样有明显的吸水膨胀性质。
滑石具有优良的物理和化学性质，具有高温稳定性、耐酸碱性、低导热性、耐磨性和耐火性等特点。
因此，滑石被广泛应用于建筑材料、塑料、涂料、化妆品和橡胶等领域。
总的来说，粘土主要矿物的结构与性质可总结为：层状结构、吸附性、离子交换能力和膨胀性等。
这些特点使得粘土具有广泛的应用价值，被广泛用于工业生产、农业、环境治理等领域，对经济和社会的发展起到了积极的作用。
土壤学资料
土壤学复习资料绪论土壤：陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。
土壤肥力：在植物生活的全过程中，土壤具有的能供应与协调植物正常生长发育所需的养分、水分、空气和热量的能力。
第一章土壤的基本物质组成一、高岭石粘土矿物、蒙脱石粘土矿物和伊利石粘土矿物异同点：高岭石粘土矿物特点：1：1型晶层结构；连接力最强，具有非膨胀性；晶层内部没有或极少有同晶置换现象，电荷数量少；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较弱，胶体特性较弱；保水保肥能力差。
蒙脱石粘土矿物：2：1型晶层结构；连接力最弱，具有膨胀性；普遍发生同晶置换现象，电荷数量大；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性都较强，胶体特性较突出；保水保肥能力最强。
伊利石粘土矿物：2：1型晶层结构；连接力较强，具有非膨胀性；普遍发生同晶置换现象，电荷数量大；可塑性、粘结性、粘着性、和吸湿性适中，胶体特性位于高岭石和蒙脱石之间，保水保肥能力较强。
二、土壤的矿物组成与化学组成土壤矿物质可分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物：在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物。
次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物。
土壤矿物质的化学组成有0、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等，其中SiO、2 Al0、Fe0占土壤矿质总质量75%以上。
矿2物3质颗粒23越粗大，含石英及原生原生铝硅酸盐类愈多；反之，矿物质颗粒愈小，含石英及原生原生铝硅酸盐类愈少，而次生矿的含量愈多。
土壤的机械组成（一）土壤粒级土壤粒级一般将土粒分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒四级。
各粒级矿物组成和化学组成：矿物组成：砂粒和粉粒主要是由各种原生矿物组成，其中石英最多，其次是原生硅酸盐矿物；粘粒中基本上是次生矿物。
化学组成：砂粒和粉粒以石英和长石等原生矿物为主，二氧化硅含量较高；粘粒以次生硅酸盐矿物为主，铁、钾、钙、镁等地含量较多。
各级土粒的主要特征：・1.石砾及砂粒它们是风化碎屑，其所含矿物成分和母岩基本一致，粒级大，抗风化，养分释放慢，比表面积小，无可塑性、粘结性、粘着性和吸附性。
三种主要黏土矿物的性质。
1、试比较三种主要黏土矿物（高岭石、水云母、蒙脱石）的性质。
（1）高岭石（1: 1型铝硅酸盐矿物）由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。
每个晶层的一面是011离子组（水铝片上的），另一面是0离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。
其分子结构外形特征为0 H 0 H 0 H ......................... 0 H顶层------------------------------底层-----------------------------0 0 0 0许多晶片相互重叠形成高岭矿物特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少, 单位个体小，分散度低。
多出现于酸性土壤。
如高岭石类。
高岭石的性质特点:晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代，因此无永久性电荷。
但水铝片上的一0H在一定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。
晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。
因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱, 富含高岭石的土壤保肥性差。
（2）蒙脱石类（2 : 1型铝硅酸盐矿物）由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。
每个晶层的两面均由0离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂, 其晶粒比高岭石小。
特点：胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以A13+代Si4+,有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代A13+-带负电一吸附负离子。
如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。
如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。
(3 )水云母类(2:1型粘土矿物)结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和, 而少量被钙镁离子中和.特点：8、永久性电荷数量少于蒙脱石。
b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。
黏土的主要化学成分及含量
黏土的主要化学成分及含量
黏土是一种常见的矿物资源，其主要化学成分和含量对于研究和
应用黏土具有重要意义。
本文将对黏土的主要化学成分及其含量进行
介绍。
黏土主要由硅酸盐矿物组成，其化学成分包括三种主要类别的化
合物: 硅氧化物、氧化铝和水合物。
其中，硅氧化物是黏土的主要成分，其化学式为SiO2。
黏土中的氧化铝化学式为Al2O3，是第二主要
成分。
此外，由于黏土的特殊化学性质，其中还含有水合物，即水分
子与黏土颗粒之间的结合物。
黏土中的化学成分含量在不同种类的黏土中可能存在差异。
以常
见的膨润土为例，其硅氧化物含量约占55%~75%，氧化铝含量约占
15%~25%。
水合物含量则在10%~15%之间。
而其他种类的黏土，如伊利石、白云石等，其化学成分及含量也会有所不同。
黏土的化学成分及含量对于其物理性质和用途具有重要影响。
硅
氧化物和氧化铝的含量决定了黏土的热稳定性和抗酸碱性能。
水合物
的存在使得黏土具有较高的吸附性和可塑性。
由此可见，了解黏土的
化学成分及其含量对于正确理解其物化性质、开发应用具有重要意义。
总结起来，黏土的主要化学成分为硅氧化物、氧化铝和水合物。
其中，硅氧化物是最主要的成分，其含量约占黏土整体的50%~75%。
此外，黏土中含有的水合物和其他微量成分也对其性质产生重要影响。
通过深入了解黏土的化学成分及其含量，可以更好地应用于各个领域，如建筑材料、环境清洁等。
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(１) 高岭石（１：１型铝硅酸盐矿物）
由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。
每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。
其分子结构外形特征为
ＯＨＯＨＯＨ .......ＯＨ
顶层─────────────
底层─────────────
ＯＯＯ ........Ｏ
许多晶片相互重叠形成高岭矿物
特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。
多出现于酸性土壤。
如高岭石类。
高岭石的性质特点：
晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代，
因此无永久性电荷。
但水铝片上的--ＯＨ在一
定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。
晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入层间，并且形成较大的颗粒。
因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。
（2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物）
由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。
每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。
特点：
胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附负离子。
如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。
如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。
（３）水云母类（２：１型粘土矿物）
结构与蒙脱石相类似，只是同晶替代产生的负电荷主要被钾离子中和,而少量被钙镁离子中和.
特点：
a、永久性电荷数量少于蒙脱石。
b、层与层之间由钾离子中和，使得各层相互紧密结合。
形成的颗粒相对比蒙脱石粗而比高岭石细。
其粘结性、可塑、胀缩性居中。
c、钾离子被固定在硅氧片的六角形网孔中，当晶层破裂时，可将被固定的钾重新释放出来，供植物利用。
三种主要粘土矿物的性质比较
2、影响土壤阳离子交换量的因素有哪些？
1. 阳离子的交换能力
是指一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换下来的能力。
主要决定于阳离子被胶粒吸附的力量（或称阳离子与胶体的结合强度），它实质上是阳离子与胶体之间的静电能。
影响阳离子交换能力的因素：
a、离子电荷价：
M3+> M2+> M+（M表示阳离子）
库仑定律：离子的电荷价越高，受胶体典型的吸持力愈大，交换能力也越大
b、离子的半径及水化程度：
同价离子，离子半径越大，离子的水化半径越小，离子交换能力越强。
c、离子运动速度：
凡离子运动速度愈大的，其交换力也愈大。
例如氢离子就是这样，而且氢离子水化很弱，通常H+只带一个水分子，即以H3O+的形态参加交换，水化半径很小，因此它在交换力上具有特殊位置。
阳离子交换能力顺序：
Fe3 + >Al 3+ >H + >Ca2 + >Mg 2+ >K + >NH4+ >Na+
3、写出土壤具有缓冲性的原因.
1 土壤胶体的阳离子交换作用是土壤产生缓冲性的主要原因
土壤胶体吸附有H+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等多种阳离子。
由于这些阳离子有交换性能，故胶体上吸附的盐基离子能对加进土壤的H+（酸性物质）起缓冲作用，而胶体上吸附的致酸离子能对加进土壤的OH-（碱性物质）起缓冲作用。
2 土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统
土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等离解度很小的弱酸及其盐类，构成缓冲系统，也可缓冲酸和碱的变化。
如醋酸和醋酸钠盐的缓冲：
CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O
CH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl
3 、土壤中两性物质的存在
土壤中存有两性有机物和无机物，如蛋白质、氨基酸、胡敏酸、无机磷酸等。
如氨基酸，它的氨基可以中和酸，羧基可以中和碱，因此对酸碱都具有缓冲能力。
4 、在酸性土壤中，铝离子也能对碱起缓冲作用
2Al(H2O)63++2OH- [Al2(OH)2(H2O)8]4++4H2O
在极强酸性土壤中（pH<4），铝以正三价离子状态存在，每个Al3+周围有6个水分子围绕，当加入碱类时，6个水分子中即有一二个解离出H+来中和OH-。
这时带有OH-的铝离子很不稳定，与另一个相同的铝离子结合，在结合中，两个OH-被两个铝离子所共用，并且代替了两个水分子的地位，结果这两个铝离子失去两个正电荷。