土壤营养元素检测方法

土壤测定实验方法

实验一主要造岩矿物的识别

一、目的意义

各种岩石的风化物，对形成土壤类型和性状有很大的影响。在研究土壤特性与植物生长的关系时，首先应了解形成母质的岩石类型，而岩石是由矿物组成的，为了鉴别各种岩石，必须学会识别主要的造岩矿物。

矿物是地壳中各种地质作用所形成的具有一定物理和化学性质的自然产物。大多数矿物呈固态。鉴别矿物的方法很多，室内可测定其化学成分，鉴别其物理性质；野外调查时，可用一些简单的工具和试剂（如放大镜、小刀、盐酸等），对矿物的物理性状和化学组成进行现场鉴别。

二、矿物的主要物理性质

1.结晶性状：晶质矿物具有一定的结晶性状，如石英呈六方柱和六方锥复合体的单晶或晶簇，在岩石中则成粒状，集合体则呈块状。有的矿物则出现双晶，如正长石的卡氏双晶，斜长石的聚片双晶，晶体石膏的燕尾双晶。这些是造岩矿物各自的结晶特征，具有特殊的鉴别意义。

2.颜色：是矿物对光线吸收、反射、折射的物理性质的表征。各种矿物都有相对固定的颜色，如正长石呈肉红色，斜长石呈灰白色，角闪石暗绿至黑色，这是矿物本身固有的，是鉴定矿物的重要特征。但当矿物中含有的杂质时，则呈现另一些颜色，如无色透明或乳白色的石英，含杂质时则呈灰、黑、紫等色，可见不能仅凭颜色来鉴定矿物。

3.条痕：是矿物粉末的颜色，硬度小的矿物在未上釉的白瓷板上刻划，

留下的粉末痕迹。条痕可清除杂色，保存自色，更具有鉴定意义。如黄铁矿和黄铜矿都为黄色，但前者的条痕呈黑色，后者呈黑绿色。

4.光泽：是矿物反射光的能力。可分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。

（1）金属光泽：具有金属光滑表面所呈现的光亮。如金、银、黄铁矿等。

（2）非金属光泽：为透明或半透明浅色矿物常具有的光泽。可分为以下几类：

①金刚光泽：光亮很强，光辉夺目。如金刚石的光泽。

②玻璃光泽：似玻璃反射的光亮。如石英晶面、方解石、长石的光泽。

③珍珠光泽：似珍珠的明亮光润。如云母的光泽。

④丝绢光泽：似丝绢的瑰丽多采。如石绵、纤维石膏的光泽。

⑤脂肪光泽：似油腻的脂肪。如乳白色的断口具有这种光泽。

（3）半金属光泽：介于金属光泽和非金属光泽之间。如赤铁矿等。

5.硬度：是矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力。一般采用摩氏硬度计来确定矿物的相对硬度（表1-1）。

表1-1

野外测定矿物硬度，常用一些简单的器具来代替摩氏硬度计。如指甲（硬度2.5）、铜器（硬度3.0）、铁器或玻璃片（硬度5~5.5）、钢器（6.5）、

软铅笔（硬度1.0）；自然界中硬度大于7的矿物是很少见的。

6.解理：矿物受外力作用后，沿着一定方向的面裂开，称解理。裂开后形成的光滑面称为解理面。有如下几种：

（1）极完全解理：矿物极易裂成薄片状，解理面完整而光滑。如云母、绿泥石等。

（2）完全解理：受力后沿解理面裂成小块，解理面光滑，断口少见。如方解石。

（3）中等解理：在破裂面上可大致看出平整的解理面，断口经常可见。如长石、辉石等。

（4）不完全解理：解理面不清晰，难以发现。如磷灰石。

（5）极不完全解理：实际上是无解理。

7.断口：是矿物受力打击后，不沿一定方向断裂，而出现不规则的断裂面。可分为以下几种：

（1）贝壳状断口：断裂面有类似同心圆的起伏，似贝壳的外形。如石英。

（2）锯齿状（参差状）断口：断裂面有锯齿状或片状的尖棱。如纤维石膏。

（3）阶梯状断口：断裂面局部与解理面相交形成一个角。如斜长石。

（4）土状断口：有平坦而粗糙的表面。如高岭土。

除以上几种物理性质外，还有透明度、比重、弹性、气味、感觉等。

三、实验材料

石英、正长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、方解石、高岭土、褐铁矿、赤铁矿等。

四、实验工具

小刀、瓷板、放大镜、稀盐酸、铁钉、玻璃片等。

五、鉴定步骤

根据各种矿物的主要物理性质，按以下步骤进行鉴定：

1.先观察矿物的颜色、结晶性状和光泽。

2.以简单的工具确定矿物的硬度，对硬度小的可在未上釉的白瓷板上刻划，观察条痕颜色。

3.观察矿物的解理及断口情况。

4.对白色或硬度小的矿物可滴加稀HCl，观察是否有泡沫产生。

将观察鉴定结果，填入表1-2。

表1-2主要造岩矿物观察鉴定结果表

实验二岩浆岩的识别

一、目的意义

土壤是由岩石经风化和成土作用形成的，岩石中的矿物和化学组成，直接影响着土壤的许多性状，从而影响着植物的生长情况。岩石是一种或多种矿物的集合体。在掌握了主要造岩矿物的识别后，还应进一步学会识别各种岩石。通过本次实验，学会鉴定岩浆岩的特征的基本技能，为野外识别岩浆岩和土壤母质打下基础。

二、岩浆岩的主要特征

岩浆岩是岩浆在地壳深处侵入或喷出地表冷凝而形成的。它的矿物组成、产状、结构和构造都有其本身的特点。

1.矿物组成：

岩浆岩主要是浅色的石英、正长石、斜长石、云母，以及深色的角闪石、辉石、橄

榄石组成。根据其中SiO2的含量多少可分为：⑴酸性岩(SiO2>65%)；⑵中性岩

(SiO265~52%)；⑶基性岩(SiO252~40%)；⑷超基性岩(SiO2<40%)，呈深暗色，而中性岩则介于二者之间。此外，矿物种类也可作为鉴别的辅助特征。酸性岩以石英为主，中性岩以长石为主，基性岩以辉石、角闪石为主，超基性岩以橄榄石为主。

2.产状

产状是指岩浆冷凝后所形成的岩体的形状、大小、同周围岩石的关系及形成时所处的环境。根据形成深度的不同，可分为：

（1）侵入岩：在地壳深处形成，一般矿物结晶较好，称深成侵入岩；在接近地表形成的，一般矿物结晶稍差，称浅成侵入岩。

（2）喷出岩：岩浆喷出地面形成，常具流纹、气孔或杏仁等构造。

3.结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状，以及彼此间的结合方式。有以下几种：

（1）全晶等粒：矿物颗粒全部结晶，可辩认矿物成分，且颗粒大致相等。又分为粗粒（>5mm）、中粒（2~5mm）、细粒(0.2~2mm)，是深成岩所具有的结构。

（2）隐晶结构：矿物颗粒结晶细小，肉眼难以辩认，岩石断面较粗糙，为浅成岩和喷出岩所具有。

（3）斑状结构：矿物颗粒大小不等，较大矿物的晶体分散于隐晶质或玻璃质之间，较大的晶体称为斑晶，而隐晶质或玻璃部分称为石基，多为浅成岩所具有。

（4）玻璃结构：矿物没有结晶，断面较光滑，喷出岩所具有。

4.构造：指岩石各组成部分的矿物在排列方式和填充方式上所赋予岩石的外貌特征。有以下几种：

（1）块状构造：岩石中矿物颗粒呈无定向排列，较致密均匀地分布于岩石中，可看出结晶颗粒的称块状显晶构造。

（2）流纹状构造：岩石中矿物颗粒呈定向排列而形成不同色调的条带，似流水，为喷出岩具有。

（3）气孔状构造：岩石中有许多椭圆和浑圆的空洞，为岩浆喷出时压力减小，导致其中的气体来不及喷出就冷却形成的空洞，为喷出岩具有。

（4）杏仁状构造：岩石的气孔被后期的矿物填充而成，为喷出岩具有。

岩浆岩的结构和构造反映了岩浆岩的生成环境，是鉴别岩石的重要依据。

三、实验材料