《土壤矿物质》PPT课件

岩浆岩
岩浆岩（花岗岩）
（1）花岗岩(SiO2 > 65%)为粗粒、中粒或细粒全 晶质的岩石，呈红色、灰色或浅灰色。
主要矿物 石英 正长石 黑云母 也有角闪石 斜长石
由于矿物结晶颗粒较大，组成复杂， 容易发生物理风化。
岩浆岩（流纹岩）
化学 成分与花岗岩基本相似，
颜色 灰白、浅黄或浅红色。 斑状结构
的石英沙沉入海底经地质变化胶结成的岩石，称为沙岩。 变质岩是火成岩或沉积岩在高温、高压下发生质变而形成的，如花岗岩变
质形成片麻岩、沙岩和页岩变质形成石英岩和板岩，石灰岩变质可形成大理岩。
岩石类型与特性
2 . 1. 1. 1
（1）花岗岩： （2）流纹岩： （3）正长岩： （4）玄武岩、 （5）橄榄岩
变
质
岩
板板岩由泥质页岩、粉沙岩和其它
细粒碎屑沉积物质变质而成。
有完整的片理，劈开后呈平的薄
岩块状平面
（北方农民开采后做房瓦用。）
变
质
岩
片 片岩由各种岩石在高温高压下变质而成
也可由千枚岩进一步变质而成。
具有明显的片状构造，片理面呈粗糙皱纹状
岩 含有云母、角闪石及少量长石
变
质
岩
大大理岩由碳酸盐类（石灰岩、白云岩）变质而成。
纯石英为无色
含有杂质时呈白、灰、黄、红、绿、天蓝及紫色
完整晶形为两端锥形的六方柱状晶体或不规则块状 除氟酸外，不与任何酸类起作用，物理及化学性质稳定， 不易风化，常以颗粒状残留于土壤中，是土壤中沙粒的主要来源
2 . 1. 2. 1
• （5）
氧化铁类矿物
土壤中的原生矿物
赤铁矿
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
（2）云母类矿物（包括白云母和）
白云母
黑云母
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
（2） 云母类矿物（包括白云母和黑云母）
白云母［KAl2Si3O10(OH)2］，又称钾云母。
颜色为无色或浅色，有时带绿色
土壤颗粒粗细 土壤酸碱性土壤养分
和性状
2.1.2 主要成土矿物的组成
矿物是指天然产出的、具有一定的化学成分、
内部构造和物理性质的元素或化合物。
成土矿物: 与土壤矿物质组成密切相关的矿物叫成土矿物
包括：原生矿物和次生矿物
和性状
• 2 . 1. 2. 1
2.1.2
土壤中的原生矿物
主要成土矿物的组成
原生矿物是指由熔融的岩浆直接冷凝所形成的矿物
颜色 色暗近似黑色
风化后质地较黏，含盐基物质较多。
岩浆岩（橄榄岩）
组成： 主要由橄榄石和 辉石组成。 颜色： 一般为暗绿色或黑绿色 全晶质粗粒或中粒结构 容易风化
岩浆岩
• 2．1. 1. 1
榄岩）
岩浆岩（花岗岩、流纹岩、正长岩、玄武岩、橄
（1）花岗岩：为粗粒、中粒或细粒全晶质的岩石，呈红色、灰色 或浅灰色。主要矿物有石英、正长石、黑云母，也有角闪石、斜 长石，由于矿物结晶颗粒较大，组成复杂，容易发生物理风化。
石灰岩由化学沉积和生物沉积作用而形成的 矿物组成： 主要有方解石
岩体层理明显
多为致密结构
硬度小
遇稀酸可发生气泡反应 颜色： 灰、青灰色，有机质含量高时呈黑色
石灰岩风化主要是化学溶解作用，风化后土层薄
稍粘，钙质丰富，抗酸力强
沉积
岩 2. 1. 1. 2 灰岩）
沉积岩（砾岩、砂岩、页岩、石
（1）砾岩 砾岩是各种岩石碎块经过搬运沉积再经胶 结硬化而成。直径一般大于2 mm，如经河水长途搬运， 其棱角磨圆，其间有孔隙，易透水，风化后呈沙砾状。
一般由方解石、白云石和少量的石英、角闪石和
辉石矿物组成
理 具有各色花纹，是优良的建筑装饰材料
岩纯白的大理岩称为汉白玉，在我国云南分布较广
变
质
岩 2．1. 1. 3 变质岩（片麻岩、石英岩、板岩、片岩、大理岩 ）
（1）片麻岩 由花岗岩或沙岩变质而成。
（2）石英岩 由石英沙岩在高温高压条件下经过重结晶 变质而成。
（2）砂岩 一般由直径0.1～2.0 mm的沙粒胶结而成， 主要成分为石英，其次为长石、白云母、磁铁矿、石榴 子石等。
（3）页岩 黏土经过压实、脱水和胶结作用，硬化后变 成页岩，呈页片状或层状构造。
（4）石灰岩 石灰岩由化学沉积或生物沉积作用而成。
变质岩
变 质岩
变
质
岩
片麻岩
石英岩
板岩
片岩 大理岩
土壤中的原生矿物包括：
（1）长石类矿物[包括正长石和斜长石] （2）云母类矿物[包括白云母和黑云母] （3）角闪石与辉石类矿物[铁镁矿物，属于偏硅酸盐矿物] （4）石英矿物 （5）氧化铁类矿物 （6）磷酸盐类矿物 （7）方解石 （8）褐铁矿 （9）石膏
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
长石类矿物
主要成分为石英，其次为长石、白云母、磁铁矿、
石榴石等
石英含量大于95%的为石英砂岩：
长石含量达25%—60%的为长石砂岩
硅质砂岩
以氧化硅为胶结剂的称之为硅质砂岩 以氧化铁为胶结剂的称为铁质砂岩； 以黏土为胶结剂的称为泥质砂岩。
砂岩胶结紧密抗风化力强，形成土层薄沙性大。
2 . 1. 1. 2 沉积
岩
（5）橄榄岩： 主要由橄榄石和辉石组成，
一般为暗绿色或黑绿色，全晶质粗粒或中粒
结构，容易风化。
沉积岩
2 . 1. 1. 2 沉 积岩
砾岩 砂岩 页岩
石灰岩
2 . 1. 1. 2 沉 积岩
砾岩 砾岩是各种岩石碎块经过搬运沉积再经胶结硬化而成。
石砾一般在2 mm，
经河水长途搬运，其 棱角磨圆，其间有空 隙，易透水，风化后 呈沙砾状。
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
（7）
方解石（CaCO3）
2. 1. 2. 1
（7）
方解石（CaCO3）
土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
（7）
方解石（CaCO3）
方解石是大理岩、石灰岩的主要组成矿物
易溶于酸，化学性质不稳定
是土壤中碳酸钙的主要来源
斑晶为圆柱状的石英和长方形长石。
因结晶颗粒较小，难以发生物理风化。
岩浆岩（正长岩）
其矿物组成以正长石和角闪石为主 不含石英 有少量的灰石、磁铁矿 颜色 浅红色 呈块状或粒状构造。
岩浆岩（玄武岩）
是基性(SiO2 <50%)喷出岩，在地壳中分布 较广。
化学成分与辉长岩相当。 隐晶质结构，常有气孔构造
（3）板岩 板岩由泥质页岩、粉沙岩和其他细粒碎屑沉 积物质变质而成。
（4）片岩 片岩由各种岩石在高温高压下变质而成，也 可由千枚岩进一步变质而成。
（5）大理岩 大理岩由碳酸岩类（石灰岩、白云岩）变 质而成。
壤
土壤矿物质的来源
岩石和矿物与土
土壤矿物质来源于岩石、矿物风化产物 岩石矿物质影响土壤的物理化学性质
石膏（CaSO4）
石膏不含结晶水称为硬石膏
含结晶水石膏（CaSO4·2H2O）称为结晶石膏 白色，玻璃光泽，有时呈珍珠光泽，
纤维状，解理完全 是土壤中钙和硫元素的重要来源
2 . 1. 2. 2 土壤中的次生矿物
次生矿物
由原生矿物经风化过程新形成的矿物，称为次生矿物， 也称次生黏粒矿物
次生黏粒矿物有： 1、次生层状铝硅酸盐，如高岭石、蒙脱石和水化云母类等
呈透明或半透明状，薄片状
白云母片状崩解成碎片后化学分解困难，往往混杂在沙土中 反光性很明显 在分解过程中释放出钾 成为土壤中钾元素的来源之一
黑云母［KH2(Mg·Fe)2AlSi3O12］ 其性状与白云母相似，只是颜色呈黑色，不透明或半透明 容易分解，风化后形成黏土矿物，释放出钾元素
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
变
质
岩
片 由花岗岩或砂岩变质而成。矿物组成：
石英、长石云母等
麻 因受到高温高压，矿物结晶呈带状排列
岩 具有一定的方向性，呈条带状
挤压作用
变
质
岩
石由石英沙岩在高温高压条件下经过重结晶变质
而成。
硬度大，抗机械性和抗化学腐蚀性强，
英不易风化。
一般为乳白色，如含有有少量氧化铁呈红色
岩和褐色。 风化后形成沙质或砾质颗粒
正长石、斜长石结晶外型
KAlSi3O8
CaAl2Si2O8
钠长石 NaAlSi3O8
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
长石类矿物
（1） 长石类矿物
正长石（KAlSi3O8） （包括斜长石）
又称钾长石，颜色多呈肉红色，广泛分布于浅色岩浆岩中， 如花岗岩、正长岩、斑岩等。
正长石抗风化能力较弱，风化后形成的次生黏土矿物是土壤 中钾元素的重要来源。
间层型黏粒矿物
黏粒矿物大部分都具有一定的层状结晶构造 其晶型结构由两个基本单位构成，即硅氧片和铝氧片
辉石 ［Ca(Mg·Fe·Al)(Si·Fe)2O6］
颜色呈绿黑色，短柱状晶体 二者属于深色矿物，含盐基丰富，化学稳定性低，容易被彻底分解
2. 1. 2. 1
（4）石英矿物（SiO2）
土壤中的原生矿物
石英类矿物
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
石英类矿物
（4）
石英矿物（SiO2）
普通石英呈透明或半透明的晶粒状的集合体
砂
岩
含浮游生物化石泥质粉砂岩
3 . 1. 1. 2 沉积
岩 页
岩
含狼鳍鱼化石的页岩
3 . 1. 1. 2 沉积 岩
页岩
黏土经过压实、脱水和胶结作用，硬化后变成页岩。
矿物组分较复杂
颜色：多为灰色、紫红色，也有黄色、黑色。
比砂岩容易风化，形成的土质较粘，养分含量较 丰富。
石 灰 岩
3 . 1. 1. 2 沉积 岩
2、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等氧化物类
3、简单的盐类，如碳酸盐、硫酸盐和氯化物等
2．1. 2. 2
1、次生层状铝硅酸盐黏粒矿物
土壤中的次生矿物
次生层状铝硅酸盐黏粒矿物，按其结晶构造和性质的差异，可分为：
四大组： 高岭石组 蒙脱石组 每一组又包括若干种黏粒矿物 铝硅酸盐黏粒矿物的基本构造特点：
水化云母
（3）角闪石与辉石类矿物（铁镁矿物，属于偏硅酸盐矿）
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
辉石、角闪石
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
辉石、角闪石
• （3）角闪石与辉石类矿物（铁镁矿物，属于偏硅酸盐矿）
角闪石 ［Ca2Na(Mg·Fe)4(Al·Fe)(SiAl)4O11(OH)2］
颜色呈褐或黑色，主要分布于岩浆岩中
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（8）褐铁矿（Fe2O3·3H2O）
是赤铁矿水化而形成的一种含水氧化铁 分布较广。一般为棕色、黄色 是土壤黄色和棕色染色剂，以胶状包 被于土粒的表面
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（9）
石膏（CaSO4）
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（9）
第二章
土壤矿物质
2.1 土壤矿物
土壤母质来源于岩石、矿物的风化产物，岩石是由矿物所构 成，是矿物的天然集合体。
•2.1.1 几种主要岩石类型与特性
地壳中的岩石可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。 岩浆岩（火成岩）由岩浆冷却凝固形成，如花岗岩、闪长岩、玄武岩等，
它们含有石英、长石、深色矿物（如黑云母、辉石、角闪石等原生矿物）。 沉积岩是由岩石风化物经搬运、沉积再胶结而形成的，如花岗岩风化形成
2 . 1. 1. 2 沉积
岩 砂岩
2 . 1. 1. 2 沉积
砂岩
岩
一般由直径0.1—2.0 mm的沙粒胶结而成
主要成分为石英，其次为长石、白云母、磁铁矿、 石榴石等
石英含量大于95%的为石英砂岩
长石含量达25%—60%的为长石砂岩
2 . 1. 1. 2 沉积
砂岩
岩
一般由直径0.1—2.0 mm的沙粒胶结而成
（2）流纹岩： 化学成分与花岗岩基本相似，灰白、浅黄或浅红色。 斑状结构，斑晶为圆柱状的石英和长方形透长石。因结晶颗粒较 小，难以发生物理风化。
（3）正长岩： 其矿物组成以正长石和角闪石为主，不含石英，有 少量源自文库灰石，磁铁矿，色浅红，呈块状或粒状构造。
岩浆岩
（4）玄武岩： 是基性喷出岩，在地壳中分 布较广。化学成分与辉长岩相当。色暗近 似黑色，隐晶质结构，常有气孔构造，风 化后质地较黏，含盐基物质较多。
黄铁矿
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（5） 氧化铁类矿物 赤铁矿（Fe2O3）， 红色， 条痕樱红色， 常使土壤染成红色。 磁铁矿（Fe3O4），常呈八面体晶形，铁黑色，条痕为黑色， 具有磁性。
黄铁矿（FeS2），金黄色，类似金属铜，断口参差状，金属光泽， 条痕绿色至深棕色，较易风化，分解后形成硫酸盐。
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
磁铁矿物
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
磷酸盐类矿物
（6） 磷酸盐类矿物
磷灰石Ca(PO4)3(F·Cl) 呈六方柱状晶体，颜色灰白、黄、绿、黄褐色 是制造磷肥的主要原料，高品位的磷灰石
含P2O5 42.3%，一般含P2O5 28%～30%时，可 用来生产过磷酸钙肥料