土壤矿物质.ppt

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第一章 土壤的固相组成
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第一节 土壤矿物质
一、土壤无机矿物质颗粒的来源 二、矿物质土粒的基本性状 三、土壤颗粒及质地 四、土壤质地与肥力的关系及其改良
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瞧！ 颗粒大小多么不匀
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一、矿质土粒的来源
矿物 岩石
风化作用
物理风化 化学风化 生物风化
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3、粒级分类制
土壤颗粒大小是连续分布的，要确定土壤颗粒 的分级，需要研究土壤颗粒大小和性状间关系，找 到由量变到质变分界点、突变点，就可以作为划分 类别的依据。
通常根据土粒的有效直径把土粒由粗粒到细粒 划分为：石砾、砂粒、粉砂粒和黏粒。受人为因素 的影响，当前土壤粒级分类制有：
次生矿物：原生矿物经风化作用，改变了原 来的化学成分和结晶构造而形成的新矿物。
据矿物的结 晶状态分
结晶质矿物 非晶质矿物
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原生矿物
1.种类 有硅酸盐类、氧化物类、硫化物类和磷化物类。 主要种类包括：石英、长石、云母、角闪石及辉石等。
2.作用 构成土壤的骨骼－土粒 通过风化作用供应养分
母质
成土作用
土粒
石砾、砂粒 粉粒、黏粒
由于风化的强弱不同，成土条件不同，形成的土壤 颗粒大小是否相同？ 答案=否
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（一）矿物质及其种类
1、矿物质 天然产生于地壳中，具有一定化学成分、物理性质和
内部构造的单质或化合物。
2、种类 按起源分
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原生矿物：由地壳深处的岩浆直接冷凝和结 晶而成的。
（2）有助于了解土壤一系列理化性状（吸湿性、可塑性、 胀缩性、离子吸附性），判断土壤肥力特征。
（必须更加关注粘土矿物）
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（二） 岩石及其种类
1、岩石 是由一种或几种矿物构成的，是矿物的天然集合体。
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 状的块状构造；没有规则层次排列；不含化石。
2、岩石的种类 （按生成过程）
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。约占 地表总面积的75%。共性：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。
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变质岩：是岩浆岩、沉积岩经过高温高压或受岩浆 侵入影响，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：一般具有片理及 片麻构造；矿物质地致密、坚硬、不易风化。如片 麻岩、石英岩、板岩、片岩、千枚岩、大理岩等。10
特点：岩石可进一步破碎成胶体状微粒，使原生矿物成 分发生改变，产生在地表条件下比较稳定的次生矿物。
溶解作用：
水解作用--最基本、最重要
CaCO3+H2O+CO2Ca2++2HCO3- 2KalSi3O8 + CO2 + 2H2O
水化作用
CaSO4+2H2O CaSO4 2H2O
(硬石膏)
（石膏）
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石英
正长石
斜长石
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云母
角闪石
辉石
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次生矿物
蒙脱石 伊利石 高岭石
据黏粒矿物的结晶 状态可将其分为
粘土矿物意义：
结晶质矿物: 主要为铝硅酸盐。
非晶质矿物：主要为胶膜状态， 以氧化物及其水化物存在。
（1）可以帮助人们了解各种土壤在发生学上的地位，在 土壤分类学中，次生矿物成为鉴别土类的主要依据。
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1、 物理风化作用
指使岩石产生物理变化而成为碎屑状态的过程，特点 是成分未变。
引起的主要因素： 主要是温度引起岩石的热力学变化--昼夜温差、冻结。 盐类结晶的裂胀作用、流水冲刷和磨蚀、风砂磨蚀
产物： 颗粒较粗，多偏砂、石砾多，养分不易释放出来。
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2、化学风化作用
指岩石在化学因素作用下，其组成矿物的化学成分发生 分解和改变，直至形成在地表环境中稳定的新矿物。
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（二）土壤粒级
1、粒级概念：土壤颗粒的大小分级 2、粒级划分依据：粒级划分的表观依据（或依赖的指 标）：依据单个颗粒的粒径大小进行。
土壤颗粒绝非标准球形，是各种不规则形状的，那么， 粒径的含义就并非它们的真实直径或半径。-----当量直 径
当量直径（有效直径）: 与同质的标准球形颗粒沉降 速度相同的土粒直径或半径（建立在颗粒分析方法上）。
花岗岩 喷出型岩浆岩
玄武岩
侵入型岩浆岩
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（三） 岩石的风化作用及其影响因素
风化作用：地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生 物活动的影响下，发生机械破碎和化学变化的过程。
风化作用的类型
物理风化 化学风化 生物风化
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植物根的机械破坏作用
地衣、苔藓保蓄水分，加强化学风化；
呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。
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（四） 土壤母质
土壤母质：裸露的岩石经风化作用而形成疏松的、粗 细不同的矿物颗粒的地表堆积体，是形成土壤的母体， 称为母质。
母质的类型
母质类型按成因可分为残积母质和运积母质两大类。
残积母质是指岩石风化后，基本上未经动力搬运而残
2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 3H2O
(赤铁矿)
(褐铁矿)
H2Al2Si2O8 H2O + 2SiO2 + K2CO3
氧化作用
2FeS2 + 16H2O +7O2 2FeSO4 7H2O + 2H2SO4
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3、 生物风化作用
指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩 石矿物的风化作用。 根系穿插和挤压；
留在原地的风化物；
崩积和坡积母质
洪积母质
运积母质是指母质经外力， 如水、风、冰川和地心引力等 作用而迁移到其它地区的物质。
冲积母质 湖积母质 海积母质 风积母质
黄土及黄土性母质
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冰碛母质
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二、土壤矿物质土粒
（一）土壤颗粒
土壤的固体颗粒简称为土粒。
在自然状况下，这些大小不一的土粒有的单个地存 在于土壤中，称为单粒；有的则相互黏结成为集合 体，称为复粒。
土壤中不同组分的作用
土壤中的矿物质被称为土壤的“骨骼”；
土壤有机质被称为土壤的“肌肉”或肥力的“精 华”；
土壤水分和溶解于其中的养分构成的土壤液相被称 为土壤的“血液”； 各种生物是土壤中多种生物过程的驱动力。
土壤三相的物质组成和特性，是土壤肥力的 基础，调节三相的比例，可以改变土壤肥力条件。
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