土壤学第二章 岩石风化物与土壤形成

第二章矿物岩石的风化和土壤形成

主要内容：

●第一节风化作用

●第二节风化产物的类型

●第三节土壤的形成

第一节风化作用

一、风化作用

任何事物只是处于它生存的环境时才能稳定。当地表的矿物和岩石处于和它形成时的不相同的外界条件时，这种稳定性被破坏，从而发生变化，这就是风化作用。

二、风化作用的类型

1、物理风化：

又叫机械崩解作用。

由物理作用引起的矿物岩石发生物理变化的过程。

风化的结果使大岩石变成碎块，增大接触面，更利于化学风化进行。

2、化学风化：

岩石的矿物成分发生化学成分和性质的变化。

主要因素：水、二氧化碳、氧气等

化学风化作用的类型有4个：

溶解作用：

水化作用：

水解作用：矿物与含二氧化碳的水相遇，引起矿物分解并形成新矿物。

氧化作用

三、岩石风化的产物

包括三部分：

1、可溶性盐:硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等.

2、合成次生矿物:如伊利石,蒙脱石,高岭石等粘土矿物，以及铁铝的氧化物和氢氧化物。

3、残余的碎屑:各种难风化的矿物和岩石的碎屑。

四、矿物风化的难易

1、影响因素：外界环境条件和矿物本身的成分和结构。

2、外界条件相同时，矿物风化的相对稳定性。

由易到难顺序为:石膏，方解石<辉石<角闪石<黑云母<斜长石<正长石<白云母<石英<粘土矿物

第二节风化产物的类型

一、风化产物的生态类型有五种：

1、硅质风化物:

2、长石质风化物:

3、铁镁质风化物:

4、钙镁质风化物:

5、轻软岩风化物:

二、风化产物的母质类型

●矿物岩石经过风化作用产生的风化层，是土壤形成的母质。

●根据搬运方式和沉积特点将母质分为定积母质和运积母质。

●1、定积母质；

●2、运积母质；

●3、第四纪沉积物。

1、定积母质:

●又叫残积母质，岩石就地风化而形成的产物。

2、运积母质

●根据搬运的方式又细分为:

（1）坡积母质：

（2）洪积母质：

（3）冲积母质或冲积物

（3）冲积母质或冲积物

●是由经常性的水流将风化物侵蚀、搬运和堆积作用下形成的。

●特点：砾石磨圆度好，分选性好。且有明显的层理，每层中的颗粒粗细均匀。

3、第四纪沉积物

●全新世是第四纪的最后一个分期，距今12000—10000年。与更新世的分界是第四纪最后一次冰期结束、气候由寒变暖为标志，也称冰后期。

●全新世的自然环境，和现在一样，生物几乎都是现代种。人类在全新世进入了现代人的阶段。早期为新石器文化、以后又制造陶器，再进入铜器、铁器时代，直到现在。

3、第四纪沉积物

●第四纪大冰期：

●在距今1400～1100万年前冰期开始，在第四纪出现了冰期和间冰期的交替现象。中国第四纪的冰川分为鄱阳、大姑、庐山和大理冰期。

3、第四纪沉积物

黄土：由风力搬运、堆积形成，以粉砂为主，质地均一，垂直节理显著，含有碳酸钙物质。红土：在第四纪间冰期形成。矿物岩石强烈风化，形成了富含铁、铝的红色粘土。质地粘重，通透性差，常呈酸性反应。

冰碛物：冰川携带的物质沉积形成。

3、第四纪沉积物

●红土：在第四纪间冰期形成。

矿物岩石强烈风化，形成了富含铁、铝的红色粘土。质地粘重，通透性差，常呈酸性反应。

●冰碛物：冰川携带的物质沉积形成。

第三节土壤的形成

一、影响土壤形成的因素

●1、自然因素

●母岩（母质）: 是自然土壤形成的物质基础，是植物营养的最初来源。

●气候: 温度、水分起主要作用。

地形:对热量、水分以及母质进行再分配。

植被(生物)：起极其重要的作用。

时间：土壤随时间在不断发展和变化。

第三节土壤的形成

●主要是高等绿色植物。

●母质中不含植物可吸收的氮素。

●固氮细菌能创造性地提供出植物能利用的氮素。低等植物在母质上缓慢生长。其残体在动物、微生物的作用下，进行分解，不断增加母质中的营养物质，植物不断进化，微生物和动物也在不断进化。

第三节土壤的形成

最终使母质中的有机质不断积累，并合成了比较复杂的高分子物质——腐殖质。

腐殖质可以改变母质中颗粒的结构，改善母质的通透性、增加母质的保水性能，在高等生物的影响下，明显改变了母质性质，使它在肥力上得到了发展，能满足植物生长的要求，最终母质发育成土壤。

有机质的积累和腐殖质的合成是土壤形成的标志。

第三节土壤的形成

●2、人为因素:

二.土壤形成的实质

●是地质大循环与生物小循环的矛盾与统一。

●苏联威廉士提出：在五大因素中生物起主要作用，认为生物产生以前,地球上仅存在物质的地质大循环：

●岩石风化-→搬运-→沉积-→岩石-→风化-→搬运。

●生物出现后，形成了物质的生物小循环，即营养元素-→有机体-→营养元素。

第四节土壤的形态特征

●土壤形态特征是土壤的外部特征，这种外部特征通过人们的感官（视觉，触觉，嗅觉）来实现。

一、概念

1、土壤剖面：从地表凋落物向下直到土壤母质的垂直切面。

2、土壤发生层：由于成土作用形成的土层。

二.土壤形成的实质

●在地质大循环的基础上，为生物生存提供条件，有了生物小循环。所以生物小循环是在地质大循环的基础上来进行的。但生物小循环是成土的关键。

●生物小循环过程要从地质大循环中截流营养物质，减弱了地质大循环中营养元素的释放和淋溶过程。

二、典型的森林土壤的发生层

O层：枯枝落叶层由覆盖在矿质土壤中的有机物构成。

●A层：腐殖质层（淋溶层）颜色较暗，根系多，动物活动明显。

●B层：淀积层由上层淋溶来的物质淀积而成。

●C层：母质层由岩石风化物的残积物或运积母质形成。

●坚实岩层用D表示，过渡层用相邻层的符号表示。

三、耕作土壤的层次

耕作层：受耕作影响，由人类耕作培肥而成。疏松，暗质，有机质和矿质营养较丰富，根系多集中于这层。