精品课程土壤学cai课件

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1、1,第二章 地学基础第一节 矿 物矿物：指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。 原生矿物：由地壳深处岩浆冷凝而形成的矿物 次生矿物：由原生矿物风化演变而形成的新矿物，又称次生粘土矿物。,2,一、矿物的物理性质颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度等 颜色 根据其发生的物质基础不同，可以有自色、他色和假色 自色矿物自身具有的色素表现出来的颜色，如石英的白色。他色含有外来的带色素的杂质而产生的颜色，如无色透明的石英(水晶)因锰的混入被染成紫色。假色矿物表面、解理面及裂缝因氧化而产生氧化膜产生光的干涉效应而呈现出的颜色。,3,条痕矿物粉末的颜色。将矿

2、物在无釉瓷板上擦划，（注意矿物硬度小于瓷板）所留在瓷板上的颜色即为条痕。条痕对有色矿物具有鉴定意义。可以消除假色、减弱他色而显现自色。 光泽矿物表面对入射光线的反射能力称光泽，按其表现可分为：金属光泽如黄铁矿半金属光泽如赤铁矿非金属光泽如石棉、白云母、高岭石,4,硬度矿物抵抗摩擦或刻划的能力。常用二个矿物相对刻划的方法即得出其相对硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度计的十种矿物作标准，从滑石到金刚石依次定为十个等级，其排列次序是：矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,5,解理矿物受击后沿一定方向裂开成光滑平面的性质

3、称为解理，矿物破裂时呈现有规则的平面称为解理面。按其裂开的难易、解理片之厚薄、大小及平整光滑程度，可分为下列等级： 极完全解理解理面极平滑，可以裂开成薄片状，如云母。完全解理解理面平滑不易发生断口，住往沿解理面裂开成小块，其外形仍与原来的晶形相似，如方解石。中等解理在矿物碎块上，既可看到解理面，又可看到断口。如长石、角闪石。 不完全解理在矿物的碎块上，很难看到明显的解理面，大部分为断口，如磷石。无解理一矿物碎块中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。,6,断口矿物受击后，产生不规则的破裂面，称为断口。在解理不发达以及非结晶矿物受击后，容易发生断口。形状有：贝壳状、参差状、平坦状。同一矿物，解理

4、与断口表现出互为消长的关系，如极完全解理的云母，则不易见到断口。,7,主要的造岩矿物及其特性,8,一般为白色透明，含有杂质时呈其他颜色 。石英是最主要的造岩矿物，分布最广，为酸性岩浆的主要成分。石英在岩石中常呈不透明或半透明晶粒状，烟灰色，油脂光泽。石英的伴生矿物是云母、长石。石英硬度大，化学性质稳定，不易风化，岩石风化后，石英形成砂粒，含砂粒多的土壤，含盐基少，形成的母质养分一般贫乏，酸性也较强。,石英 SiO2,二、常见矿物种类,9,正长石KalSi3O8,晶体短柱状，肉红色、浅黄色、浅黄红色等，玻璃光泽，完全解理，硬度6.0。正长石在岩石中呈晶粒，长方形的小板状，板面具有玻璃光泽。伴生矿

5、物为石英、云母等。正长石易风化，风化后形成粘土矿物高岭石等，可为土壤提供大量K养分。正长石类矿物一般含氧化钾16.9。,10,斜长石 Na（AlSi3O8）Ca（Al2Si2O8）,常呈板状和柱状晶体。白色或灰白色。玻璃光泽，完全解理，硬度6.06.5。在岩石中多呈晶粒，长方形板状，白色或灰白色，玻璃光泽。伴生矿物主要是辉石和角闪石。斜长石比正长石容易风化，风化产物主要是粘土矿物，能为土壤提供K、Na、Ca等矿物养分。,11,常见片状、鳞片状、无色透明或浅色(浅黄、浅绿)透明。极完全解理，薄片具有弹性，珍珠光泽，硬度2.03.0。较难风化，风化产物为细小的鳞片状，强烈风化后能形成高岭石等粘土矿

6、物。,深褐色或黑色，其他性质同白云母。主要分布在花岗岩、片麻岩和结晶片岩中，伴生矿物是石英、正长石等。较白云母易于风化，风化物为碎片状。,云 母,黑云母 KH2(Mg,Fe)3AlSi3O12,白云母 KH2Al3Si3O12,12,角闪石呈细长柱状，深绿至黑色，玻璃光泽，完全解理，硬度5.06.0,主要分布在岩浆岩和变质岩中的片麻岩和片岩中。在岩石中呈针状或纤维状。伴生矿物为正长石、斜长石和辉石。角闪石易风化，风化产物为粘土矿物。,普通角闪石Ca（Mg，Fe）3Si4O12,13,呈短柱状、致密块状，棕至暗黑色，条痕灰色，中等解理，硬度55。辉长岩和玄武岩中，在岩石中多呈晶粒状。伴生矿物为角

7、闪石、斜长石、辉石等。辉石较角闪石难风化，风化物为粘土矿物，富含Fe。,辉石Ca（Mg，Fe）Si2O6,普通辉石(augite),14,橄榄石呈粒状集合体出现，橄榄绿色，玻璃光泽或油脂光泽。橄榄石为超基性岩的主要组成矿物，伴生矿物为斜长石、辉石，不与石英共生，易风化，风化产物有蛇纹石、滑石等。蛇纹石呈污绿色，玻璃光泽或油脂光泽，断口上有时呈蜡状光泽，比重2.5，硬度2.04.0。,橄揽石 （Mg，Fe）2SiO4,15,次生矿物，呈菱形，半透明，乳白色，含杂质时呈灰色、黄色、红色等，完全解理，玻璃光泽。与稀盐酸反应生成CO2气泡。分布很广，是大理岩、石灰岩的主要矿物，常为砂岩、砾岩的胶结物，

8、也可在基性喷出岩气孔中出现。方解石的风化主要是受含CO2的水的溶解作用，形成重碳酸盐随水流失，石灰岩地区的溶洞就是这样形成的。,方解石 CaCO3,16,由方解石、菱美矿结合而成，呈弯曲的马鞍状、粒状、致密块状等，灰白色，有时带微黄色，玻璃光泽，性质与方解石相似，但较稳定，与冷盐酸反应微弱，只能与热盐酸反应，粉末遇稀盐酸起反应。白云石是组成白云岩的主要矿物，也存在于石灰岩中。风化物是土壤Ca、Mg养分的主要来源。,白云石CaCO3MgCO3,17,呈板状、块状、无色或白色。玻璃光泽或丝绢光泽。硬度2.0，是干旱炎热气候条件下的盐湖沉积。常作土壤改良剂。,石膏 CaSO42H2O,18,赤铁矿（

9、Fe2O3 ）,常呈鲕状、肾状，颜色为赤红色，条痕为樱红色； 半金属光泽，无解理，无磁性。,19,磁铁矿 (Fe3O4),致密状、块状集合体,铁黑色,条痕黑色,半金属光泽，硬度5.56.0，无解理，具磁性。,20,高岭石 （H2Al2Si2O8.H2O）,致密细粒状、土状集合体，白色或浅红色，硬度1，比重2.6，具粗糙性，加水有可塑性。,21,蛇纹石 （H4Mg3Si2O9）,绿色并具有数种颜色条纹，磨光后似蛇皮，由橄榄石变化而成。,22,水晶是结晶完好的透明石英晶体，常呈无色透明状，当含有某些金属元素等杂质时，可呈现出紫色、蔷薇色、金黄色、黑色或褐色等。根据水晶颜色的不同可分为：紫晶、黄晶、

10、蔷薇水晶、烟水晶、茶晶、墨晶等。紫晶最为珍贵，其次是黄晶、烟晶。,水晶 英文名称为Rockcrystal，别名晶石、水晶石。古代希腊人称水晶为Krystallos，意思是“洁白的冰”。,23,红宝石硬度仅在金刚石之下。颜色鲜红、美艳，可以称得上是“红色宝石之冠”。瑰丽、华贵的红宝石是宝石之王，是宝中之宝，其优点超过所有的宝石。,红宝石红宝石源自拉丁文。属于刚玉族矿物，三方晶系。因其成分中含铬而呈红到粉红色，含量越高颜色越鲜艳。,24,第二节 岩石按组成岩石矿物种类分 单矿岩复矿岩 按岩石形成方式分岩浆岩沉积岩变质岩,25,一、岩 浆 岩 岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。岩

11、浆岩的类型:,岩浆岩,深成岩,浅成岩,喷出岩,侵入岩,26,岩浆岩的结构指岩石中矿物的颗粒大小、结晶程度与结合方式,岩浆岩的结构,全晶质等粒结构,斑状结构,隐晶质（致密状）结构,玻璃质结构,27,岩浆岩的构造指岩石各组成矿物的排列方式和填充方式所赋予岩石的外貌特征,岩浆岩的构造,块状构造 如花岗岩。,流纹状构造 如流纹岩,气孔状构造 如玄武岩,杏仁状构造,28,主要的岩浆岩,酸性岩 SiO2含量在65以上如花岗岩,流纹岩,中性岩 SiO2 含量5265如闪长岩,安山岩,基性岩 SiO2 含量4552 如辉长岩,玄武岩,超基性岩 SiO2含量小于45 如橄榄岩,29,侵入性岩浆岩,喷出性岩浆岩,

12、玄武岩,花岗岩,30,二、沉 积 岩沉积岩是由地壳表面早期形成的岩石经风化、搬运、沉积、压实、胶结硬化而形成的岩石。一般分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三类。,31,沉积岩的结构 指沉积颗粒的大小和形状。以颗粒大小分为: 砾状结构 (如砾岩),粒状结构(如砂岩),中粒状结构(如粉砂岩)以颗粒形状分为: 角砾状结构，颗粒有棱角(如角砾岩)，圆滚状结构，颗粒无棱角(如砾岩)沉积岩的构造 指沉积物空间分布的相互关系。主要有层理构造，层面构造等主要的沉积岩 : 角砾岩,砾岩,砂岩，页岩,石灰岩,32,33,三、变质岩原来存在的岩石在新的地壳变动或岩浆活动产生的高温、高压下，使岩石的矿物重新结晶，

13、重新排列，改变其结构、构造和化学成分，而形成的新岩石。变质岩的结构 主要有斑状变晶结构、粒状变晶结构、鳞片状变晶结构。变质岩的构造 块状构造：岩石中的矿物无定向排列，均匀分布在岩石中形成不规则的块状体，如石英岩。片理构造：片状矿物受力的作用而平行排列，并沿平行方向易于裂开，如各种片岩。 片麻状构造：片状矿物与粒状、块状矿物呈断续的平行相间排列，如片麻岩。主要的变质岩 片岩 麻岩 石英 岩板岩 结晶片岩 千枚岩 大理岩,34,35,第三节 地质作用与地形地球的陆地表面由各种各样的地形地貌构成，如高山、峡谷、平原、盆地、丘陵等 。自然界为什么出现千奇百怪，各种各样的地形地貌呢？,36,长江三峡,3

14、7,张家界奇观,38,沙 漠 景 观,39,草方格,戈壁,40,流动沙丘,绿洲,41,横断山区,梁和峁,42,青藏高原热泉,青藏高原鸟瞰,青藏高原寒漠,43,长白山,神农架,武夷山,44,塬,雅丹地貌,45,美丽的高山湖泊,46,珠穆朗玛峰,大峡谷,47,地质作用引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用。使地壳发生变化的力量，称为地质营力。地质作用根据能量的来源不同，分内力地质作用和外力地质作用两类，或称内、外营力。,48,一、内力地质作用和地形 内力作用主要表现为地壳的升降运动、褶皱和断裂运动、火山的喷发和地震等。内力作用的结果，造成了地表高低崎岖的地形和岩层的各种构造形态。

15、（一）地壳的升降运动 地壳长期地进行着缓慢地上升或下降的垂直运动，这种运动经常导致了海陆轮廓的改变。,49,50,（二）地壳的褶皱运动 褶皱运动是一种使原来水平或近乎水平层位的岩层，变成褶皱并且隆起成为山脉的运动。褶皱变动的基本单位是褶曲，褶曲就是岩层的一个弯曲。褶曲的基本形式是背斜和向斜，每一个背斜或向斜就是一个褶曲。背斜在外形上是一个中部向上拱起的一个弯曲 向斜是一个中部向下拗陷的弯曲,51,背斜及向斜示意图,52,（三）地壳的断裂变动地壳表面的岩层当受到力的作用之后，除去发生褶皱运动以外，还伴随着产生了断裂和错动现象，致使岩层的连续完整性受到破坏。断裂变动分两大类:（1）节理：没有发生位移的断裂； （2）断层：沿着裂隙有显著位移的断裂，地壳的断裂变动主要是断层造成的。,53,根据上盘与下盘相对位移的实质，断层可分为三种：正断层：上盘下降，下盘上升 逆断层：上盘上升，下盘下降 平移断层：上下盘只在水平方 向上的错动，无垂宜的移动,54,各种断层图：1 正断层 2 逆断层 3 阶状断层 4 地垒 5 地堑 6 平移断层,