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1、第一章 土壤矿物质土粒,第一节 形成土壤母质的矿物、岩石,一、主要的成土矿物（一）矿物的概念矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质。矿物以各种形态（固态、液态、气态）存在于自然界中。矿物可以是单一元素所组成的，也可以是几种元素组成的化合物。形成岩石的矿物称为造岩矿物。,（二）矿物的类型矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物.原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。次生矿物 原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如方解石、高岭石等。,硅 酸 盐 类,氧 化
2、物 类,硫 化 物 类,磷 化 物 类,1.原生矿物,次生硅铝酸盐矿物,氧化物类矿物有结晶和非结晶两种,简单盐类矿物,2.次生矿物,二氧化硅凝胶（玛瑙）,(三)主要成土矿物的性质,石 英,紫水晶,烟水晶,正长石 KalSi3O8,斜长石 KalSi3O8,橄揽石（Mg，Fe）2SiO4,石膏 CaSO42H2O8,石膏,白云母,方解石 CaCO3,肾状（赤铁矿）,高岭石（H2Al2Si2O8.H2O）,岩石 是一种或几种矿物组合而成的自然集合体。岩石都有一定的矿物组成，结构和构造。,二、主要成土岩石,（二）岩石的概念,1.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。岩浆岩的
3、类型:,岩浆岩,深成岩,浅成岩,喷出岩,侵入岩,（二）岩石的类型,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,侵入性岩浆岩,喷出性岩浆岩,玄武岩,花岗岩,2.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。,各种先成岩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，重新排列，改变其结构、构造和化学成分，而形成的新岩石，称变质岩。,3
4、.变质岩,岩片,麻岩,石英,岩板岩,结晶片岩,千枚岩,大理岩,第二节 矿物岩石的风化作用与土壤母质,风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。岩石发生物理和化学的变化称为风化。,一、风化作用的概念和类型,（一）风化作用概念,（二）风化作用的类型,1.物理风化岩石发生疏松、崩解等机械破坏过程，只造成岩石结构、构造的改变，一般不引起化学成分的变化的过程称为物理风化。(见下图）,岩石的层状剥落示意图,引起物理风化作用的因素很多，主要有：, 冰作用 进入岩石裂缝中的水反复融化与冻结，对岩面产生劈裂作用而引起。冰川底部和两侧的岩石会受到冰川的压力和磨蚀作用而破碎。,
5、 风的作用 水的作用 主要风和流水把岩石表层剥落的碎屑吹走、冲走及磨蚀。, 温度作用 岩石受热后引起表层和内部热胀冷缩不同引起。,2.化学风化作用岩石和矿物在大气，水及生物的相互作用下发生的化学成分和矿物组成的变化，称化学风化。,引起化学风化作用的主要因素有,溶解作用 指岩石矿物溶解于水的作用。,水化作用 指水分子与矿物化合生成含水矿物的化学作用。,水解作用 碳酸与岩石中的金属离子发生反应形成碳酸盐的作用称之为碳酸化作用。这种现象在石灰岩地区最为常见。, 氧化作用 岩石中的很多矿物都能被自然界的氧氧化生成新矿物。,3.生物风化作用岩石和矿物在生物影响下发生的物理和化学变化称生物风化作用。生物风
6、化作用主要有两个方面：,A:生物的机械破碎作用 由生物的生命活动引起的岩石机械破碎作用(物理风化)。例如：根劈作用。B:生物的化学分解作用 有些生物在生命活动中靠分泌酸类物质分解岩石，从中吸取营养物质。 上述3种风化类型之间相互影响，相互联系,只是在不同的外界条件下各有侧重。,成土母质指岩石风化后形成的疏松碎屑物，通过成土过程可发育为土壤。可分为残积母质和运积母质。这种物质是形成土壤的基础，因此称为成土母质，简称母质。,二、土壤母质的形成及我国的主要成土母质,（,（一）母质的形成,岩石的层状剥落示意图,成土母质指岩石风化后形成的疏松碎屑物，通过成土过程可发育为土壤。可分为残积母质和运积母质。这
7、种物质是形成土壤的基础，因此称为成土母质，简称母质。,二、土壤母质的形成及我国的主要成土母质,（,（一）母质的形成,2. 坡积物 坡积物是基岩风化物被雨水或融雪水在重力作用下，沿斜坡运行，堆积在山坡和山麓的一种运积母质。肥力较高。,（二）成土母质的类型,1. 残积物 原积物也称残积物。指基岩风化后残留于原地的物质。母质的性质受母岩影响较大，一般上层颗粒细，下层粗，逐渐过渡到母岩层 。,5.湖积物 湖积物指原湖泊底部的沉积物质，以后由于湖水位的下降或陆地上升而出露的一 种母质。,3.洪积物 是山洪夹杂泥沙和碎石沉积在山前谷口一带的一种运积母质。洪积母质往往形成扇形，称为洪积扇。洪积物的母质层较深
8、厚，养分丰富，形成的土壤肥力较高。,4.冲积物 冲积物指被河水或山溪水搬运而沉积的物质。冲积物因流域广，成分复杂，养分也比较丰富。,8. 黄土及黄土状物质 黄土是由风搬运沉积的第四纪陆相粉砂质富含碳酸钙的土状沉积物。黄土形成的土壤肥力一般较高。,6.浅海沉积物 浅海沉积物指河流携带泥沙，在海岸边沉积的物质。,7.风积物 风积物是经风搬运而堆积的物质，如风成砂和黄土。形成的土壤肥力低。一般风积物多为砂丘、砂岗等。,10.冰川沉积物和冰水沉积物 冰川沉积物由冰川搬运的粉砂、沙砾石和漂砾等混合的非层状沉积的物质。冰水沉积物指由冰川搬运，以后为冰川融水的水流所分选、沉积物质。在我国分布较广，但多不连续
9、，呈小片分布。,9.第四纪红色粘土 指第四纪温暖潮湿气候下形成的红色粘质残积物或运积物。质地粘重，呈红色、棕红色，养分含量少，酸至强酸反应。,第三节 土壤矿物质土粒的组成及特性 一、粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成的影响土壤中的各种固体颗粒简称土粒。分单粒和复粒。 二、矿物质土粒的大小分级,（一）粒级的概念 有效粒径： 粒级（粒组）： 土粒大小不同，性质也随之而异。可按照土粒粒径的大小及其性质分成若干粒级(或粗细)。,（二）粒级的分类 粒级分类常用的标准有以下几种：,三、矿物质的机械组成和质地分类 （一）机械组成和质地的概念,根据机械组成的一定范围划分的土壤类型叫土壤质地。,土壤中各级土粒
10、所占重量百分数组合叫机械组成。,(二)质地分类制：与颗粒粒级划分是对应的1）我国制：2）国际制：三级分粒制，砂粒（2-0.02），粉砂（0.02-0.002），粘粒 划分为砂土、壤土、粘壤土、粘土四大类12个级别。 划分标准为：第一、粘粒25% 粘土第四、粉粒45% 冠以粉质第五、砂粒55-85% 冠以砂质第六、砂粒85% 称为砂土或壤砂土,3）卡钦斯基制（前苏联）有简制（基本分类）和详细分类（详制）A）基本分类（简制）：考虑土壤类型，二级分类制，根据物理性砂粒（大于0.01m）和物理性粘粒（小于0.01m）将土壤划分为砂土、壤土、粘土三大类共9个级别。B）详细分类：在基本分类基础上，把含量最
11、多的粒级作为冠词，顺序放在基本分类名称前面。,四、不同质地土壤的肥力特点和利用改良 （一）不同质地土壤的肥力特点和利用砂土：1）总孔隙度小，大孔隙，通气透水性好，保水性差。2）有机质少，养分少，释放快，保肥能力差，肥效猛而不稳。干旱，漏水漏肥，种植耐旱品种，灌水施肥量少，次数多。3）热容量小，升温降温快，昼夜温差大。4）易耕作，阻力小，质量好。但若细砂及粗粉砂过多，水田耕田后迅速沉降，排列紧实，插秧插不进去，“闭耕”现象，边耕边插。，粘土：性质相反壤土：性质介于者之间，兼有砂土和粘的优点，比较好的土壤。质地适中，孔隙度大，通透性适中，养分较多，耕性优良，同样粗粉质较多，缺乏有机质，土壤过分紧实
12、。,(二)土壤质地层次性：土壤剖面中，不同土层质地不均一。1、产生原因1）母质本身性质：如冲积母质，残积母质。2）淋溶作用3）耕作：水稻 上粘下砂2、质地层次性对土壤性质影响1）均一砂土或均一粘土。2）上砂下粘，“蒙金土”上轻壤、砂壤，下为重壤，消除砂土、粘土缺点。3）上粘下砂：“漏风土”，不好。4）砂夹粘，粘夹砂：若夹层不厚，既可通气透水又可保水托肥，对温度养分调节都有良好作用。夹层过厚，变为上砂下粘，或上粘下砂型，5）特殊夹层：剖面中夹有一层特殊坚实层。例如红壤的铁盘层，白浆土白浆层，若出现过浅，影响植物生长。,（三）不同质地土壤的改良,1客土法,2施有机肥,3耕翻法,4引洪放淤， 引洪漫砂,思考题,1. 简述风化作用的概念、类型、特点。 2 试述岩石、母质、土壤三者的区别与联系3 矿质土粒和土壤质地是如何分类的？4 试述土壤质地与土壤肥力间的关系？ 5 如何对不同质地的土壤进行改良和利用？,
