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1、土壤与植物营养学,Soil Science and Plant Nutrition,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,1.1,2.1 主要成土矿物和岩石 2.2 矿物岩石的风化 2.3 土壤矿物质的组成 2.4 土壤形成和发育 2.5 土壤质地,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,地壳,地球内部圈层构造示意图,2019年5月31日3时29分,地球内部圈层构造示意图,2019年5月31日3时29分,地球内部圈层构造示意图,2019年5月31日3时29分,地球内外圈层构造关系图,2019年5月31日3时29分,2.1 主要成土矿物和岩石,一
2、、矿物 矿物是天然产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的物体，是组成岩石的基本单位。矿物的种类很多，共约3300种以上。,2.1 主要成土矿物和岩石 矿物 矿物是天然产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内在结构的物体，是组成岩石的基本单位。矿物的种类很多，共约3300种以上。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,金刚石和石墨的结构,2019年5月31日3时29分,矿 物,次 生 矿 物,原 生 矿 物,直接来源于母岩的矿物，其中岩浆岩是其主要来源,由原生矿物分解转化而成的,2019年5月31日3时29分,二氧化硅晶体实物与结构示意图,2019年5月3
3、1日3时29分,金刚石,石英,2019年5月31日3时29分,花岗岩的矿物组成,2019年5月31日3时29分,方解石 橄榄石 辉石,2019年5月31日3时29分,二、岩石,岩石是一种或多种矿物按一定规律构成的矿物集合体。 岩石是地壳发展过程中各种地质作用形成的地质体。 根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。,岩石 岩石是一种或多种矿物按一定规律构成的矿物集合体。 岩石是地壳发展过程中各种地质作用形成的地质体。 根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,矿物岩石的关系,沉积成岩,石灰岩,白云岩,方解石 50%,白云石
4、50%,大 理 岩,大理石,汉白玉,方 解 石,白 云 石,高温高压重结晶,变质作用,2019年5月31日3时29分,地质作用,地壳运动（构造运动） 内力地质作用 岩浆活动 变质作用 风化作用 剥蚀作用 外力地质作用 搬运作用 沉积作用 成岩作用,地质作用 地质作用的能量，有的来自地球内部，有的来自地球以外，据此，可以把地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两类。,2019年5月31日3时29分,内力地质作用。主要由地球内部的能源(以旋转能、重力能、放射性元素衰变产生的热能等为主)引起的、且作用在整个地壳甚至整个岩石圈的地质作用称为内力地质作用。根据其动力和作用方式又可分为四种： 构造运动：促
5、使地壳和岩石圈发生变形、变位的机械作用。在上面一节的地壳发展历史中可以看到构造运动扮演了极为重要的角色。 地震作用：岩石圈的快速颤动。 岩浆作用：岩浆的形成、运移直至冷凝固结成岩的全部作用过程。 变质作用：原来的岩石基本上在固态下因内力而变成一种新岩石的过程。,2019年5月31日3时29分,外力地质作用:主要由地球以外的能源（以太阳辐射能、日月引力能为主）所引起的、并且作用在地壳表层的地质作用称为外力地质作用。按作用方式可以分为： 风化作用：在温度、大气、水溶液和生物等因素的作用下，使岩石在原地遭受破坏。 剥蚀作用：风、地表水和地下水在运动过程中对地表的破坏并剥离原地。 搬运作用：剥蚀下来的
6、物质被风、刘水、冰川等搬运至他处。 沉积作用：被搬运的物质在适当地点沉积下来，形成松散沉积物。 固结成岩作用：松散沉积物固结成为岩石。,2019年5月31日3时29分,各种地质作用在促进地壳物质运动和变化过程中都包含着破坏和建设两个方面，也就是地质作用一方面不断形成新的矿物、岩石、构造和地表形态，另一方面又不断破坏原有的矿物、岩石、构造和地表形态，因此，今天我们所看到的一切景观和风景，只不过是“地球演化”历史连续剧中的一个镜头而已。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,（一）岩浆岩,由岩浆岩直接冷却凝固而成的岩石。 1、喷出岩：岩浆喷出地表冷却凝固而成的岩石。 2、
7、侵入岩：深部岩浆向地壳转移，进入地下某一部位而未达地表，逐渐变冷、结晶而形成的岩石。 浅成岩 侵入岩 深成岩,2019年5月31日3时29分,岩浆岩形成示意图,2019年5月31日3时29分,火山喷发,日本富士山,岩浆沿着岩石的裂缝或薄弱处向上运移，侵入岩石圈上部，甚至喷出地表。在向上运移过程中，随着温度、压力的降低，岩浆自身的化学成分与物理性质便会发生一系列的变化，如岩浆中所含的挥发性物质逐渐逸失，并且与围岩发生种种化学反应，最后冷凝固结而成岩浆岩。这种从岩浆的形成、演化、运移，直到冷凝成岩石的整个活动过程就叫岩浆作用。由岩浆作用形成的岩浆岩是地壳和岩石圈的主体，按重量计算，约占地壳的65%
8、，在大陆地表出露普遍。岩浆岩又可分为侵入岩和喷出岩两类。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,喷出岩,岩浆从地下深处向上运移，最后冲破上覆岩层喷出地表，造成火山爆发，这种运动称为喷出作用或火山活动。喷出地表的岩浆，其挥发成分大部分逸失，称为熔岩。熔岩在地表冷凝而成的岩石，称喷出岩或火山岩。,火山喷出物有气体、液体和固体三类： 气体为原来溶解于岩浆中的挥发成分，气体逸出的状况能预示火山活动的进程。 固体物质的来源有二： 一为火山通道中原先冷凝的岩浆和通道四周的围岩，经爆炸成碎块或粉末射入空中； 二为喷射空中的液态岩浆冷凝而成。 这些固体物质经胶结、压固而成的岩石称为火
9、山碎屑岩。 液体物质就是熔岩，它可以沿地面斜坡或山谷流动。粘性较小、流动性强的可以形成分布面积广大的熔岩被，流动性弱的则形成短而弱的熔岩流。 由熔岩形成的喷出岩中，分布最广的是玄武岩，洋底几乎全部由玄武岩构成，陆地上常形成大面积的高原或台地。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,玄武岩,玄武岩 是一种基性的火山岩，常含有大量气孔，气孔中充填白色方解石或燧石等矿物，形状宛如杏仁，故称杏仁构造。 玄武岩中主要矿物为基性斜长石和辉石，由于岩浆喷出地表后迅速冷凝，所以这些矿物的结晶程度低，多呈隐晶质或玻璃质（非
10、晶质）结构。而且玄武岩在冷凝时，往往产生大量原生节理，使岩体分裂成根根方形柱体。南京桂子山的玄武岩六方节理就因景色奇特，成为“金陵四十景”之一。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,玄武岩六方节理,2019年5月31日3时29分,玄武岩六方柱状节理,2019年5月31日3时29分,玄武岩六方柱状节理,2019年5月31日3时29分,火烧山熔岩冲破火山锥体向外溢流痕迹,火烧山,火烧山东北部大片熔岩,表皮呈波状的熔岩,2019年5月31日3时29分,坠入熔岩中的火山蛋,2019年5月31日3时29分,绳 状 熔 岩 及 火 山 蛋,2019年5月31日3时29分,岩舌,
11、2019年5月31日3时29分,岩龙,2019年5月31日3时29分,岩被前端 远处火口为火烧山,2019年5月31日3时29分,爬虫状熔岩,侵入岩 深部岩浆向地壳浅处转移，进入地下某一部位而未达地表，逐渐变冷、结晶而形成的岩石叫侵入岩。 花岗岩是分布最广的深成侵入岩。我国花岗岩出露面积达86万平方千米，约占全国总面积的9%。南岭地区分布尤广，湘、粤、赣三省有30的地表为花岗岩所覆盖。,2019年5月31日3时29分,花岗岩是重要的含矿岩石，许多重要的有色金属和贵金属矿床，都产于花岗岩体中。同时，花岗岩也是风景的主要组成之一。我国东南沿海和东北兴安岭、长白山一带，花岗岩成群出露，往往构成危崖峭
12、壁、峰林深谷等景色。黄山、九华山、普陀山、天台山、横山、崂山、华山、千山等名山都是花岗岩山体。花岗岩质地坚硬、色彩美丽，是风景建筑、纪念性建筑的良材，我国古代以及现代的一些著名工程建筑都取材于花岗岩。上海外滩一带的西洋建筑的下部墙面，用的都是苏州西郊采出的金山花岗岩。 侵入岩中较重要的岩类还有闪长岩、辉长岩、橄榄岩、正长岩等。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,花岗岩,花岗岩 是由长石、石英、云母三种矿物为主要成分构成的一种侵入岩，前两种矿物在花岗石中均成粒状晶体，晶体大小和均匀程度取决于冷凝形成时岩浆在地壳中所处的深度。花岗岩一般呈肉红或灰白色，如普陀山即为肉红
13、色粗粒花岗石构成，在蓝天碧海的映托下显得十分美丽。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,注：1. 斑岩和玢岩是浅成岩中具斑状结构岩石的通称。但前者多用于含有正长石的岩石 中，后者用于含斜长石斑晶的岩石中。 2. 粗面岩、正长岩类，含碱族元素（K，Na）比其它岩石高，故又称碱性岩。,沉积岩 沉积岩占地壳岩石总体积的7.9%，主要分布在地壳表层。在大陆地表露出的三大类岩石中，它占总面积的75%。沉积岩是地壳发展历史的重要纪录，一层层的沉积岩犹如
14、万卷诗书向人们展示了地壳的发展历程。沉积岩中含有丰富的矿产，它提供了全部可燃性矿产（煤、石油、天然气）和90%的铁矿。另外，所有的古代生物化石也几乎全部保存在沉积岩中。,2019年5月31日3时29分,沉积岩是地表及地表下浅处各种沉积物经成岩作用形成的新岩石。 它是在常温常压条件下由原来已经形成的岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积和固结成岩等外力地质作用而成的产物，是原生岩石经过破坏和再建设形成的次生岩石。 沉积岩由于是在地表附近形成，在形成过程中有生物参加，所以含有生物和有机质组分。常见的沉积岩有：,2019年5月31日3时29分,碎屑岩类：是陆源碎屑沉积物经压实、胶结而成的岩石。按照碎屑的粒径
15、分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩。我国南方湿热气候下形成的砂岩和砾岩，往往构成绮丽的丹霞风景，质地坚硬的石英质砂岩构成的山峰，雄伟挺拔，如张家界的石英砂岩峰林。泥岩质地细腻，含高岭石90%以上的泥岩是良好的橡胶工业和陶瓷工业的原料，我国瓷都景德镇的瓷器就是用它烧制的。,2019年5月31日3时29分,硅质岩类：指由化学作用、生物作用和某些火山作用所形成的富含SiO2的岩石。岩石坚硬而脆，化学性质稳定，不易风化分解。重要岩石有硅藻土、燧石岩、碧玉岩等。山东临朐所产硅藻土有薄如纸状的层理，翘起后成美丽的翻卷书页状，有“万卷书”之雅称。 碳酸盐岩类：分布很广，在我国约占沉积岩分布的面积的55%。碳酸盐岩
16、类大都是化学沉积和生物化学沉积的产物，主要有石灰岩和白云岩。石灰岩是构成岩溶风景的素材。桂林山水、路南石林和千姿百态的溶洞都位于石灰岩地区。园林珍品“太湖石”就是石灰岩中的佼佼者。,2019年5月31日3时29分,2019年5月31日3时29分,沉积岩形成过程示意图,变质岩,岩浆岩,砾岩,砂岩,页岩,石灰岩,石砾,砂粒,粉粒,粘粒,原来地形,风化破碎,搬运,沉积,河流,海洋,可溶性盐,2019年5月31日3时29分,沉积岩岩层,2019年5月31日3时29分,砾岩,2019年5月31日3时29分,砂岩,2019年5月31日3时29分,页岩,2019年5月31日3时29分,石灰岩,沉积岩的基本特征及风化产物,2019年5月31日3时29分,（三）变质岩 岩石在固体状态下，由于温度、压力及化学活动性流体的作用，发生化学成分、矿物成分或结构构造变化而形成的岩石就是变质岩。变质岩主要产与地壳较下层位，
