第一节 土壤的形成

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1、第一节土壤的形成岩石在一定的水热条件和生物的作用下，经过一系列物理、化学 和生物化学的作用而形成土壤母质，土壤母质在各种自然成土因素作用 下，变成自然土壤。一、成土的岩石根据成因，可把土壤及其他自然环境中的岩石分为三大类，即岩浆 岩、沉积岩和变质岩。1、岩浆岩:概念，特点，意义岩浆岩是指在岩浆;令却过程中凝聚而成的一类岩石。（火成岩、先 成岩）特点是没有层次，不含化石及其他有机物质。意义：大部分岩浆岩由于在形成时与地表的环境条件相差较大，当 它们裸露在地球表面时比较容易风化，在地表的含量相对较低。2、沉积岩:概念，特点，意义概念：沉积岩是指由各种原先存在的岩石（岩浆岩、变质岩及原先的 沉积岩）

2、经风化、搬运、沉积后重新固结而成的岩石。水成岩。特点：可能含有化石，由于沉积时可能有动植物的遗骸或生物新 陈代谢的产物埋藏其内，这些物质在一定的条件下可形成相应的化石。一般具有成层性。图片展示。意义：沉积岩在地表出露最多，面积最大，由沉积岩发育的土壤面 积一般高于其他种类的岩石形成的土壤。3 .变质岩概念，变质岩是指地壳中原先存在的各种岩石在地壳运动或岩浆活动的 影响下，经高温高压的作用重新结晶形成的岩石。特点是极易风化。意义在地表和土壤中含量较低。重点掌握：沉积岩表2-1主要成土岩石的性质类型名称矿物成分解产L-1-I XJ47 L-L-l 石浆石土 i_i_i化冈岩主要由长石、石英、云母等

3、组成主风化后易形成砂粒、素含量高风化产闪长岩要由斜长石、角闪石组成主要由斜物是土壤砂粒的重要来源，风化产物玄武岩长石、辉石组成富含黏粒，养分含量高沉积岩砂岩主要由粒径2mm的颗粒组成颗粒多为石风化产物含砂粒多，养分缺乏砾岩英由粒径0.1 2mm颗粒组成，颗粒多为石易风化，砂岩含黏粒量高，养分丰富，英、长石等反之风化后砂粒含量高，养分缺乏叶岩由粒径0.1mm颗粒组成，成分多为黏土矿物石灰石主要成分为二2二。3苴产物质地黏重，有时旱碱性变质岩片麻岩由花岗岩经高温高压变化而来，成分也风化特点与花岗岩相似，抗风化能力与其相同弱于花岗岩千枚岩由黏土矿物变化而来，云母含量高易风化，产物质地黏重，养分含量高

4、，钾素含量高板岩由黏土矿物变化而来其产物与页岩相似二、岩石风化(一) 概念当岩石矿物由于地质运动露出到地表后，地表的水分、温度、气体 等环境条件与它们形成时不一样，岩石矿物必然发生形态、结构、等变 化，岩石矿物在地表自然因素作用下发生的这些物理变化和化学变化 就是风化作用。(二) 风化作用类型物理风化、化学风化及生物风化三种类型。1、物理风化物理风化也称为机械风化，是指岩石矿物在自然因素 作用下发生的物理反应，其变化主要是大小、夕卜形的变化。有多种因素 导致物理风化，其主要有温度、结冰、水流和风力的磨蚀作用等。(1 )温度作用：引起岩石内外胀缩不一致，岩石是热不良导体。(2) 结冰作用(冰劈作

5、用)(3) 风和水的磨蚀作用：风沙磨蚀岩石，使之表面裸露，加速物理风化。物理风化结果；坚硬变疏松，大块变小块的碎屑物质。属于机械破 碎，不改变矿物质化学组成。但为化学风化作用奠定了基础。2、化学风化是指岩石矿物在自然因素的作用下所发生的化学变化 或反应，其主要表现形式有元素组成和结晶结构发生变化两方面。化学 风化的形式有溶解、水化、水解和氧化还原等。（1）溶解作用水是一种极性溶剂，岩石中的矿物都是无机盐，虽然占绝大部分 的硅酸盐和铝硅酸盐矿物溶解度很小，但很大的地质年代中，水溶解 的规模是相当大的，况且地表的水常常溶有CO2、NO2以及有机酸等， 这样大大提高了水的溶解能力。滴水穿石。（2）水

6、化作用 指无水矿物与水结合成为含水矿物的作用。CaSO4+2H2OCaSO4.2H2O硬石*之结晶石膏 2FeO +3HO 2FeO.nHO2 322 32赤铁矿褐铁矿(3) 水解作用 水解 2KAlSi3O8+3H2O Al2Si2O5(OH)+ 4SiO2+2KOH钾长石3 82高岭石2 52碳酸化水解作用2KAlSi3O8+CO2+2H2OAlSi2O5(OH) +4SiO2+K2CO3CO溶于水时，对碳酸盐的溶解力，较纯水增强几十倍。21=1KAlSi3O8+H2CO3 = KHAl2Si6Oi6 +KHCO3酸性铝硅酸盐32 6 163KHAl2Si6O16+H2CO3=H2Al2S

7、i6Oi6 +KHCO3游离铝硅酸22 2 6 3H2Al2Si2O3 +Si2O3 +CO2H2Al2Si6Oi6 +H2CO3 = 高岭石在化学风化过程中水分起着关键作用。上述反应水分均是在水中进 行的，同时水分还及时把化学风化产物，即可溶性物质和小的颗粒迁移 出去，使得化学风华偿断进行下去。化学风化结果： 把固定在矿物质中的养分释放出来，为植物生长和吸收养分创造 条件。 生成新的矿物，黏土矿物。 改变了母质的理化性质(3) 生物风化是指岩石矿物在生物作用下发生的物理变化和化学变 化。动物、植物、微生物均能够导致岩石矿物的生物风化。生物风化的方式有多种。例如，岩石块在生物作用下发生的崩解破

8、第碎作用，搬迁作用，生物生命活动释放的酸性物质对矿物的溶解作用，早生命活动释放的螯合剂将阳离子从矿物中移出，生物物质经转化土后形 成的腐殖酸和植物根系的存在能够改善土壤剖面中水分的有效性，生物形的呼吸作用及根系的活动可改变土壤的pH及影响阳离子交换竹率等。岩石矿物的风化是土壤形成的基础。风化产物无论是残留在原地， 还是在重力、风、水、冰川等作用下通过搬运和沉积作用，均可成为 各种类型的土壤母质。三、土壤母质1、概念指原生基岩经过一系列风化作用形成的颗粒大小不一，堆积于地表 的一层疏松碎屑物质。这就是土壤母质土壤母质是土壤形成的基础，不仅土壤的矿物质起源于母质，土壤 有机物质中的矿质养分也主要来

9、源于母质。母质是土壤发生演化的起点。母质是地壳表面风化壳的表层，是最年轻的地质矿物质层，它是形 成土壤的物质基础，是土壤的前身。母质不同于岩石，它已有肥力因素 的初步发展，具有物质颗粒的分散性，有一定的吸附作用、透水性和蓄 水性，可释放出少量矿物养分，但难以满足植物生长的需要。母质又不 时解决。同于土壤，它缺乏养分，几乎不含氮、碳，通气性和蓄水性也不章能同土壤的形成与组2、母质类型（1）残积物残积物是由岩石风化后，未经搬运而残留于原地的土壤母质，而另 一部分则被风和降水所带走。它处于岩石风化壳的上部，是风化壳中的 剧烈风化带，向下则逐渐变为半风化的岩石。它的分布主要受地形的控 制，在宽广的分水

10、岭上，由雨水产生地表径流速度小，风化产物易于保 留的地方，残积物就比较厚。在平缓的山坡上也常有残积物覆盖。由于风化剥蚀产物是未经搬运的，颗粒不可能被磨圆或分选，没有 层理性质。残积物与基岩之间没有明显的界限，均质性很差、颗粒粗、养分 来源差，形成的土壤，肥力差。如石骨土。（2）坡积物；坡积物是残积物经水流搬运，顺坡移动堆积而成的 土。即是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀，顺 着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。其成份 与坡上的残积土基本一致。由于地形的不同，其厚度变化大，新近堆积 的坡积土，土质疏松，压缩性较高。它一般分布在坡腰上或坡脚下，其 上部与残积物

11、相接。坡积物底部的倾斜度决定于基岩的倾斜程度，而表 面倾斜度则与生成的时间有关，时间越长，搬运、沉积在山坡下部的物 质就越厚，表面倾斜度就越小。坡积物质随斜坡自上而下呈现由粗而细 的分选现象。其成份与坡上的残积土基本一致。与下卧基岩没有直接关 系，这是它与残积物明显的区别。发育形成的土壤：沙土-夹沙土-大泥土（3）河流冲积物：新冲积：冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖 的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。 即是由于河流的流水作用，将碎屑物质搬运堆积在它流经的区域内，随 着从上游到下游水动力的不断减弱，搬运物质从粗到细逐渐沉积下来， （成都平原、徐家坝）

12、土层深厚，养分丰富，肥力高。四川又叫天府之国。老冲积：第四纪沉积物第四纪沉积物是指第四纪时期因地质作用 所沉积的物质，一般呈松散状态。在第四纪连续下沉地区，其最大厚度 可达1000米。（卵石黄泥）夷平面30-40米（有网友说四川的土壤里 为什么这么多鹅卵石？）四、土壤的形成土壤母质在自然成土五因素作用下形成自然土壤。土壤是在气彳候、母质、植被（生物X地形、时间综合作用下产物。1 .母质：土壤形成的物质基础，构成土壤的原始材料，其组成和 理化性质对土壤的形成，肥力高底有深刻影响。如：岩石风化物：残积 物，堆积物；山地风积物：风力作用形成的“大沙堆，颗粒均一；河 流冲积物：水作用形成，具有成层性，

13、沙粘相间；黄土壮母质。2. 气候：主要是温度和降水，影响岩石风化，土壤中矿物质和有 机物的分解及其产物的迁移，影响土壤的水热状况。南方：高温多雨、风化强烈，有机质分解快土壤中一、二价盐淋失。3. 生物：土壤形成的主导因素。特别是绿色枯物将分散的，的营 养元素进行选择性的吸收，集中地表并积累，促进肥力发生和发展。4. 地形：主要起再分配作用，使水热条件重行分配，从而使地表 物质再分配。不同地形形成的吐壤类型不同，其性质和肥力不同。5. 时间：决定土壤形成发展的程度和阶段。时间长短不同，土壤 中物质的淋溶和聚集长短不同。各因素相互影响，相互制约，共同作用形成不同类型。（举例说明 土壤多样性）自然土

14、壤在人为作用下，耕作土壤。1 .人类生产活动：耕作、灌溉、施肥等。2.人类生产活动对土壤肥力的影响：发展林业：发展农业：城市园林：土壤形成过程的主要12个成土过程。是为研究土壤类型的重要方 法。五、土壤剖面1、概念2、土壤的发生层3、土体构型：概念及各发生层的代号1）19世纪、道库恰耶夫：腐殖质聚集表层（A X过渡层（B %母 质层（C ）。2）1967，国际土壤学会:有机层（O 腐殖质层（A %淋溶层（E %淀积层（B %母质层（C %母岩（R）。P93）我国：O层：有机层A层：腐殖质层E层：淋溶层，粘粒、Fe、Al分别或一起淋失，石英、砂粒、粉砂 砾相对富积，一般位于O层或A层之下。B层：

15、淀积层，（1）粘粒、Fe、Al、腐殖质、碳酸盐、石膏、硅淀积；碳酸盐淋 失；（3）氧化铁铝富积；（4）氧化铁铝富积胶膜，彩度高，色红。C层：母质层R层：母岩G层：潜育层，长期饱和积水，铁锰还原迁移，土体灰蓝色。P层：犁底层J层：矿质结壳层，盐壳、铁壳过渡层：4、土壤形态特征（1）土壤颜色：是重要的土壤形态特征之一；是判断成土条件、 成土过程、肥力特征和演变的规律的依据；是土壤分类和命名的依据之一o土壤颜色取决于化学组成和矿物组成，它反映土壤物质组成和变化， 是成土过程的结果的外在表现，其影响因素为：有机质、矿物质、水分、 质地、生物活动等。黑色：黑色深浅与有机质含量呈正相关，腐殖质80 - 100g/kg , 深黑色，是土壤肥力的标志；40 - 50 g/kg，暗灰色；但不绝对，热 带、亚热带的黑粘土