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1、第一章土壤母质和矿物质第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质土壤母质：岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。几种主要岩石类型和特性主要成土矿物的组成和特性岩石的风化作用及其影响因素风化作用的类型CIO风化作用的产物甌 风化产物的类型第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性岩浆岩岩浆岩：指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地 表冷却凝固所形成的岩石。共性：非碎屑壮的块状构造；没有规则的层次排列；不含化石。岩浆岩：玄武岩第一章土壤母质和矿物质 第一节土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性 沉积岩沉积岩：地壳表面的岩石经风化、 搬运、沉积等作用后， 在一定条件卞胶结硬化
2、所形成的岩石。其约占 地表总面积的75%。共性：有明显的层理构造：矿物成分复杂并呈碎屑状组织；有时含有化石。第一章土壤母质和矿物质 第一节土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性 变质岩变质岩：沉积岩、岩浆岩经过高温 高压或受岩浆侵入的影响, 其矿物组成、结构、构造, 以至化学成分发生剧烈改 变后形成的。共性：一般具有片理及片麻构 造；矿物质地致密，坚 硬；不易风化。例如片 麻岩，石英岩，板岩， 片岩，枚岩，大理岩 等。第一章土壤母质和矿物质 第一节土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性 土壤中的原生矿物（一）长石类矿物正长石，又称钾长石，是土壤中钾元素的重要来源。（二）云母类白云母，又称钾云母，是
3、土壤中钾元素的来源之一。黑云母也是钾元素的来源，更易分解，风化。（三）角闪石与辉石类矿物含盐基丰富，化学稳定性低,容易被彻底分解。（四）石英矿物不易风化，是土壤中砂粒的 主要来源。第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性土壤中的原生矿物（五）氧化铁类矿物赤铁矿（Fe2O3）,常使土壤染成红色。磁铁矿（Fe3O4）,具磁性。黄佚矿（FeS2）,分解后形成硫酸盐。（六）磷酸盐类矿物磷灰石是制造磷肥的主要原料，是植物磷元素的主要来源。（七）方解石（CaCO3）方解石是土壤中碳酸钙的主要来源。（八）褐铁矿（Fe2O3 3H2O）由赤铁矿水化形成的一种含水氧化铁，是土壤黄色和棕色
4、染色剂。第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质二、岩石的风化作用及其影响因素风化作用岩石在地表受到种种外力作用，逐渐破碎成为疏松物质，这一过程叫做风化作用。所 产生的疏松物质就是土壤母质。第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型（一）物理风化作用指使岩石产生物理变化而成为碎屑状态的过程，特点是成分未变。1、主要是温度引起岩石的热力学变化-昼夜温差、冻结。2、盐类结晶的裂胀作用、流水冲刷和磨蚀、风砂磨蚀产物：颗粒较粗，多偏砂、石砾多，养分不易释放出来。第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型图2-18由于冰的冻结扩人了岩石的裂隙图2-17气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过
5、程示意图a、b、c、d表示风化过程第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型【风蚀残土墩】第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型【风蚀根露】第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型【风蚀留砾】第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型【魔鬼城】第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型（二）化学风化作用-6指岩石在水和空气（主要是氧气和二氧化碳）的参与卞进行的溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用等的总称，特点是岩石可进一步破碎成胶体状微粒，使原生矿物成分发生改变，产生在地表
6、条件下比较稳定的次生矿物。1、溶解作用CaCO3+H2OYO2 Ca2+2HCO3-第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型2、水化作用CaSO4+2H2O CaSO4 2H2O（硕石膏）（石膏）2Fe2O3 + 3H2O2Fe2O3 3H2O（赤铁矿）（褐铁矿）（-）化学风化作用 第一章 土壤母质和矿物质 第一节土壤母质红色三.风化作用的类型Fe2O3 （赤铁矿）2Fe2O3 H2O （赤褐诜矿）浅红棕色Fe2O3 H2O （针铁矿）棕色2Fe2O3 3H2O （褐铁矿）棕黄色第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型3、水解作用-最基本、最重要2KalSi3O8
7、+ CO2 + 2H2O H2A12S12O8 H2O +2S1O2 + K2CO3（正长石）（高岭石）（含水二氧化硅）（钾盐）Ca2(PO4) + 2H2O + 2CO2 Ca(H2-PO4)2 + 2CaCO3（磷灰石）（磷酸二氢钙）（-）化学风化作用第一章土壤母质和矿物质 第一节土壤母质三、风化作用的类型4、氧化作用2FeS2 + 16H2O +7022FeSO47H2O + 2H2SO4（黄铁矿）（硫酸亚铁）（二）化学风化作用第一章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型（三）生物风化作用指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿物的风化作用。1、根系的挤压；2、地衣、
8、苔薜保蓄水分，加强化学风化：3、呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。第一节土壤母质三、风化作用的类型沉积体的类型一、残积体：风化物后未经搬运二、坡积体：风化物在重力或径流作用在坡体上沉积三、洪积体：经洪水的搬运在山前沉积四、冲积体（河床、河漫滩，牛轨湖，三角洲等）五、湖积体：积水沉积六、风积体：风力搬运和沉积七、黄土母质：风成母质八、滨海沉积体：海相沉积体第二章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型河流沉积二元结构，延庆盆地第二章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型风积体：流动沙地沙波纹（毛乌素）第二章土壤母质和矿物质第一节土壤母质三、风化作用的类型黄土母质：询边线第
9、一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成一、土壤矿物质的化学组成第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成一、土壤矿物质的化学组成矿物质38%, (95%)有机质12%, (5%)溶液(15-35%)空气(15-35%)第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成一、土壤矿物质的化学组成分布规律(1) 氧(O)和硅(Si)是地壳中含量最多的二 种元素铁、铝次之，四考相加共占的重量。在组成地壳的化合物中，以硅酸 盐最多。(2) 在地壳中，植物生长必需要的营养元素含 量很低而且分布很不平衡。(3) 土壤矿物的化学组成反映了成土过程中元 素的分散、富集特性和生物积聚作用。第一
10、章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成根据矿物的结晶状态，矿物町分为：结晶质帀物非晶质矿物一般常分为：原生矿物和次生矿物。第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成原生矿物：指那些经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。 土壤原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势。 土壤中原生矿物类型和数量的多少在很人程度上决定于矿物的稳定性，如长石和石英。 土壤原生矿物是植物养分的重要来源:常见的有石英、长石、云母、辉石、角闪石和榄撤石以及其它硅酸盐类和非硅酸盐类。第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和
11、化学组成二、土壤中的矿物组成第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成第二章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成第一章土壤母质和矿物质第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成二、土壤中的矿物组成图示：土壤颗粒人小与矿物类型的关系第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘粒矿物的概念组成粘粒的次生矿物叫粘粒矿物。主要包括：层状的硅酸盐矿物和氧化物类。前者是晶型矿物，后者有晶型的，也非晶型的。第一章土壤
12、母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类一、层状硅酸盐粘土矿物（一）构造特征1、基本结构单位（1）硅氧四面体（或简称四面体）硅氧四面体是硅酸盐矿物的最基本的结构单位，不 同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿物。 第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类（2）铝氧八面体（或简称八面体）第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类3、单位晶层1:1型单位晶层：由一个硅片和一个铝片构成。硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。这样1:1型层状 铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层
13、面，一个是由具有六角形 空穴的氧原子层面，一个是由氢氧构成的层面。第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类2:1型单位晶层：由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅片顶端的氧都向着 铝片，铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成 单位晶层。这样2:1型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。3、单位晶层第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类2:1:1型单位晶层在2:1单位晶层的 基础上多了一个八面 体片水镁片或水铝片， 这样2:1:1型单位晶层 由两个硅片、一个铝 片和一个镁片
14、（或铝 片）构成。第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类4、同晶替代是指组成矿物的中心离子被电性相同、人小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现彖。*同晶替代的结果使土壤产生永久电荷，能吸附土壤溶液中带相反 电荷的离子，使土壤具有保肥能力。第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物土壤中同晶替代的规律：1、高价阳离子被低价阳离子取代的多；因此，土壤胶体一般其净电荷为阴性。2、四面体中的S14+被A13+离子所替代，八面体中A13+被Mg2+替代。3、同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍，而1:1型的粘土矿物中则相对较少。第一章土壤母质和矿物质第三节粘土矿物粘土矿物分类硅铝铁率(S1O2/R2O3)S1O2/R2O3S1O2分子数Fe2O3+A12O3 分子数1、判断土壤矿物的风化程度与成土阶段：2、作为土壤分类的数量指标之一：3、代表土壤中酸胶基
