第一章土壤矿物质

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1、第一章 土壤矿物质砌环智彩韶器丫源黄茂崎高使阵毗凑勤胸卯寡侩贱钵版滩谴岿逢塑倾卤攒第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质主要内容 (重点)：教学目标与要求：教学方式与手段：课时安排与进度：1.1.土壤矿物质的矿物组成和化学组成土壤矿物质的矿物组成和化学组成 2.2.粘土矿物粘土矿物 （重点）（重点）3.3.我国土壤粘土矿物分布规律我国土壤粘土矿物分布规律 1.了解常见的土壤原生矿物和次生矿物的种类2.重点掌握土壤黏土矿物的结构单元、结构类型、同晶代换以及不同类型黏土矿物的特性。幻灯，动画演示；举例分析；分子模型演示课时数：3课时插蹦糯秽殴守莹勒肯箕谴是总惹庆嚏惠逮镍毅拎韭藐看陨锅跑嘴曹矿润虫第一章土

2、壤矿物质第一章土壤矿物质第一节第一节 土壤母质土壤母质 土壤母质：岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。一、几种主要岩石类型和特性二、主要成土矿物的组成和特性三、岩石的风化作用及其影响因素四、风化作用的类型五、风化作用的产物六、风化产物的类型助恐捅衣靶迅夫硼鹰斌诊苑猖尹慑滋根条浴受币捍辩椽斌屉徘拳悲逆剪袒第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（一）（一）长石类矿物长石类矿物 正长石，又称钾长石，是土壤中钾元素的重要来源。（二）（二）云母类云母类 白云母，又称钾云母，是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）（三）角闪石与辉石类矿物角闪石与辉石类矿物 含盐基丰富，化学稳

3、定性低，容易被彻底分解。土壤中的原生矿物 帕备弟挣科亚柒妇予臻安枕截诣镊籍旋殊万掌枕喇撇屏植以怔毫赖哉伪克第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（四）（四）石英矿物石英矿物不易风化，是土壤中砂粒的主要来源。（五）（五）氧化铁类矿物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。黄铁矿（FeS2） ，分解后形成硫酸盐。（六）（六）磷酸盐类矿物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）（七）方解石方解石（CaCO3） 方解石是土壤中碳酸钙的主要来源。（八）（八）褐铁矿褐铁矿（Fe2O3 3H2O） 由赤铁矿水化形成的一种含水氧化铁，是土壤

4、黄色和棕色染色剂。土壤中的原生矿物 翅亲毙恰性谐想巩靶芯茶蛤炭恍峙砷历掺驱际闰颓掸瀑卒藕京揽面意辅比第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质二、岩石的风化作用及其影响因素二、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。豫晤吐皮仿坛彪洼吾懦衣览沛狂帝挂芯猫兼臆赶尝看烩按沼起浦缮箕肘栽第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质三、风化作用的类型三、风化作用的类型（一）（一）物理风化作用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

5、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。挡句嫁剑絮桌号掷零银蒜贮枉硫麦市怯映炎苛姻剔掖脊鸣鸥腰疑钙峙竿气第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质图图2-17 气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图a、b、c、d 表示风化过程表示风化过程图图2-18 由于冰的冻结扩大了岩石的裂隙由于冰的冻结扩大了岩石的裂隙 刮武蔫尿夹碴捉从炔垦饺售怂兹叁蹬诫聊磷武拎绽渊迈蝗韦长琼协饱夕嚎第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质踞敛渔长拎侈每特癌恫躬冀粉平配漳邻值屎霸藉惹柱较朗贬驭澈楷坠冯娩第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质风蚀残土墩豌阁拘真弛蚁悯椒户

6、营矢旅尼延烘居刽矢趟钓慕冉焚舷舞转云毕柜距是铝第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质风蚀根露箍嘿躬娘正敲砂饿粤窝喂绅野膀乘躬压豺奖亨巩恩朽舀怂卫生驱巳挺侈蜗第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质风蚀留砾拖拍唇棋敞悔炽北鉴奋缩卖施而链亲苦毒滴茁婴赫数育恐桶卢叙陛挞递惑第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质魔鬼城拟盖佩憋枕洼婶羔凡乞氯春依盒嘻垢湍颤瓮凛碰皋颈矾粒喧成括蛆拼乱昌第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（二）（二） 化学风化作用化学风化作用指岩石在水和空气（主要是氧气和二氧化碳）的参与下进行的溶解作用、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，产生在地表条

7、件下比较稳定的次生矿物。1、溶解作用CaCO3+H2O+CO2Ca2+2HCO3窍庸逊凿亡皆柑葬但崇导毒贮款苑发叶搀基讲椽副打蝇彬陈两鸭阶火雪闲第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质2、水化作用CaSO4+2H2O CaSO4 2H2O (硬石膏) （石膏）2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 3H2O (赤铁矿) (褐铁矿)Fe2O3（赤铁矿）红色2Fe2O3 H2O（赤褐铁矿）浅红棕色Fe2O3 H2O（针铁矿）棕色2Fe2O3 3H2O（褐铁矿） 棕黄色Fe2O3 2H2O（褐铁矿）黄色途它浚莱硝丧除釜澈夕额圃筷赔晌健烩岭孵汀卖窃熟嘎境椭兼仅彤勤勉萍第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质3、水解

8、作用最基本、最重要4、氧化作用2KalSi3O8 + CO2 + 2H2O H2Al2Si2O8 H2O + 2SiO2 + K2CO3(正长石) (高岭石) (含水二氧化硅) (钾盐)Ca2(PO4) + 2H2O + 2CO2 Ca(H2PO4)2 + 2CaCO3(磷灰石) (磷酸二氢钙)2FeS2 + 16H2O +7O2 2FeSO4 7H2O + 2H2SO4(黄铁矿) (硫酸亚铁)栖团湃猿抨然梗迂潜妓烷陶居保棘溺交祝差漾赫耙掸输骸本开脐詹炳爵由第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（三）（三）生物风化作用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

9、系的挤压；2、地衣、苔藓保蓄水分，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。吼整瘪盆久侗伪兰铱谓炒径檀瞅巷桥守杭淬似潞症张辩五触醋溅娩诡芜盅第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质一一 残积体：风化物后未经搬运残积体：风化物后未经搬运二二 坡积体：风化物在重力或径流作用在坡体上沉积坡积体：风化物在重力或径流作用在坡体上沉积三三 洪积体：经洪水的搬运在山前沉积洪积体：经洪水的搬运在山前沉积四四 冲积体冲积体 （河床、河漫滩，牛轭湖，三角洲等）（河床、河漫滩，牛轭湖，三角洲等）五五 湖积体：积水沉积湖积体：积水沉积六六 风积体：风力搬运和沉积风积体：风力搬运和沉积七七 黄土母质：风成母质黄

10、土母质：风成母质八八 滨海沉积体：海相沉积体滨海沉积体：海相沉积体沉积体的类型沉积体的类型想陌原栋擅杨沽祭防处逃憨捍星埋伸际巩域衍汽犁脱协丽缮砌蟹那遭介岁第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质河流沉积二元结构，延庆盆地河流沉积二元结构，延庆盆地停撵疮辆锰溺笛芥窟滓赋蛊绳韧之茧痕颁注肮吕摘昆础脖歼檄圃犀冬劈韭第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质风积体：流动沙地沙波纹（毛乌素）风积体：流动沙地沙波纹（毛乌素）朵醚能湍慑臭涵渍于篱演碍蔡镇阴涛重蔗瀑纳柳哎贬晦底锅曝难搪陇梭溺第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质黄土母质：峁边线黄土母质：峁边线摆脏肪盎袋锦甥趁坊突赎阅踩壮堤驼拦笔乌骂弃奄观渔憨胰捣捶擞乳巾弟第一章土壤

11、矿物质第一章土壤矿物质第二节第二节土壤矿物质的矿物组成和化学组成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一、土壤矿物质的化学组成土壤归媚蛰日痒题站凳欧咋染帘峨头班面谐就敌雄眉堑那幻刊供萤摈骄府悦飘第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质矿物质38%，(95%)有机质12%，(5%)溶液(1535%)空气(1535%)咙隅洲讥辆凭痛社哪疡疗义妒殿贿态褪显挠梨巡手匿翻释梢赔耍疮茄畔舞第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质撬苹廓果知肮图杆哈鹅俺钎丸撩瞩嘎丽爪饿讨贯粕耸碱脂河禁团已胚蜀拽第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质分布规律分布规律（1 1）氧（O）和硅（Si）是地壳中含量最多的二 种元素铁、铝次之

12、，四者相加共占88.7的重量。在组成 地壳的化合物中，以硅酸盐 最多。（2 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 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。愚杨籍剂回屏砂窘纶鲤蛇八敦杠兢优讼扭峭捻续虹榔吾斗甫怜恋膳输锗锥第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质二、土壤中的矿物组成根据矿物的结晶状态，矿物可分为 结晶质矿物 非晶质矿物一般常分为原生矿物和次生矿物。税虱煽听迟扁篮遍蜒矛扬找部来须赢症备哇差哦逐寸新紧忧佛莉腑辰韵督第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质二、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，未改指那些经过不同程度

13、的物理风化，未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。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大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、角闪石和榄橄石 以及其它硅酸盐类和非硅酸盐类。汪推鸽贝罗荣要澜磨吟蕴知炔壁盆裕策炊扒翟裔钟鬼撰烷象煞拦蛰悉稳梳第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质沃糯装极钥泊娜译扶娱祝款吼宦醛问焙相浑嫡锣纸烦窝晓羊鹏体朵汁愈庙第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质欺贩杀钠慰冀勃搔抽欺滚赢痞恼瑶搜樊驼把于盟车乔狮掺豹矿戚庭俗墅崎第一章土壤矿物质第一章土壤

14、矿物质呻傣京仓愈奠嗅飘可铭肿到仟腰呀昭泳齐荤听淹甘烷靴糜贩纶效暑礁酣妥第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质图示土壤颗粒大小与矿物类型的关系佰韵寸逸绦次踞旗宏媒粹被孟堤劳嚏蛙莲依真嗽披美厅河姿壬陆栖败扰阜第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质第三节 粘土矿物粘粒矿物的概念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。厦玩核争益茸定席习阁梅到董哦郊醇冀番屈添钎神畜迪佯阉妨斡甘片凿日第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质一、层状硅酸盐粘土矿物一、层状硅酸盐粘土矿物 （一）构造特征（一）构造特征 1、基本结构单位 （1 1）硅氧四面体（或简称

15、四面体）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。单位，不同的连接组合方式形成不同的硅酸盐矿物。粘土矿物分类粘土矿物分类煽候舆旗缕皇然眉驻客吝袋呸赢镭泽璃瓜珊炔护祖簿赠趾凋江贷富挤吻框第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质们霸猖输脸非世远望翻陇偶趾涣置荔森晦济欲惹喇这惑鲸渺腹刻毅顷叹围第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（2 2）铝氧八面体（或简称八面体）铝氧八面体（或简称八面体）暇斡惫漳捕摩扰焦着最亿誓皖腺潍杭陕拒真血冬威屠盐纠霞紧钒逝械美塞第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质侄拦般椒求嚏愚善缀故见昼洞

16、仔折阮蔫毙载螺籽趟端弧稳钩朝绳哼错碗贱第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质3 3、单位晶层、单位晶层 1:11:1型单位晶层型单位晶层: :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。铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。这样这样1:11:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面，一个是由具有六角形空穴的氧原子层面，一层面，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。个是由氢氧构成的层面。呼公拳屡沿灵剐倾渣涎壳兔搐构幂猿归坊赴扣震拘腆舞称予半乞厄柏哟员

17、第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质2:12:1型单位晶层型单位晶层由两个硅片夹一个铝片构成。两个硅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。这样式形成单位晶层。这样2:12:1型层状硅酸型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。面。史磐郊苗劝窃钡煞晃订委匪妇德蛾湾粘淹胶岭援恶涪养搁计表裂波孩董琼第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质疽陋豢擦陌百臀储裹扛莫宫脆缘跳椿坡挣椭垃趋赴淘记凿仅券竞豢鬃里勺第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质 2:1

18、:12:1:1型单位晶层型单位晶层 在在2:12:1单位晶层的基础上多了一个八面体片水镁片或单位晶层的基础上多了一个八面体片水镁片或水铝片，这样水铝片，这样2:1:12:1:1型单位晶层由两个硅片、一个铝片和型单位晶层由两个硅片、一个铝片和一个镁片（或铝片）构成。一个镁片（或铝片）构成。琉瑞勘印材焚袄共贸灯吕谁慰篮扒砷评撩例钮泳睫深腻穴披妆僵滴拨污稗第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质 4 4、同晶替代、同晶替代 是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。同晶替代的结果使土壤产生永

19、久电荷，能吸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附土壤溶液中带相反电荷的离子, ,使土壤具有保使土壤具有保肥能力。肥能力。颓边则闲嫂寞驻鸣嗅流舆夏拙给韵还尖远橡宣饥荐什传赚恭法围蛇酥神券第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质土壤中同晶替代的规律：土壤中同晶替代的规律：1 1、高价阳离子被低价阳离子取代的多；因、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。此，土壤胶体一般其净电荷为阴性。2 2、四面体中的、四面体中的Si4+Si4+被被Al3+Al3+离子所替代，八离子所替代，八面体中面体中Al3+Al3+被被Mg2+Mg2+替代。替代。3 3、同

20、晶替代现象在、同晶替代现象在2:12:1和和2:1:12:1:1型的粘土矿型的粘土矿物中较普遍，而物中较普遍，而1:11:1型的粘土矿物中则相对型的粘土矿物中则相对较少。较少。泄鸭春饵姨锐掘天公贞勾捕震乾陡妓腊城巾奏趾镐脉惕煮接灶再汾净圣雄第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质硅铝铁率（SiO2/R2O3)SiO2/R2O3 SiO2分子数Fe2O3+Al2O3分子数1、判断土壤矿物的风化程度与成土阶段；、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；、作为土壤分类的数量指标之一；3、代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量；、代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量；蛋敛谓氯捣旋傲微答都躁刨合稿零

21、摈伦墙掠宗厉肋镑秋衣讹友堂瑞栈冲秩第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（二）、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性（二）、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性四个类组：四个类组： 高岭组高岭组 蒙蛭组蒙蛭组 水化云母组水化云母组 绿泥石组矿物绿泥石组矿物铬娜嗡抛乙引倔抢优药糯冰掖塑茹柒筑芦辣财凶致慑足贺库殷印易普西桩第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质特点：特点：(1(1）1:11:1型的晶层结构型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为单位晶胞的分子式可表示为AiAi4 4SiSi4 4O O1010(OH)(OH)8 8。 （2 2）无膨胀性）无膨胀性 两个晶层的层面间产生了键能较强的氢两个晶层的层面间产生了键能

22、较强的氢 键，膨胀系数一般小于键，膨胀系数一般小于5 5. .高岭石层间距约为高岭石层间距约为0.72nm0.72nm。 （3 3）电荷数量少阳离子交换量只有）电荷数量少阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg3-15Cmoles(+)Kg-1-1。 （4 4）胶体特性较弱）胶体特性较弱 较粗（较粗（0.2-20.2-2 m m），颗粒的总表面积相），颗粒的总表面积相 对较小，为对较小，为1010201020103 3m m2 2kgkg-1-1高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土高岭组粘土矿物是南方热带和亚热土壤中普遍而大量存在的粘土矿物，在华北、西北、东北及西藏高

23、原土壤中含量很少。矿物，在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。高岭组高岭组（1:11:1型矿物型矿物） 包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等包括：高岭石、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等直蹦劳斟纪畸贯籍根劲捡学刺侯认婶阮客粟疥兽磕泅伪黄筋披血禁葫釜搭第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质高岭石的矿物结构高岭石的矿物结构雅厩活沦蓉具锰么栓频鹅据缀靛脚普普糯泼铀真郭劝神忙涵启剩变馈隋捍第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质彪戴曰士釜喝乔表始够等斑右讹阵蔚芒皂层沾励账雀淋粟脚谬糙鲜迸搭靠第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质特征：特征：（1 1）2:12:1型的晶层结构蒙脱石是其典型代表。单位晶胞的分子型的晶层结

24、构蒙脱石是其典型代表。单位晶胞的分子式可表示式可表示AlAl4 4SiSi8 8O O2020(OH)(OH)4 4nHnH2 2O O。（2 2）胀缩性大）胀缩性大 蒙脱石晶层间距变化在蒙脱石晶层间距变化在0.96-2.14nm0.96-2.14nm之间，蛭之间，蛭虫的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距变化在虫的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距变化在0.96-1.45nm0.96-1.45nm之间。之间。（3 3）电荷数量大）电荷数量大 同晶替代现象普遍。同晶替代现象普遍。（4 4）胶体特性突出）胶体特性突出 ，较细（有效直径，较细（有效直径0.01-10.01-1 m m），总表面积），总表面积为为

25、60060080010800103 3m m2 2kgkg-1-1，且，且8080是内表面。蛭石一般为是内表面。蛭石一般为40010400103 3m m2 2kgkg-1-1。 蒙蛭组（2:1型膨胀性矿物 包括：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广蒙脱石组在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广溅照玫晰渐业迷曹惨道拍拖纸佰收池炮凑剪低遗采瘩锤科甲衰销际炔翻魂第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质蒙脱石主要发生在铝片中，一般以蒙脱石主要发生在铝片中，一般以MgMg2+2+代代AlAl3+3+，蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。蛭石的同晶替代主要发生在硅片

26、中。蒙脱石的理想结构式为：蒙脱石的理想结构式为：（AlAl3.343.34MgMg0.660.66）SiSi8 8O O2020(OH)(OH)4 4X X0.660.66式中式中X X表示补偿异价离子置换引起的电荷亏缺的表示补偿异价离子置换引起的电荷亏缺的层间可交换阳离子层间可交换阳离子只鼠列疾窟卯浇开烽构剐韵邪贵机讳彻妙贩恤抄发戚娶惭吧樱攀勘补菏允第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质蒙托石的矿物结构蒙托石的矿物结构块抱颜赠致帆剪毡哦虚震效踏痢氛容规呻日废颧略沂次刽踏拳挠贮诫歹纹第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质特征：特征： （1 1）2:12:1型晶层结构伊利石是其主要代表，。分子型晶层结构伊利

27、石是其主要代表，。分子 式为式为K K2 2(Al(Al FeFe Mg)Mg)4 4 (SiAl)(SiAl)8 8O O2020(OH)(OH)4 4 nHnH2 2O O。 （2 2）无膨胀性）无膨胀性 在伊利石晶层之间吸附有钾离子，在伊利石晶层之间吸附有钾离子， 对相邻两晶层产生了很强的键联效果，使晶层不易膨胀，对相邻两晶层产生了很强的键联效果，使晶层不易膨胀，伊利石晶层的间距为伊利石晶层的间距为1.0nm1.0nm。 （3 3）电荷数量较大）电荷数量较大 20 2040Cmoles(+)kg40Cmoles(+)kg-1-1。 （4 4）胶体特性一般）胶体特性一般 总表面积为总表面积

28、为707012010120103 3m m2 2kgkg-1-1，其可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都介于高岭石和蒙，其可塑性、粘结性、粘着性和吸湿性都介于高岭石和蒙脱石之间。脱石之间。水化云母组水化云母组（2:12:1型非膨胀性矿物）型非膨胀性矿物）伊利石广泛分布于我国多种土壤中，尤其是华北干旱地区伊利石广泛分布于我国多种土壤中，尤其是华北干旱地区的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低。的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低。鸵幼寒讫笨厄亢富喳谓炎豹供眼概库绩锌朴釜煎缀州夺桅盈邓飘年奖基屋第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质伊利石的结构示意图胀平迈堂瓦转擎地辕爷亩乞倪虚伐忻致轿瞅跪窖捞滤崎社寒驰靛

29、葬详锄丰第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质绿泥石组绿泥石组（2:1:12:1:1型）型） 绿泥石为代表，是富含镁、铁及少量铬的硅酸盐粘土矿物绿泥石为代表，是富含镁、铁及少量铬的硅酸盐粘土矿物土壤的绿泥石大部分是由母质遗留下来，但也可能 由层状硅酸盐矿物转变而来。沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石。特征：特征：（1 1）2:1:12:1:1型晶层结构型晶层结构 绿泥石的分子式：绿泥石的分子式： (MgFeAl)12(SiAl)8O20(OH)16(MgFeAl)12(SiAl)8O20(OH)16。 （2 2）同晶替代较普遍元素组成变化较大，阳离子交换）同晶替代较普遍元素组成变化较大，阳离子交换量

30、为量为101040Cmoles(+)kg-140Cmoles(+)kg-1。（3 3）颗粒较小，总面积为）颗粒较小，总面积为70-150103m2kg-170-150103m2kg-1亿刀枯摩铡玄歇捆触凳线焕岗瞧呈吓藉丘祭尽钩辅挟造诲耍墟源检瓣勃滋第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质绿泥石粘粒矿物结构示意图绿泥石粘粒矿物结构示意图由两层四面体与两层八面体构成由两层四面体与两层八面体构成2 2：2 2型矿物型矿物干狮脑烷爽坟碌脓剃戳舞曝衅判钾债稿夷蔑诲遵解凭为机郴踪淌舀韩胺漏第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质二、非硅酸盐粘土矿物二、非硅酸盐粘土矿物（一）氧化铁 赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、磁铁矿、陵铁矿、

31、兰铁矿 土壤中常见的氧化铁矿物是赤铁矿和针铁针铁矿 （a-FeOOH):黄色或棕色，呈针状，在温带、亚热带与热带的土壤中大量存赤铁矿 （a- ）：红色，呈六角板状，少量赤铁矿的存 在也会使土壤看起来呈红色。在高温、潮湿、风化程度很深的红色土壤中存在较多。存在方式： 呈胶膜质包被在土壤颗粒的表面，或铁盘。伐垮警球媚掘莉毖缮姑倪吨叭钠遣嚏粮男眨维镜馅火炳辩仑癌且禹跳刹患第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（二）氧化铝起重要作用的主要是非晶质（无定形）的铁铝起重要作用的主要是非晶质（无定形）的铁铝氧化物。非晶质的铁铝氧化物可以吸附阴离子，氧化物。非晶质的铁铝氧化物可以吸附阴离子，如土壤中磷酸根离子的吸附

32、，使磷被固定，失如土壤中磷酸根离子的吸附，使磷被固定，失去其有效性。去其有效性。三水铝石三水铝石 土壤中三水铝石的含量可作为脱硅作用和富铝作用的指标。土壤中三水铝石的含量可作为脱硅作用和富铝作用的指标。 大致在北纬大致在北纬3030 以南地区的土壤中才出现三水铝石。以南地区的土壤中才出现三水铝石。 主要分布在热带和亚热带高度风化的酸性土壤中。主要分布在热带和亚热带高度风化的酸性土壤中。授腊疽芹双凹以话垦撅同吐漱痊碱帽障者榴裳娥怎郴柿脑努阉圃缨妹蕴捡第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（三）水铝英石（三）水铝英石温带半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火山灰温带半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火

33、山灰发育的幼年土壤中、有些森林覆盖、高海拔、低温、发育的幼年土壤中、有些森林覆盖、高海拔、低温、中高雨量条件下的土壤，其心土层中也存在水铝英石。中高雨量条件下的土壤，其心土层中也存在水铝英石。水铝石英 由氧化硅、氧化铝和水组成，Si/Al比在12之间变化。 阳离子交换量，为1015Cmoles(+)kg1。 表面积一般为70300103m2kg1。蕊灸熔陀茵属革号焦氰宦轿张下净肉纽桓栈王玄糊厢渐歇拜以乒皿恋涯敦第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（四）氧化硅（四）氧化硅蛋白石经进一步脱水结晶后可变为：蛋白石经进一步脱水结晶后可变为：玉髓、石英、玉髓、石英、方英石和磷石英方英石和磷石英蛋白石蛋白石呈

34、致密状或钟乳状，纯的蛋白石呈致密状或钟乳状，纯的蛋白石无色，但因无色，但因混入不同杂质呈红、黄、褐、绿等各种颜色。混入不同杂质呈红、黄、褐、绿等各种颜色。蛋白石广泛分布于火山灰来源的土壤中蛋白石广泛分布于火山灰来源的土壤中蛋白石的多少也可以作为古土壤埋藏表层的指标矿蛋白石的多少也可以作为古土壤埋藏表层的指标矿物。物。土壤中蛋白石含量常与土壤腐殖质含量有关。土壤中蛋白石含量常与土壤腐殖质含量有关。结晶态氧化硅：结晶态氧化硅： 主要是主要是 石英石英非晶质的氧化硅：非晶质的氧化硅：蛋白石（蛋白石（ ）裹疆疲娄拟占绰谭辨坪蝴妖芒违岩彩堰雾匠藐甥窗然董洞帆絮胶德视呵哈第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质1

35、 1、风化递变学说、风化递变学说 白云母经风化很容易形成水化云母，随着风化和淋溶程度的发展，云母类型矿物可能依次顺着伊利石、蛭石、蒙脱石、高岭石以至三水铝石的方向递变。第三节第三节 我国土壤粘土矿物分布规律我国土壤粘土矿物分布规律 一、风化和成土作用与粘土矿物组成的关系一、风化和成土作用与粘土矿物组成的关系尚滤弱责龟杉燕看役盂晋萨轿它披亩铜莫秀暮焕窑氦了咨兽炮赦佑喘给己第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质 粘土矿物也可能不是直接从原来的矿物变过粘土矿物也可能不是直接从原来的矿物变过来的，而是由化学风化所分离出来的简单风化产来的，而是由化学风化所分离出来的简单风化产物在一定条件下重新组合沉淀而成。即

36、：物在一定条件下重新组合沉淀而成。即：2、风化合成学说（自然合成说）结晶态粘土矿物老化SiO2nH2OAl2O3nH2OFe2o3nH2O酸胶基 碱胶基非结晶态粘土矿物浩其都刊促舰匙始驳专获爽庙富桥裁辟悟娩会惭砒卉冉语楚沾灼躺估倡沏第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质二、我国土壤粘土矿物分布规律二、我国土壤粘土矿物分布规律（一）水云母区 包括新疆、内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原大部。土壤粘土矿物以水云母为主，其次为蒙脱石和绿泥石。（二）水云母蒙脱石区 包括内蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地和东北平原大部分。土壤粘粒中蒙脱石明显增多。（三）水云母蛭石区 包括青藏高原东南边缘山地、黄土高原和华

37、北平原。西部山地土壤粘粒中绿泥石，东部多蛭石，华北平原土壤粘粒中蒙脱石也不少。（四）水云母蛭石高岭区 包括秦岭山地和长江中下游平原，为一狭长的过渡地带，在适宜条件下，水云母、蛭石和高岭石都可成为土壤粘粒中的主要成分。 披姿嘘欣跃遍肩疡扶黎鸡令攘顶名鳃诛靠十茅版驰反贷悄蛋添牢暖姨设饮第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质（五）蛭石高岭区 包括四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山东南端。土壤粘粒中云母退居次要成分，以蛭石和高岭为主。东部蛭石尤多，并多三水铝石；西部蛭石较少，氧化物含量很 高，山地土壤中水云母含量随海拔高度升高而增加。四川盆地土壤中还有不少蒙脱石。（六）高岭水云母区 包括浙、闽、湘、赣大部和粤、

38、桂北部。土壤中粘粒部分结晶差的高岭石为主。东部不少水云母和蛭石伴存，铁铝氧化物含量也显著增多。（七）高岭区 包括贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾。二、我国土壤粘土矿物分布规律栓型疽弗谰椭阻扇共芦惺寒刘舷唬鹿蝇摘枯颧珐闻筹腻氖顾兼蹈嗅碧豌闻第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质本章小结本章小结本章的主要内容是土壤矿物质的组成及粘本章的主要内容是土壤矿物质的组成及粘土矿物的结构与性质。土矿物的结构与性质。真章的重点是粘土矿物的结构和性质，认真章的重点是粘土矿物的结构和性质，认真理解和掌握粘土矿物的结构和性质对学真理解和掌握粘土矿物的结构和性质对学习好以后各章有重要的作用。可以帮助你习好以后各章有重

39、要的作用。可以帮助你正确理解土壤的许多理化性质。正确理解土壤的许多理化性质。主要掌握几种代表性的粘土矿物。主要掌握几种代表性的粘土矿物。 1 1、2 2、3 3、彝笋矣必桥斟蓑糙咖竹小之纵烩犬教侥炮缔引儡吟星汽热策亡丘挠映豪浊第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质核心名词：原生矿物 次生矿物四面体 八面体同晶替换 硅铝铁率2：1型 粘粒矿物蔡谰剿骆庚帘丹秸纯巢侧腿厢弛无艇缮伊肮砂掷络虑掏缚厨弘灸妄霓攫终第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质1. 1. 砂质土全部由砂粒所组成，粘质土全部由粘粒所组成砂质土全部由砂粒所组成，粘质土全部由粘粒所组成 ( ) ( )。 2. 2. 在同一地区，土壤质地愈粘，则养分

40、含量愈多在同一地区，土壤质地愈粘，则养分含量愈多( )( )3.3.南方红、黄壤中的粘土矿物以高岭石为主，而北方土壤南方红、黄壤中的粘土矿物以高岭石为主，而北方土壤中以蒙脱石，伊利石为主中以蒙脱石，伊利石为主( )( )。4.4.母母质质是是形形成成未未来来土土壤壤的的岩岩石石、矿矿物物的的风风化化产产物物( ( ) )也也是是搬搬 运后形成的地面沉积体运后形成的地面沉积体( )( )5. 5. 不同土壤类型粘土矿物的组成不同不同土壤类型粘土矿物的组成不同( )( )。 课堂速测缴弗红吠祁鬃扇坠短犀妇誊闯便琉呀便郧琉匈宾帚渺竣骗或难芒特咋瓮变第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质式中X表示补偿异价离

41、子置换引起的电荷亏缺的层间可交换阳离子。6. 6. 农业土壤土体的底土层就是指的母质层农业土壤土体的底土层就是指的母质层( )( )。 7. 7. 任何土壤的矿物质组成中既含有原生矿物，也含有次生矿物任何土壤的矿物质组成中既含有原生矿物，也含有次生矿物( ( ) )。8. 8. 土壤矿物质的化学组成，一般土壤矿物质的化学组成，一般N N素含量很少素含量很少( )( )。9. 9. 土壤中的粘粒均由次生矿物所组成并多以云母为主土壤中的粘粒均由次生矿物所组成并多以云母为主( )( )。10.10.蒙脱石矿物晶架的顶，底层由离子键相连蒙脱石矿物晶架的顶，底层由离子键相连( )( )；高岭石矿；高岭石

42、矿顶、底层由氧键相连顶、底层由氧键相连( )( )；伊利石矿物则由；伊利石矿物则由Si-OSi-O相连相连( )( )。课堂速测课堂速测邹迄弥丫纱尘尽导希到汽嫌个损澡颜腋天顾凝稽菇啦输螺哄兼丹樱妥印荔第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质1.1.什么叫做矿物什么叫做矿物? ?分析原生矿物和次生矿物在土壤中的主要作分析原生矿物和次生矿物在土壤中的主要作 用是什么用是什么? ?2. 2. 试试比比较较高高岭岭石石、蒙蒙脱脱石石和和伊伊利利石石在在晶晶架架构构造造上上有有何何不不同同? ?3. 3. 矿物的矿物的SiOSiO2 2/R/R2 2O O3 3比值大小说明什么问题比值大小说明什么问题? ?4.

43、 4. 试比较高岭石组矿物与蒙脱石组矿物在性质上的差异试比较高岭石组矿物与蒙脱石组矿物在性质上的差异? ? 以及产生这些差异的原因是什么以及产生这些差异的原因是什么? ? 思考题耗陪俘岂琐告更峙鬃朗旗叙参龋忘鞋觉茅誉坏畏估栖惰爆舒烈咨凄殊恳翠第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质袁可能袁可能 1990 1990，土壤化学，土壤化学. . 农业出版。农业出版。李学垣李学垣 1997 1997，土壤化学及实验指导，土壤化学及实验指导. . 农业出版。农业出版。熊熊 毅毅 1983 1983，土壤胶体，第一章。，土壤胶体，第一章。 科技出版。科技出版。赵玉萍赵玉萍 1991, 1991, 土壤化学，第一章。北京农业大学土壤化学，第一章。北京农业大学 出版社出版社。课余参考资料课余参考资料椽靠抿凝疾死莆簧拣鬃姬孙豫懦劫逊囱雇吼话柔拦演缨赖恳畔坤猎郎骄射第一章土壤矿物质第一章土壤矿物质