第2章士壤的基本物质组成 21上壤矿物质与岩有的风化 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为上壤犷物质(oi mineral matier) 211若石(rock)的风化 2.1.1.1地壳的元素组成 地壳的成分极其复杂,几乎包括绝大多数已知元素 但以氧、硅、铝、铁四种元素为主 2.11.2主要成士矿物、岩石 自然界的矿物岩有经风化作用及外力搬运形成母质 ( parent materia),质经成土作用形成土壤
第2章 土壤的基本物质组成 ▪ 2.1 土壤矿物质与岩石的风化 ▪ 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质(soil mineral matter)。 ▪ 2.1.1 岩石(rock)的风化 ▪ 2.1.1.1 地壳的元素组成 ▪ 地壳的成分极其复杂，几乎包括绝大多数已知元素， 但以氧、硅、铝、铁四种元素为主。 ▪ 2.1.1.2 主要成土矿物、岩石 ▪ 自然界的矿物岩石经风化作用及外力搬运形成母质 （parent material),母质经成土作用形成土壤
衰2-1主要成土矿物 种类 名称 化学成分 风化特点和分解产物 石英( quartz) SO不易风化,是土壤中砂粒的主要来源 正长石( orthoclase) KAISi3O: 较易风化,风化后产生高岭土、二氧化 斜长石( plagioclase)」 n NaAlS3O·mCaA2SiOh 砖和盐基物质,正长石含钾较多,是士 壤中钾素和粘粒的主要来源 白云母( muscovite)|KA2SiOo(OH)2 白云母抗风化,黑云母易风化,均形成 黑云母( biotite) KMg,Fe)As4Oo](OH,F)2粘粒,是壤中钾素和粘粒的主要来源 原|角闪石( hornblende))OaNM,Fe)4(A,Fe)(S,易风化,风化后形成粘粒,并释放出盐 生 A1)302(OH) 基养分 矿解石(ag Ca(Mg, Fe, Al)[(Si, A1)206] 物撤概石(oum (Mg, Fe)2[SIOI 易风化,风化后形成蛇纹石 方解石( calcite) CaCo3 易风化,是土壤中碳酸盐和钙、镁的主 白云石( dolomite I CaMg(co) 要来源 磷灰石(ape)Ca(PO)2(F,C) 风化后是土壤中磷素的主要来源 赤铁矿( hematite) Fe2O3 易风化,是土壤中红色的来源 褐铁矿( limonite) 2Fe2O3·3H2O 易风化,是土壤黄色、棕色的来源 磁铁矿( magnetite)FeO2或 Fe O* Fe2O3 难风化,风化后形成赤铁矿、褐铁矿 黄铁矿( pyrite) 易风化,是土壤中硫的来源 次|高岭石(oie)sOn(OH 是长石、云母风化后形成的次生矿物, 生蒙脱石 ALSigOo(OH)&"nHO 矿|( montmorillonite 是土壤中粘粒的主要来源 物水云母( hydromica)Kx,sug-2yA2y]ALOn(OH)4
岩有是一种或数种矿物的集合体。根据其成因可分 为三类 (1)若浆岩( magmatic rock):由岩浆冷凝而成 u(2)沉积岩 sedimentary rock):由各种先成的岩 石经风化、搬运、沉积、重新固结而成或由生物遗 体堆积而成的岩石称为沉积岩 (3)变质岩 metamorphic rock):在高温高压下岩 石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而形成的 岩石称为变质岩
▪ 岩石是一种或数种矿物的集合体。根据其成因可分 为三类： ▪ （1）岩浆岩（magmatic rock)：由岩浆冷凝而成。 ▪ （2）沉积岩(sedimentary rock)：由各种先成的岩 石经风化、搬运、沉积、重新固结而成或由生物遗 体堆积而成的岩石称为沉积岩。 ▪ （3）变质岩(metamorphic rock)：在高温高压下岩 石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而形成的 岩石称为变质岩
表2-2主要成土的者石 名 矿物成分 风化特点和分解产物 花岗岩与流纹岩主要含石英、正长石、云母及少量含二氧化硅65%以上,称为酸性岩。易 角闪石等 发生物理风化,石英变成砂粒,正长石 变成粘粒,且钾素丰富,形成的土壤母 质砂粘适中 黎「正长岩与粗面岩|正长岩主要含正长石,粗面岩含正含二氧化硅52%-65%,为中性岩。较 长石和角闪石 易风化形成大量粘土矿物,砂粒较少, 火 含钾素多 岩「辉长若与玄武岩「辉长岩主要由舞石和少量角闪石和含二氧化硅42%-52%,为基性岩(碱 黑云母组成。玄武岩主要由辉长性岩)。易风化成粘土,含钙、镁、铁等 石、斜长石组成 盐基较多 闪长岩与安山岩主要由斜长石、角闪石组成,含少为中性岩,易风化,风化产物含粘粒多 量云母和辉石 钙、镁等盐基成分较多 砾岩 由直径大于2m的碎石砾胶结而圖形石砾胶结而威的不易风化,角砾岩 成 易风化,风化产物含砂粒砾石多,养分 贫乏 資/砂岩 由0.1~2mm的砂粒胶结而成 不易风化,风化后形成的层蕩,砂 岩 由粘土经压实脱水和胶结作用硬化风化,风化产物含整粒多,养分含量 石灰岩 由碳酸钙沉积胶结而成 易风化,形成土壤土层薄,质地粘重 富含钙质 片寐岩 由花岗岩经高温高压变质而成 呈片状结构,有条带状特征,对土壤影 响与花岗岩相似 变板岩 由泥质页岩变质而成 较粗,较难风化,风化土壤母质较粘 岩石英岩 由砂岩变质而成 极硬,不易风化,形成砂质土或砾质土, 质地粗 大理岩 由石灰岩变质而成 性质与石灰岩相似
2.11.3岩有的风化 J风化 weathering是指若有矿物在外界因素和内部 因素的共同作用下,逐渐发生崩解和分解的过程。 (1)物理风化( physical weathering) (2)化学风化 chemical weathering) 3)生物风化 biological weathering) 2.1.14母质的类型及分布规律 (1)残积物( (residual depos)(2)坡积物(slop deposit)(3)洪积物( diluvial deposit)(4)沖积物 ( alluvia| depos)(5)湖积物( acustrine deposit) (6)海积物( marine deposit)(7)风积物 aerolian deposit)(8)黄土(oess)(9)红土 (quaternary red clay 2.1.2土壤的矿物组成和化学组成 2.1.2.1土壤矿物
▪ 2.1.1.3 岩石的风化 ▪ 风化(weathering)是指岩石、矿物在外界因素和内部 因素的共同作用下，逐渐发生崩解和分解的过程。 ▪ （1）物理风化(physical weathering) ▪ （2）化学风化(chemical weathering) ▪ （3）生物风化(biological weathering) ▪ 2.1.1.4 母质的类型及分布规律 ▪ （1）残积物 (residual deposit) （2）坡积物(slop deposit) （3）洪积物(diluvial deposit) （4）冲积物 (alluvial deposit) （5）湖积物(lacustrine deposit) （6）海积物 (marine deposit) （7）风积物 (aerolian deposit) （8）黄土(loess) （9）红土 (quaternary red clay) ▪ 2.1.2 土壤的矿物组成和化学组成 ▪ 2.1.2.1 土壤矿物
(1)原生矿物 primary minera)在风化过程中没 有改变化学组成前遗留在土壤中的一类矿物称为原 生矿物。 (2)次生矿物 (secondary minera :原生矿物在风 化和成土作用下,新形成的矿物称为次生矿物 2.1.2.2土壤矿物质的化学组成 土壤矿物质的化学组成很复杂,几乎包括地壳中 所有的元素。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠 钾、钛、碳等10种元素占土壤矿物质总量的99%以 上,这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量最 多
▪ （1）原生矿物(primary mineral)： 在风化过程中没 有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物称为原 生矿物。 ▪ （2）次生矿物(secondary mineral) ：原生矿物在风 化和成土作用下，新形成的矿物称为次生矿物。 ▪ 2.1.2.2 土壤矿物质的化学组成 ▪ 土壤矿物质的化学组成很复杂，几乎包括地壳中 所有的元素。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、 钾、钛、碳等10种元素占土壤矿物质总量的99%以 上，这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量最 多
′2-3我国表层土壤的主要化学组成 成分SO2A3FeO3(0MoK4oNOP3902T02 土壤641.7128.665811.79.1 9.55.61.1 12.5 摘自(土壤学(南方本》,1980年版 2.1.3土壤的机械组成 2.1.3.1土壤粒级 土壤粒级分类土粒分级一般是将土粒分为石砾、砂 粒、粉砂粒和粘粒四级
▪ 2.1.3 土壤的机械组成 ▪ 2.1.3.1 土壤粒级 ▪ 土壤粒级分类 土粒分级一般是将土粒分为石砾、砂 粒、粉砂粒和粘粒四级
()国际制上粒分级 裹2-4国际制士粒分级标准 粒级 粒径/hm 石饼(ge >2 砂粒)粗孙粒(cwad 2~0.2 细砂(med 02-0.02 粉砂粒( 0.020002 粘( .0Q
▪ (1)国际制土粒分级
2)前苏联制土粒分级(又称卡庆斯基制)是以粒径 1mm为土粒的上限以粒径小于0.001mm为土粒的下 裹2-5前苏联制土粒分级标准(1957) 粒级名称 粒径/m 石块 >3 石咏 物理性 砂粒 粗砂粒 1~0.5 砂粒 中砂粒 0.5~025 细砂粒 025~0.05 粉粒 粗粉粒 0.05~0.0 物理性 中粉粒 001-0.005 粘粒 细粉粒 0.0050.001 粘粒 粗粘粒 0.001-0.005 细粘粒 0.005-0.0001 胶粒 <0.001
(2) 前苏联制土粒分级（又称卡庆斯基制）是以粒径 1mm为土粒的上限,以粒径小于0.001mm为土粒的下 限
(3)我国制土粒分级 表2-6我国制土粒分级标准 粒级名称 粒径/mn 石块 >3 石砾 砂粒 粗砂粒 细砂粒 0.25-0.05 粉粒 粗粉粒 0.05~0.01 中粉粒 0.01-0,005 细粉粒 0.005~0,002 粘粒 粗粘粒 0.002~0.001 细粘粒 0 引自(中国土壤(第版),1987年版
▪ (3) 我国制土粒分级