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土壤的矿物质

土壤的矿物质

第一节 土壤矿物质与岩石的风化(联系前后的部分,多理解后面才好学)

一 土壤三相组成:固相、液相和气相

固相 (50%):矿物质:95%

有机质:5%

液相(15%~35%):土壤液体

气相(15%~35%):土壤气体

二、岩石的风化(了解,理解)

1、主要成土矿物、岩石:(岩石)一种和数种矿物的集合体(区分岩与石的叫法区别)

大致分为三种:岩浆岩、变质岩、沉积岩(要知道三者的区别和关系,知道各自的基本特性,这是土壤学的常识性问题,土壤形成过程中的母质就是由这三种岩石风化而来,母质中三种岩石配比不同,未来的土壤的理化性质也不同,即,有相互关联)

(1)岩浆岩:岩浆冷凝而成

a.酸性岩:SiO265% 易风化,K丰富,砂粘适中,花岗岩

b.中性岩:SiO22-65% 大量粘土矿物,K丰富,正长岩

c.基性岩:(碱性)SiO242-52% Ca、Mg、Fe 盐基,辉长岩、玄武岩(2)沉积岩: 在地表常温常压下,先生成的岩石风化剥蚀的产物以及生物作用与火山作用的产物在原地或经外力搬运形成沉积层,再经固结成岩作用而成的岩石。虽占地壳重量5%,占大陆面积75%)

砾岩(颗粒直径2毫米)

砂岩(0.05-2毫米)

粉砂岩(0.005-0.05毫米)

粘土岩(0.005毫米)

石灰岩(贝类动物的残骸堆积、压实和固结而成;也有纯化学沉淀作用生成的石灰岩)

(3)变质岩:岩浆岩或沉积岩受到地壳运动或岩浆运动造成的高温高压和热气热液

作用, 而发生变质的岩石。在变质过程中矿物重新结晶或产生新矿物,或作定向

排列,使原有岩石的结构、构造和矿物成分发生变化。

片麻岩(多由花岗岩变质而成)

石英岩(由石英砂岩变质而成)

大理岩(由石灰岩重新结晶而成)

片岩(由基性岩和超基性岩变质而成)

千枚岩(页岩、长石砂岩和酸性喷出岩变质而成)

三者的关系:

①沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。

②岩浆岩和变质岩通过母岩的风、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。

③变质岩和沉积岩进入地下深处后,在高温高压条件下发生熔融形成岩浆,经结晶作用而变成岩浆岩

3、岩石矿物对土壤性质的影响

质地:石英含量多,质地粗,通透性好,保水肥差(花岗岩、石英岩);

粘粒多,通透性差,保水肥力强(黑云母,角闪石、辉石等)。

养分:K(正长石、云母)、P(磷灰石)、Ca、Mg、Fe(橄榄石、角闪石等)。

土壤酸碱性:花岗岩:酸 ;石灰岩:碱。

三.土壤的简单形成过程(后来章节有具体讲解,在此只做了解)

风化 风化

岩石——→ 母质——→ 土壤

具体:岩石→风化破碎→疏松的堆积物→成土母质(地质堆积,重新沉积)→土壤

母质:原生基岩经过风化、搬运、堆积等作用在地表形成的一层疏松的堆积物,是形成土壤的基础

风化作用:岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下,逐渐发生分解和崩解的过程。

物理、化学、生物作用三种作用同时进行

a.物理风化:物理崩解 、 T、结冰、水流、风

b.化学风化:化学变化产生新物质的过程,H2O, CO2,O2

c.生物风化:生物作用+分泌+有机产物 物理+化学作用

风化作用的类型(重点理解,记忆)

(1)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:成分未变。

类型:

a、主要是温度引起岩石的热力学变化–昼夜温差、冻结。

b、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。

2)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,产生在地表条件下比较稳定的次生矿物。

方式(了解):a、溶解作用 CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-

b、水化作用 CaSO4+2H2O ? CaSO4 ? 2H2O

(硬石膏) (石膏)

2Fe2O3 + 3H2O ? 2Fe2O3 ? 3H2O

(赤铁矿) (褐铁矿)

c、水解作用–最基本

2KalSi3O8 + CO2 + 2H2O → H2Al2Si2O8. H2O + 2SiO2 + K2CO3

(正长石) (高岭石) (含水二氧化硅) (钾盐)

d、氧化作用 2FeS2 + 16H2O +7O2 = 2FeSO4 .7H2O + 2H2SO4

(黄铁矿) (硫酸亚铁)

3)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。

类型:a、根系的挤压;

b、地衣、苔藓保蓄水分,加强化学风化;

c、呼吸产生的二氧化碳和有机酸,分解矿物等。

四、五大成土因素(重点理解)

1.气候因素:气温、降雨量

温暖和潮湿的环境下,气温高,降雨量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化作用速度快而充分,岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。

在极地和沙漠地区,由于气候干冷,化学风化的作用不大,岩石易破碎为棱角状的碎屑。

2.母质因素:矿物学和化学组成

土壤的 物理性质:孔隙度、团聚体

化学性质:养分

3.地形因素:对母质在地表的再分配;对水、热、气的再分配。

地势起伏大的山区,风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露,加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度,如山体的向阳坡日照强,雨水多,风化强烈。

4.生物因素(动物、植物、微生物):营养元素的生物积累,腐殖质的形成。

5.时间因素:成土所需的时间:成土速率

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