土壤基本物质组成土壤矿物质

土壤基本物质组成土壤矿物质YangZhou University第二章第二章 土壤的基本物质组成土壤的基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质固体土壤固体土壤（约占土壤总容积的（约占土壤总容积的50%50%）矿物质矿物质(38%)(38%)来自岩石的风化，来自岩石的风化，包括原生矿物和次生矿物，约占包括原生矿物和次生矿物，约占固体重量的固体重量的95%95%以上。以上。有机质有机质(12%)(12%)动物残体及其转动物残体及其转化产物，约占固体重量的化产物，约占固体重量的5%5%以以下。下。土壤空气土壤空气(15%-35%)(15%-35%)一部分由一部分由地上大气层进入，主要为地上大气层进入，主要为O O2 2 、N N2 2 等，另一部分由土壤内部产等，另一部分由土壤内部产生，主要为生，主要为COCO2 2、水汽等。、水汽等。土壤水分土壤水分(15%-35%)(15%-35%)主要由地主要由地上进入土中，其中含有溶质，包上进入土中，其中含有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是浓度不同的溶液（土壤溶际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。液）。土土壤壤粒间孔隙粒间孔隙（约占土壤总容积的（约占土壤总容积的50%50%）土壤基本物质组成土壤矿物质第一节第一节 土壤矿物质与岩石的风化土壤矿物质与岩石的风化 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成(一一)岩石的风化岩石的风化 (二二)土壤的矿物组成土壤的矿物组成 和化学组成和化学组成 (三三)土壤的机械组成土壤的机械组成 土壤基本物质组成土壤矿物质1 1、地壳的元素组成、地壳的元素组成2 2、主要成土矿物、主要成土矿物、岩石岩石3 3、岩石的风化作用的类型、岩石的风化作用的类型4 4、母质的类型及分布规律、母质的类型及分布规律 (一一)岩石的风化岩石的风化第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质1、地壳的元素组成地壳的元素组成 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质、第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质按按可分为可分为:直接来源于母岩的矿物，经过不同程度直接来源于母岩的矿物，经过不同程度的物理分化，未改变化学组成和结晶结构的原始成的物理分化，未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物等。主要分布在土壤沙粒和粉粒中。岩矿物等。主要分布在土壤沙粒和粉粒中。(2)原生矿物经物理、化学风化作用，组成原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。土壤基本物质组成土壤矿物质石石 英英 SiO2不易分化，使土壤中砂粒的主要来源返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质正长石正长石 KAlSi3O8 较易风化，风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质，较易风化，风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质，正长石含钾较多，正长石含钾较多，是土壤中钾素和粘粒的主要来源是土壤中钾素和粘粒的主要来源 斜长石斜长石 Na（AlSi3O8）CaAl2Si2O8）返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质白云母白云母 KAl3Si3O10(OH)2黑云母黑云母 KH2(Mg，Fe)3AlSi3O12白云母抗分化、黑云母易分化，均形成粘粒，是土壤中白云母抗分化、黑云母易分化，均形成粘粒，是土壤中钾素和粘粒的主要来源钾素和粘粒的主要来源返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质普通角闪石普通角闪石 CaCa（MgMg，FeFe）3 3SiSi4 4O O1212易风化，风化后形成粘粒，并释放出盐基离子易风化，风化后形成粘粒，并释放出盐基离子辉石辉石 Ca（Mg，Fe）Si2O6返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质橄揽石（橄揽石（Mg，Fe）2SiO4 易风化，风化后形成蛇纹石易风化，风化后形成蛇纹石返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质方解石方解石 CaCO3 白云石白云石 CaCOCaCO3 3MgCOMgCO3 3易风化，是土壤中碳酸盐和钙、镁的主要来源易风化，是土壤中碳酸盐和钙、镁的主要来源返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质磷灰石磷灰石 Ca5（PO4）3（F，Cl）风化后是土壤中磷素的主要来源风化后是土壤中磷素的主要来源返回返回土壤基本物质组成土壤矿物质第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 艾雅斯岩（艾雅斯岩（Ayers Rock）土壤基本物质组成土壤矿物质 波浪土壤基本物质组成土壤矿物质 北爱尔兰巨人堤土壤基本物质组成土壤矿物质 澳大利亚十二使徒岩土壤基本物质组成土壤矿物质 布赖斯峡谷土壤基本物质组成土壤矿物质 美国国家公园拱门土壤基本物质组成土壤矿物质 羚羊谷土壤基本物质组成土壤矿物质 (1)(1)岩浆岩岩浆岩第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 (一）岩石的风化一）岩石的风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质侵入性岩浆岩侵入性岩浆岩喷出性岩浆岩喷出性岩浆岩玄武岩玄武岩花岗岩花岗岩例如例如:玄武岩、石英、花岗岩、正长岩玄武岩、石英、花岗岩、正长岩土壤基本物质组成土壤矿物质。（2)2)沉积岩沉积岩土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质(3)(3)变质岩变质岩 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质岩石的风化作用：岩石在地表受到种种外力作用，逐岩石的风化作用：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。生的疏松物质就是土壤母质。土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质气温变化引起岩石胀缩不均而气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图崩解过程示意图a a、b b、c c、d d 表示风化过程表示风化过程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 土壤基本物质组成土壤矿物质风蚀柱示意图风蚀柱示意图 风蚀蘑菇示意图风蚀蘑菇示意图 土壤基本物质组成土壤矿物质风蚀残土墩风蚀残土墩风蚀根露风蚀根露土壤基本物质组成土壤矿物质风蚀留砾风蚀留砾魔鬼城魔鬼城土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质 使岩石进一步分解，彻底改变了原来岩石的矿物组成和性使岩石进一步分解，彻底改变了原来岩石的矿物组成和性质，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均质，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均0.0010.001，呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘，呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性，并出现了毛管现象，有一定的蓄水性，同时也释性和可塑性，并出现了毛管现象，有一定的蓄水性，同时也释放了一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。放了一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。土壤基本物质组成土壤矿物质指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿指动物、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。物的风化作用。1 1、根系的挤压；、根系的挤压；2 2、地衣、苔藓保蓄水分，、地衣、苔藓保蓄水分，加强化学风化；加强化学风化；3 3、呼吸产生的二氧化碳和、呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。有机酸，分解矿物等。植物根的机械破坏作用植物根的机械破坏作用 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质土壤基本物质组成土壤矿物质 （二）土壤的矿物组成和化学组成（二）土壤的矿物组成和化学组成 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质A.A.原生矿物原生矿物(Primary mineral)(Primary mineral)1.1.原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主 以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。如石英、长石、云母、如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。辉石、角闪石等。2.2.原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性 石英最稳定，是粗土粒的主要成分；白云母和长石较稳定，石英最稳定，是粗土粒的主要成分；白云母和长石较稳定，在粗土粒中较多；在粗土粒中较多；黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。3.3.原生矿物是植物养分的重要来源原生矿物是植物养分的重要来源 CaCa、MgMg、K K、P P、S S等等 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质B.B.次生矿物次生矿物(secondary mineral)(secondary mineral)以粘土矿物为主，以粘土矿物为主，其中又以结晶层状硅酸盐矿物为主；其中又以结晶层状硅酸盐矿物为主；此外有此外有SiSi、AlAl、FeFe的氧化物及其水合物。的氧化物及其水合物。此外有简单盐类，包括各种碳酸盐、重碳酸此外有简单盐类，包括各种碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等盐、硫酸盐、氯化物等 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质地壳和土壤的元素组成地壳和土壤的元素组成1、几乎包括元素周期表中所有元素；、几乎包括元素周期表中所有元素；2、O、Si、Al、Fe为主，四者共占为主，四者共占88.7%以上；以上；3、植物必需营养元素含量低，分布不平衡。、植物必需营养元素含量低，分布不平衡。第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质国际制国际制国际制土壤粒级分级标准国际制土壤粒级分级标准粒级名称粒级名称单粒直径（单粒直径（mm）石砾石砾2砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒20.2细砂粒细砂粒0.20.02粉砂粒粉砂粒0.020.002粘粒粘粒0.002 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质b.卡卡庆斯基土壤粒组分类表庆斯基土壤粒组分类表土壤基本物质组成土壤矿物质c.c.中国制（暂拟方案）中国制（暂拟方案）19871987土壤基本物质组成土壤矿物质各级土粒的组成和性质各级土粒的组成和性质 石英，正长石、白云母石英，正长石、白云母砂粒和粗粉粒砂粒和粗粉粒 斜长石、辉石、角闪石、黑云母斜长石、辉石、角闪石、黑云母细粉粒细粉粒 次生矿物：层状硅酸盐矿物，次生矿物：层状硅酸盐矿物，FeFe、AlAl、SiSi等氧化物或氢氧化等氧化物或氢氧化物物粘粒粘粒 a a：各粒级的矿物组成：各粒级的矿物组成土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质各级土粒的组成和性质各级土粒的组成和性质 颗粒由粗到细颗粒由粗到细 SiOSiO2 2AlAl2 2OO3 3、FeFe2 2OO3 3SiOSiO2 2/R/R2 2OO3 3。养分含量：细土粒粗土粒，养分含量：细土粒粗土粒，b b：各级土粒的化学组成：各级土粒的化学组成土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质A A、国国际制质地分类标准：际制质地分类标准：要点：要点：土壤质地分类制土壤质地分类制 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质土壤质地三角图土壤质地三角图粘粒粘粒粉粒粉粒砂粒砂粒粘粒粘粒20%粉粒粉粒40%砂粒砂粒40%第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 土壤质地手测法土壤质地手测法 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质不同质地土壤的肥力特点和利用改良不同质地土壤的肥力特点和利用改良 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成 土壤基本物质组成土壤矿物质 第第 一一 节节 土壤矿物质与岩石风化土壤矿物质与岩石风化 第二章第二章 土壤基本物质组成土壤基本物质组成