风化作用中元素迁移顺序 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：峁边线 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 一、土壤矿物质的化学组成 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）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。 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。  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。  主要分布：土壤的砂粒和粉粒中。  特点：  ① 土壤原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐占绝对优势。 ② 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。 ③ 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、角闪石和橄榄石以及      其它硅酸盐类和非硅酸盐类。 图3-1 正长石、斜长石的结晶外形 a. 正长面氏双晶 b. 斜长面的聚双晶 图3-2  云母类矿物形状 a. 解理及解理面 b. 云母的极完全解理 c. 方铅矿的三向完全解理 图3-5  黄铁矿的晶体形状 a. 立方体   b. 五角十二面体 c. 立方体与五角十二面体的聚形 图3-6  磁铁矿的晶体形状 a. 八面体   b. 菱形十二面体 图3-7 磷灰石晶形 图3-8  方解石的晶体形状立方体    a. 晶体  b. 犬车状集合体 c. 菱面体解理（放大镜下） 次生矿物：由原生矿物分解转化而来 分类： （1）易溶盐、微溶盐            K+、Na+、Ca 2+、 Mg 2+盐、             Cl- 、 SO42- 、 CO32- 、 PO43-盐，硫化物 （2）粘土矿物：          层状铝硅酸盐类矿物          Si、Fe、Al氧化物及水化氧化物 ***第三节 粘土矿物 一、 粘土矿物的概念及分类 次生粘土矿物          原生矿物在地表风化蚀变和风化物合成的产物，是地表特定水热条件下形成的一类稳定矿物。 主要包括∶       层状铝硅酸盐粘土矿物 --晶型矿物       非硅酸盐粘土矿物（硅、铁、锰、铝的含水氧化物和氢氧化物）--晶型，非晶型 （一）层状硅酸盐粘土矿物    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。 粘土矿物分类 （2）铝氧八面体（或简称八面体） 图3-11   八面体和八面体片 硅氧片：硅氧四面体之间相互以3个顶角的氧相连接，排列成向两个方向延伸的六角形网格状平面层。 2、单位晶片 铝片：八面体在水平方向上相邻八面体通过共用两个氧离子的方式，在平面两维方向上无限延伸，排列形成八面体片。 Octahedral Sheet Share2 oxygens 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。 2:1型单位晶层:     由2个硅片和一个铝片构成。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 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（或铝片）构成。 ***4、同晶替代        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。        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。 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Si4+被Al3+离子所替代，八面体中Al3+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。 第三章  土壤矿物质 主要内容（重点）： 1.主要成土母岩及其性质 2.土壤矿物质的矿物组成和化学组成  3.粘土矿物（重点） 4.我国土壤粘土矿物分布规律  教学目标与要求： 1.了解常见成土母岩种类和性质 2.了解常见的土壤原生矿物和次生矿物的种类 3.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。 固相 矿物质 有机质 液相 气相 土壤液体 土壤气体 95% 5% 土壤矿物是土壤的主要组成物质，构成了土壤的“骨骼” 第一节 主要造岩矿物和成土母岩 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、岩石的风化作用与成土母质 一、几种主要岩石的类型和特性 岩浆岩  概 念：        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：        非碎屑状的块状构造；没有规则的层次排列；不含化石。 主要造岩矿物：     橄榄石、辉石、角闪石、云母、斜长石、钾长石、石英 岩浆岩分类： 按二氧化硅含量不同： 按不同位置冷却 流纹构造—流纹岩 气孔和杏仁构造—玄武岩 块状构造—花岗岩        岩浆在结晶作用过程中,由于物理化学条件的改变,先析出的矿物与岩浆发生反应,鲍温反应系列使矿物成分发生变化,产生新的矿物。  ①连续系列（浅色的——斜长石）,矿物的结晶格架不发生大的改变,在成分上有连续渐变关系； ②不连续系列（深色的——铁镁矿物）,相邻矿物之间结晶格架发生显著变化。         上述两系列又联合成一个不连续的反应系列，依次形成钾长石、白云母和石英。  鲍温反应系列 沉积岩 沉积岩：        地壳表面的岩石经风化、搬运、沉积等作用后，在一定条件下胶结硬化所形成的岩石。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。例如：砾岩、砂岩、页岩、石灰岩。 砾岩 砂岩 页岩 石灰岩 芦笛岩 七星岩 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，大理岩等。 片麻岩 大理岩 石英岩   （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。  二、主要成土矿物的组成和特性
第03章 土壤矿物质.ppt