《土壤学》第1章 土壤矿物质

第1章土壤矿物质 ■土壤矿物质是土壤的主要组成物质,构成士壤的“骨骼”,一般占土壤 固相重量9598%。 ■土壤矿物质的重要性 (1)影响士壤物理性质(结构性、水分性质、通气性、热特性、物理 机械性和耕性等)。 (2)影响土壤化学性质(吸附性能、养分状况、酸碱性、氧化还原性 缓冲性等)。 (3)影响士壤生物和生物化学性质(土壤微生物、生物多样性和醃活 性等)。 I土壤矿物质的组成 ■江土壤粘土矿物 ■Ⅲ土壤粘士矿物的分布规律 1.土壤矿物质的组成 土壤矿物质的矿物组成 ■土壤矿物质的矿物组成(矿物的来源) ■土壤矿物质的矿物组成(矿物郎形态) 二、土壤矿物质的化学组成

第1章 土壤矿物质 ◼ 土壤矿物质是土壤的主要组成物质，构成土壤的“骨骼”，一般占土壤 固相重量95—98%。 ◼ 土壤矿物质的重要性 （1）影响土壤物理性质（结构性、水分性质、通气性、热特性、物理 机械性和耕性等）。 （2）影响土壤化学性质（吸附性能、养分状况、酸碱性、氧化还原性、 缓冲性等）。 （3）影响土壤生物和生物化学性质（土壤微生物、生物多样性和酶活 性等）。 ◼ Ⅰ.土壤矿物质的组成 ◼ Ⅱ.土壤粘土矿物 ◼ Ⅲ.土壤粘土矿物的分布规律 Ⅰ.土壤矿物质的组成 一、土壤矿物质的矿物组成 ◼ 土壤矿物质的矿物组成（矿物的来源） ◼ 土壤矿物质的矿物组成（矿物的形态） 二、土壤矿物质的化学组成

土壤矿物质的元素组成很复杂,元素周期表中全部元素几乎都发 现 土壤矿物质的主要元素组成练有20余种,包括氧硅、铝、铁钙 镁、钛、钾、钠、磷、硫及锰、锌、铜和钼等。 土壤矿物质的化学组成一方面继承了地壳化学组成的特点,另一方面 在成士过程中部分元素出现分徵散〔如钙、镁、钾和钠等含量下降)、 富集和生物积聚作用〔氧硅、碳和氮等含量增加) l.土壤粘土矿物 ■土壤粘士矿物土壤中的活性物质 层状硅酸盐矿物 ■构造特征 ■基本结构单位 硅氧四面体1个硅离子(S4)和4个氧离子(O2)构成四面体) n铝氧八面体1个铝离子(A|3+)和6个氧离子(O2)或氢氧离子 构成(八面体) ■单位晶片 ■硅氧四面体片-硅氧四面体通过共用底部氧而排列成近似蜂窝状的晶 片(四面体片、硅片)

◼ 土壤矿物质的元素组成很复杂，元素周期表中全部元素几乎都能发 现。 ◼ 土壤矿物质的主要元素组成约有20余种，包括氧、硅、铝、铁、钙、 镁、钛、钾、钠、磷、硫及锰、锌、铜和钼等。 ◼ 土壤矿物质的化学组成一方面继承了地壳化学组成的特点，另一方面 在成土过程中部分元素出现分散（如钙、镁、钾和钠等含量下降）、 富集和生物积聚作用（氧、硅、碳和氮等含量增加）。 Ⅱ.土壤粘土矿物 ◼ 土壤粘土矿物—土壤中的活性物质 ◼ 一、层状硅酸盐矿物 ◼ 构造特征 ◼ 基本结构单位 ◼ 硅氧四面体—1个硅离子（Si 4+）和 4 个氧离子（O2-）构成(四面体) ◼ 铝氧八面体—1个铝离子（Al3+）和 6 个氧离子（O2-）或氢氧离子 构成(八面体) ◼ 单位晶片 ◼ 硅氧四面体片--硅氧四面体通过共用底部氧而排列成近似蜂窝状的晶 片（四面体片、硅片）

n铝氧八面体片-铝氧八面体通过共用两个氧而排列成的晶片(八面体 片、铝片) ■单位晶层及矿物类型 ■1:1型1个硅片+1个铝片 ■2:1型晶层-1个硅片+1个铝片+1个硅片 n21:1型晶层-2:1型晶层+水镁片(铝片) ■矿物类型绿泥石 二、非硅酸盐粘土矿物 ■非硅酸盐粘士矿物主要是水化程度不等的硅铁、铝氧化物及其水 合物和水铝英石 形态晶态和非晶态 ■电性均属两性胶体,可带正电荷,也可带负电荷,系可变电荷。 Ⅲ.土壤粘土矿物的分布规律 ■粘土矿物除受母岩、母质的矿物学组成影响外,还受气候、生物、地 形等成士因素的影响,从而随气候和生物分布呈纬度地带性分布规 律: 1.水云母区:以伊利石为主,其次为蒙脱石和绿泥石。 2.水云母蒙脱石区:以伊利石为主,蒙脱石明显增多

◼ 铝氧八面体片--铝氧八面体通过共用两个氧而排列成的晶片（八面体 片、铝片） ◼ 单位晶层及矿物类型 ◼ 1:1型—1个硅片+1个铝片 ◼ 2:1型晶层-- 1个硅片+1个铝片+ 1个硅片 ◼ 2:1:1型晶层-- 2:1型晶层+水镁片（铝片） ◼ 矿物类型—绿泥石 二、非硅酸盐粘土矿物 ◼ 非硅酸盐粘土矿物—主要是水化程度不等的硅、铁、铝氧化物及其水 合物和水铝英石 ◼ 形态--晶态和非晶态 ◼ 电性—均属两性胶体，可带正电荷，也可带负电荷，系可变电荷。 Ⅲ.土壤粘土矿物的分布规律 ◼ 粘土矿物除受母岩、母质的矿物学组成影响外，还受气候、生物、地 形等成土因素的影响，从而随气候和生物分布呈纬度地带性分布规 律： ◼ 1. 水云母区：以伊利石为主，其次为蒙脱石和绿泥石。 ◼ 2. 水云母—蒙脱石区：以伊利石为主，蒙脱石明显增多

3.水云母蛭石区:以伊利石为主,蛭石明显增多。 4.水云母蛭石高岭区:以伊利石、蛭石或高岭石为主。 5.蛭石高岭区:以蛭石和高岭石为主。 6.高岭水云母区:以结晶差的高岭石为主,伴有蛭石和伊利石, 铁铝氧化物明显增多。 7.高岭区:以高岭石和铁铝氧化物为主 1.新疆、内蒙高原西部、桨达木盆地青臧高原大部 2.内蒙高原东部、大小兴安岭、长白地和东北平原大部 3.青臧高原东南边缘山地、黄高原和华七平原 4.秦岭山地和长江中下游平原。 5.四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山东南端。 6.浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北部。 7.贵州南部、闽粤东南沿海、南海诺岛及台湾

◼ 3. 水云母—蛭石区：以伊利石为主，蛭石明显增多。 ◼ 4. 水云母—蛭石—高岭区：以伊利石、蛭石或高岭石为主。 ◼ 5. 蛭石—高岭区：以蛭石和高岭石为主。 ◼ 6. 高岭—水云母区：以结晶差的高岭石为主，伴存蛭石和伊利石， 铁铝氧化物明显增多。 ◼ 7. 高岭区： 以高岭石和铁铝氧化物为主。 ◼ 1. 新疆、内蒙高原西部、柴达木盆地、青臧高原大部。 ◼ 2. 内蒙高原东部、大小兴安岭、长白山地和东北平原大部。 ◼ 3.青臧高原东南边缘山地、黄土高原和华北平原。 ◼ 4. 秦岭山地和长江中下游平原。 ◼ 5. 四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山东南端。 ◼ 6. 浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北部。 ◼ 7. 贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾