吉林省中部黑土黏粒矿物的组成分析

吉林省黑土某些微量元素环境地球化学特征陆继龙1,周永昶1,周云轩1,2(11吉林大学,吉林长春　130026;21中国科学院长春地理所,吉林长春　130021) 摘　要:根据吉林省第二次土壤普查资料,对黑土中微量元素B 、Cu 、Fe 、Mn 、Mo 和Zn 的全量、有效态含量、它们在土壤剖面中的迁移分布等环境地球化学特征及其影响因素进行了研究,得出如下结论:①吉林省黑土B 、Mn 、Mo 、Zn 的全量缺乏,Cu 、Fe 的全量略低;②黑土B 、Cu 、Zn 的有效态含量缺乏,其中Zn 严重缺乏;③黑土剖面中,B 、Cu 、Fe 、Mn 、Mo 、Zn 等微量元素全量与有效态含量分布相似,均以淋溶层最低,表层和淀积层较高(Mo 的全量除外)。

微量元素有效态含量剖面分布中淀积层层次较深,表层富集程度稍强;④黑土中B 、Fe 、Mn 、Mo 、Zn 的有效态含量与土壤有机质含量呈显著的正相关;B 、Mo 的有效态含量与p H 值呈显著正相关,而Cu 、Fe 、Mn 、Zn 的有效态含量则与p H 值呈负相关;黑土B 、Cu 、Fe 、Mn 、Mo 、Zn 有效态含量与其全量均达到显著相关水平。

根据吉林省黑土中微量元素全量和有效态含量分布的特点,需施用微量元素肥料,增加黑土中微量元素的含量,促进该地区农业的可持续发展。

关　键　词:黑土;微量元素;环境地球化学;吉林省中图分类号:S153 文献标识码:A 文章编号:056423945(2002)0520365204 吉林省是我国重要的农业大省,在长期农业生产过程中由于化肥施用量增加和不当的施用方法,导致土壤—植物系统中营养元素不平衡而造成微量元素(B 、Cu 、Fe 、Mn 、Mo 和Zn )缺乏现象严重。

微量元素被称为植物生长的“维生素”[1],除B 对动物的生理作用尚无定论外,其余几种元素已确认是动植物生长所必需的养分[2]。

黑土是吉林省主要的地带性土类,面积约110.1万hm 2,主要分布在吉林省中部长春市和吉林市的台地平原区,其中耕地约有83.2万hm 2,占全省耕地总面积的15.6%,是吉林省主要农业区和国家重要的商品粮基地。

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初中自然地理复习资料：黑土黑土形成条件黑土是具有强烈胀缩和扰动特性的粘质土壤。

它相当于美国分类的变性土土纲和联合国分类的变性土单元。

母质黑土在各种基性母质上发育，包括钙质沉积岩、基性火成岩、玄武岩、火山灰以及由这些物质形成的沉积物。

这些母岩母质中丰富的斜长石、铁镁矿物和碳酸盐有利于黑土的发育。

据报道，印度黑土的母岩为：从玻璃质玄武岩到粗粒玄武岩、泥质石灰岩等多种母岩。

中国黑土涉及的母岩母质有石灰岩、玄武岩、第三纪河湖相沉积物以及近代河流沉积物等，但以石灰性母质为主。

地形黑土在海拔1000米以下的平坦地貌面(如高原面、平原和台地)或低洼地(坡地下段及盆谷地)都有分布，以海拔低于300米的地形为多。

地形坡度一般不超过2—3°，但有些地区(如火山地区)坡度达15—16°，也有黑土发生。

中国黑土多分布在低平洼地，但在一些低丘、台地上也有发育，如福建漳浦县和龙海县沿海、广东省海康等地。

黑土分布区常可见到特殊的土壤发生地形——粘土小洼地(gilgai)，这是一种小盆和小丘组成的微地形，起伏高度一般不超过1米，水平距离2至100米，是因不同的内压力而引起地表面弯曲。

粘土小洼地在各地出现的频度不同。

气候黑土在热带、亚热带以至温带均可发生，分布区气候的最普遍特征是季节性干旱，但旱季的长短各地相差很大，包括干湿季分明的季风气候，一年内只有一两个月湿季的较干旱气候和只有几星期水分不足的湿润气候。

年降水量少至150毫米，多可达2000毫米，但多数为500—1000毫米之间，年平均温度一般为15.5—16.5℃。

时间黑土母质的绝对年龄可始自全新世至更新世之间，在基岩上发育的，则可追溯到中更新世或更早;而在经运移的土壤物质或其他沉积物上发育的，则在中更新世或更迟。

黑土的相对年龄属于幼年，原因如下：许多黑土是在冲积、湖积以及火山物质等近期母质上发育的;黑土的自翻转作用是使其保持幼年性的另一个因素;在半干旱气候区，由于缓慢的风化速度限制了剖面发育;基性母质不断释放出丰富的Ca、Mg 盐基使土壤中蒙脱石矿物保持稳定;在坡地，则因迅速的剥蚀作用，表层不断遭冲失，使土体保持浅薄和幼年状态。

粘土主要矿物的结构与性质摘要主要论述了粘土中主要矿物的结构特点，并对各种矿物的主要性能(如可塑性、枯燥收缩和膨润性等)进行了综述。

关键词：粘土,高岭石,蒙脱石,伊利石,晶体结构，可塑性，膨润性ABSTRACTMainly discusses the main structure characteristics of clay minerals, and a variety of mineral properties ( such as plasticity, drying shrinkage and swelling etc.) are reviewed.KEY WORDS: Clay, kaolinite, montmorillonite, illite, crystal structure, plasticity, swelling粘土类原料是日用陶瓷、耐火材料等的主要原料之一，它主要是由粘土矿物和其它矿物组成的并具有一定特性的〔其中主要是具有可塑性〕土状岩石。

粘土矿物主要是一些含水铝硅酸盐矿物，其晶体结构是由[SiO4]四面体组成的〔Si2O5〕n层和一层由铝氧八面体组成的AlO〔OH〕2层相互以顶角联接起来的层状结构，这种结构在很大程度上决定了粘土矿物的各种性能。

粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体，其主要矿物是被统称为“粘土矿物〞的一些含水铝硅酸盐矿物。

根据矿物的结构和组成的不同，可把粘土中的主要矿物分为高岭石类、蒙脱石类和伊利石类等三种。

在粘土的使用过程中，由于对各种主要矿物的结构认识缺乏，常常在生产中造成资源的浪费，并且产品达不到理想的性能。

材料的结构决定性能，只有掌握了矿物的的结构与性能的关系，才能对矿物进行合理、充分的利用。

为此，我主要分析一下三种主要粘土矿物的结构与性能。

1高岭石类高岭石是一般粘土中常见的粘土矿物，主要由高岭石组成的较纯洁的粘土称为高岭土。

高岭石首先在我国江西景德镇东部的高岭村山头发现，现在国际上都把这种有利于成瓷粘土称为高岭土，它的主要矿物成分是高岭石和多水高岭石。

黑土的土壤特征黑土是一种特殊的土壤类型，具有独特的土壤特征。

本文将从土壤成分、土壤质地、土壤颜色、土壤肥力和土壤水分保持能力等方面来介绍黑土的特点。

一、土壤成分黑土主要由有机质和矿物质组成。

其中有机质含量较高，可以达到10%以上。

有机质是黑土的重要组成部分，它来源于植物残体的降解和微生物的代谢产物。

矿物质主要包括氧化铁、氧化铝、氧化锰等。

这些矿物质富含养分，对植物生长起到重要的作用。

二、土壤质地黑土的质地以粘性土为主，粘粒含量较高，粘性较强。

这种质地的土壤容重较大，通气性较差，但保水性较好。

黑土的质地使得其保水能力较强，可以有效减少水分蒸发，为作物的生长提供了良好的条件。

三、土壤颜色黑土的名称来源于其特殊的颜色。

黑土呈现出深黑色或暗褐色，这是由于有机质的积累和矿物质的氧化还原作用所致。

土壤颜色的深浅可以反映出土壤的肥力和有机质含量。

黑土的颜色较深，说明其富含养分，适宜作物生长。

四、土壤肥力黑土是我国最肥沃的土壤之一，具有良好的肥力。

其丰富的有机质含量和丰富的养分是其肥力的重要原因。

有机质可以提供植物所需的养分，并改善土壤结构，增强土壤保水能力。

黑土的肥力使得其适宜于农作物的生长，为我国的农业生产提供了重要的基础。

五、土壤水分保持能力黑土的保水能力较强，主要得益于其质地和有机质含量。

黑土的粘性较强，可以有效地吸附和保持水分。

同时，有机质可以增加土壤的持水能力，减少水分的蒸发和流失。

这使得黑土在干旱地区具有重要的应用价值，可以提供稳定的水分供应，保证农作物的生长。

黑土具有独特的土壤特征，包括丰富的有机质含量、粘性较强的质地、深黑色的颜色、良好的肥力和强大的水分保持能力。

这些特征使得黑土成为我国重要的农田土壤类型之一。

黑土的特点为农作物的生长提供了良好的条件，也为我国的农业生产做出了重要贡献。