《土壤矿物质》PPT课件
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土壤矿物质相关资料PPT课件( 29页)
Al2O3·nH2O、Fe2O3·nH2O带正电荷，碱胶基。 盐基离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+等决定溶液pH，
并参与矿物形成。
粘土矿物的形成：正负胶体相互中和沉淀组成新矿物。
沉淀
老化、结晶
溶胶——→凝胶（非晶质）————→结晶质
当溶胶SiO2/Al2O3＞3，可形成2:1型矿物 当溶胶SiO2/Al2O3＜3，可形成1:1型矿物及氧化铝矿物 风化液pH与盐基淋溶有关，并影响胶体的正、负电荷数量和 沉淀凝胶中正负电荷胶体的比例。
•
8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。
•
9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。
•
10、没人能让我输，除非我不想赢！
•
11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。
•
12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。
（四）水云母－蛭石－高岭区 包括秦岭山地和长江中下游平 原，为一狭长的过渡地带，在适宜条件下，水云母、蛭石和高 岭石都可成为土壤粘粒中的主要成分。
二、我国土壤粘土矿物分布规律
（五）蛭石－高岭区 包括四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山 东南端。土壤粘粒中云母退居次要成分，以蛭石和高岭为主。 东部蛭石尤多，并多三水铝石；西部蛭石较少，氧化物含量很 高，山地土壤中水云母含量随海拔高度升高而增加。四川盆地 土壤中还有不少蒙脱石。 （六）高岭－水云母区 包括浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北 部。土壤中粘粒部分结晶差的高岭石为主。东部不少水云母和 蛭石伴存，铁铝氧化物含量也显著增多。 （七）高岭区 包括贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾
并参与矿物形成。
粘土矿物的形成：正负胶体相互中和沉淀组成新矿物。
沉淀
老化、结晶
溶胶——→凝胶（非晶质）————→结晶质
当溶胶SiO2/Al2O3＞3，可形成2:1型矿物 当溶胶SiO2/Al2O3＜3，可形成1:1型矿物及氧化铝矿物 风化液pH与盐基淋溶有关，并影响胶体的正、负电荷数量和 沉淀凝胶中正负电荷胶体的比例。
•
8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。
•
9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。
•
10、没人能让我输，除非我不想赢！
•
11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。
•
12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。
（四）水云母－蛭石－高岭区 包括秦岭山地和长江中下游平 原，为一狭长的过渡地带，在适宜条件下，水云母、蛭石和高 岭石都可成为土壤粘粒中的主要成分。
二、我国土壤粘土矿物分布规律
（五）蛭石－高岭区 包括四川盆地、云贵高原、喜马拉雅山 东南端。土壤粘粒中云母退居次要成分，以蛭石和高岭为主。 东部蛭石尤多，并多三水铝石；西部蛭石较少，氧化物含量很 高，山地土壤中水云母含量随海拔高度升高而增加。四川盆地 土壤中还有不少蒙脱石。 （六）高岭－水云母区 包括浙、闽、湘、赣大部和粤、桂北 部。土壤中粘粒部分结晶差的高岭石为主。东部不少水云母和 蛭石伴存，铁铝氧化物含量也显著增多。 （七）高岭区 包括贵州南部、闽粤东南沿海、南海诸岛及台湾
2土壤矿物质Soilmineral-PPT文档资料61页
47.0
49.0
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33.0
8.05
7.13
4.65
3.80
2.96
1.37
2.50
1.67
2.50
1.36
1.37
0.60
0.10
0.085
元素
P S C N Cu Zn B Mo
பைடு நூலகம்
地壳中 土壤中
0.093 0.09 0.023 0.01 0.01 0.005 0.003 0.003
0.08 0.085
实验教学与实验安排： 12周、13周、14周：生态学、土壤学、测量学教学实习。 实验室B502 实验一：岩石和矿物的识别（第3周周五不上，第3周周六上 午连排两个班的实验）。3月20日
实验二：土壤样品的采集与制备（第4周周六在实验室集中 上课，采样，第5周五不上课）。业余时间利用晚上分开处 理土壤样品（不占用课时）3月27日
网状 石英 quartz
Relationship of structural arrangement and stability of silicate minerals
硅酸盐矿物构造与稳定性的关系
单晶 橄榄石
单链 辉石
augite
双链 角闪石
amphibol
稳定性增加
片 黑云母 biotite
网 石英
chlorite 绿泥石
two silicon-oxygen sheet to one aluminum-oxygen sheet， forming a 2:1 layer structure, to one further Mg-O (brucite) sheet which occupies the interlayer position.
土壤矿物物组成与特性PPT(79张)
• 4、冲积物：岩石风化产物受河流经常性流 水的侵蚀和搬运，在流速减缓时沉积于河 谷地区的冲积物。
• 5、湖积物：湖水泛滥沉积而成的沉积物。
• 6、海积物：由于海岸上升或江河入海回流 的淤积物露出水面形成。
• 7、风积物：风力吹来的泥砂堆积而成。
• 8、黄土：是第四纪沉积物，是风力堆积而 成。
• 9、红土：又称第四纪红色粘土，分布在我 国南方，多呈红色、红棕色，质地粘重， 养分少。
浆岩的类型：
• S45iO%2～＞5625%%基酸性性岩岩；；＜524%5%～超65基%性中岩性岩； • 共同特征：没有层次、没有化石、不含有机沉
淀物。
• （2）、沉积岩：各种先成岩（岩浆岩、变质岩、 原有的沉积岩）经过风化、搬运、沉积，重新固 结而成的岩石，或者生物的遗骸、生物新陈代谢 所形成理因素作用而崩 解碎裂的过程。
• 物理风化的因素主要是：温度引起的热胀 冷缩，冰冻的挤压，流水的冲刷，风、冰 川等自然动力的磨蚀、根系的穿插等。
• 其结果使岩石由大块→小块→细粒，使岩 石有了对水分和空气的通透性，为岩石的 进一步风化，尤其是化学风化创造条件， 但没有改变岩石的矿物组成和化学组成。
• 2）：某些植物生长的必需营养元素：比如： Mn、Zn、Cu、B、Mo等不仅含量少，而 且都以难溶性的化合物封闭在坚硬的岩石 中，处于极分散的状态，植物难于吸收利 用。
• 所以地壳由原来的状态变成能生长植物的肥沃
土壤，中间需要经过一个极其复杂的质变过程。 坚硬的岩石必须崩解、碎裂，分解成母质，植物 营养元素才能被释放、被集中，空气和水分才能 流通，肥力才可以发展，土壤才能形成。
•
土壤最初来源是岩石，而岩石又是由
一种或多种矿物组成，所以我们对土壤的
• 5、湖积物：湖水泛滥沉积而成的沉积物。
• 6、海积物：由于海岸上升或江河入海回流 的淤积物露出水面形成。
• 7、风积物：风力吹来的泥砂堆积而成。
• 8、黄土：是第四纪沉积物，是风力堆积而 成。
• 9、红土：又称第四纪红色粘土，分布在我 国南方，多呈红色、红棕色，质地粘重， 养分少。
浆岩的类型：
• S45iO%2～＞5625%%基酸性性岩岩；；＜524%5%～超65基%性中岩性岩； • 共同特征：没有层次、没有化石、不含有机沉
淀物。
• （2）、沉积岩：各种先成岩（岩浆岩、变质岩、 原有的沉积岩）经过风化、搬运、沉积，重新固 结而成的岩石，或者生物的遗骸、生物新陈代谢 所形成理因素作用而崩 解碎裂的过程。
• 物理风化的因素主要是：温度引起的热胀 冷缩，冰冻的挤压，流水的冲刷，风、冰 川等自然动力的磨蚀、根系的穿插等。
• 其结果使岩石由大块→小块→细粒，使岩 石有了对水分和空气的通透性，为岩石的 进一步风化，尤其是化学风化创造条件， 但没有改变岩石的矿物组成和化学组成。
• 2）：某些植物生长的必需营养元素：比如： Mn、Zn、Cu、B、Mo等不仅含量少，而 且都以难溶性的化合物封闭在坚硬的岩石 中，处于极分散的状态，植物难于吸收利 用。
• 所以地壳由原来的状态变成能生长植物的肥沃
土壤，中间需要经过一个极其复杂的质变过程。 坚硬的岩石必须崩解、碎裂，分解成母质，植物 营养元素才能被释放、被集中，空气和水分才能 流通，肥力才可以发展，土壤才能形成。
•
土壤最初来源是岩石，而岩石又是由
一种或多种矿物组成，所以我们对土壤的
土壤学课件第二章土壤矿物质2
结晶态氧化物 胶膜态
氧化铁 氧化铝
粘粒矿物 粘土矿物
非结晶态
Clay mineral
凝胶态 amorphous 其它 碳酸盐、硫酸盐、氯化物 others
（一）原生矿物 primary minerals
1.原生矿物概念：在风化合成土过程中未改变化学组成的原始成岩矿物。
2.土壤中主要原生矿物
正长石 斜长石
土壤矿物元素组成主要是：氧、 硅、铝、铁，其它元素的量相对较 比较少。
一.土壤矿物基本组成 composition of soil minerals
原生矿物
Primary minerals 高岭石
土壤矿物
Soil minerals
层状铝硅酸盐
蒙脱石
伊利石
结晶态 Crystalline
次生矿物
Secondary minerals
（二） 次生矿物 secondary minerals
1.次生矿物的概念 在风化和成土过程中新形成的矿物。次生矿物一般比较小，属于 粘粒范围，因此，也有人叫它粘土矿物或者粘粒矿物(clay minerals). 粘土矿物（粘粒矿物）clay mineral ；粒径大小在粘粒范围内的 次生矿物称之。 2.粘土矿物意义:粘土矿物的类型和特征综合地反映土壤的风化和成 土条件。研究和鉴定它的类型、数量和特征具有以下意义： （1）可以帮助人们了解各种土壤在发生学上的地位，在土壤分类 学中，次生矿物成为鉴别土类的主要依据。 （2）有助于了解土壤一系列理化性状（吸湿性、可塑性、胀缩 性、离子吸附性），判断土壤肥力特征。 （必须更加关注粘土矿物）
（二） 次生矿物 secondary minerals
3.次生矿物主要类型
（三） 土壤矿物质主要元素组成和硅铝铁律
第一章 土壤母质与矿物质PPT课件
.
29
第二节 土壤矿物质的矿物组成和化学 组成
矿物是天然产生于地壳中具有一定化学 组成、物理性质和内在结构的物体，是 组成岩石的基本单位。土壤矿物是土壤 的主要组成物质，一般占土壤固相部分 重量的95-98%左右。
土壤矿物质的组成、结构和性质如何， 对土壤物理性质、化学性质、以及生物 与生物化学性质均有深刻的影响。
.
47
第三节 我国土壤粘土矿物分布规律
一、风化和成土作用与粘土矿物组成的关系
粘土矿物是在风化及成土过程中新生成的次生 矿物。
其类型分布一方面受母岩、母质的矿物学组成 的影响，另一方面又和风化、成土条件有密切 关系。
不同环境下，气候、生物、母质、地形等因素 的影响不同，粘土矿物组成和数量就具有不同 的特点。一般随气候、生物纬度的变化而具有 纬度地带性。
.
27
六、土壤母质的类型
1 残积体；2 坡积体；3 洪积体 4 冲积体 ： 冲积体是风化的碎屑物质，经河流常年性流水
的侵蚀、搬运、沉积在河流两岸的沉积物。 冲积物最明显的特征是：垂直剖面上层次分明，
层间界线清晰而整齐，每层内或砂或粘，磨圆 度高，粗细均一。在水平分布上，距河床愈近， 沉积物愈粗，越远越细。
第一节 土壤母质
一、 几种主要岩石类型 岩石的风化产物就是土壤母质（或称成
土母质）。 母质是形成土壤的基本物质，构成土壤
的“骨架”。它既区别于土壤，又对土 壤形成和肥力发展有着深刻的影响，母 质的很多性状都遗传给了土壤。
.
1
岩石是由矿物所构成，是矿物的天然集合体， 土壤母质来源于岩石、矿物
（一）构造特征
1、基本结构单位
构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基本结构单位 是硅氧四面体和铝氧八面体。
土壤学课件第2章土壤矿物质
国际制土壤质地分类
粘粒 0—15
0—15 0—15 0—15 15--25 15--25 15--25 25--45 25--45 25--45 45--65 65--100
颗粒组成 粉粒 0—15
0—45 30—45 45--100 0—30 20—45 45--75 0—20 45—75 0—45 0—55 0--35
（一）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，特点是成分未变 主要是温度引起岩石的热力学变化--昼夜温差、冻结。 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。
由于冰的冻结扩大了岩石的裂隙
气温变化引起岩石胀 缩不均而崩解过程示 意图
(磷酸二氢钙)
4、氧化作用
指大气中的氧与矿物发生的作用
2FeS2 + 16H2O +7O2 2FeSO4 7H2O + 2H2SO4
(黄铁矿)
(硫酸亚铁)
（三）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。 1、根系的挤压； 2、地衣、苔藓保蓄水分，加强化学风化； 3、呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。
✓水稻土
耕作层（Aa)：12-18 cm, 多锈斑 犁底层(Ap)：10cm, 片状，青灰色，也多锈斑，可防止水分渗漏过快 渗育层 (P)：季节性灌溉水渗淋下形成的，它既有物质的淋溶，又有耕层
中下淋物质的淀积，10-20cm, 棱柱状，（水耕淀积层，白土层） 潴育层 (W)：淀积层，位于P以下，地下水位周期性变化，明显的棱块状
第二章 土壤矿物质
第一节 岩石的风化和土壤形成
一 、矿物、岩石的概念
土壤矿物质土粒 PPT课件
• 粒径粗： 石英、长石、云母等原生硅酸盐矿物，少量赤铁矿、针铁 矿、磷灰石等 • 粒径细： 次生矿物组成，高岭石、水云母、蒙脱 粒级的概念：根据矿质土粒（单粒）粒径大小及其性质的 变化，将其分为若干组，称为土壤粒级（粒组）
粒级的分类
土壤颗粒分级：(mm)
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。
产物：破碎的岩石进一步变细，矿物组成和化学成分改变 ，产生新的物质。 包括： 1、溶解作用：岩石中的矿物溶解于水中的作用。
国际制土壤质地分类
粘粒
粉粒
砂粒
国际制土壤质地分类表
质地分类 各粒组土粒含量（重量%） 类别 质地级别名称 砂粒 粉砂粒 2---0.02mm 0.02---0.002mm 0---15 砂 土 砂土、壤砂土 85---100 类 55---85 0---45 壤 土 砂壤土 40---55 30---45 类 壤土 0---55 45---100 粉砂壤土 55---85 0---30 砂质粘壤土 30---55 20---45 粘 壤 粘壤土 45---85 土类 粉砂质壤粘土 0---40 55---75 0---20 砂质粘土 0---30 45---75 粘 土 粉砂质粘土 10---55 0---45 类 壤质粘土 0---55 0---35 粘土 0---35 0---35 重粘土 粘粒 <0.002mm 0---15 0---15 0---15 0---15 15---25 15---25 15---25 25---45 25---45 25---45 45---65 65---100
《土壤矿物质》课件
磷酸盐矿物质在土壤中并不常见， 但是它们对于植物生长十分重要。
土壤矿物质对土壤的作用
1
提供机械性支持
土壤矿物质的粘粒性质使其能够提供土壤的机械性支持，保持土壤结构的稳定性。
2
形成土壤结构
土壤矿物质和有机物可以形成土壤结构，便于水分、空气和植物根系的渗透和生长。
3
贡献养分
土壤矿物质可以释放出一些养分元素，如钾、钙和磷，对于植物生长非常重要。
4
影响土壤酸碱度
部分土壤矿物质可以通过溶解在水中影响土壤酸碱度，从而影响植物的生长和养分吸收。
土壤矿物质的分析方法
表征方法
通过X射线衍射、红外光谱以及 电子显微镜等人造检测手段表 征土壤矿物质。
显微镜方法
可以使用显微镜观察土壤样品， 应用偏光显微镜、荧光显微镜 等方法检测矿物质的形态和组 成。
能谱仪方法
《土壤矿物质》PPT课件
土壤矿物质是土壤的重要组成部分，对于植物生长和生态系统的平衡起着极 为重要的作用。
概述
什么是土壤矿物质？
土壤矿物质是指直径小于0.002毫米的无机颗粒状物质。它们构成土壤的颗粒体积分数通常 为50-90%。
土壤矿物质的组成
土壤矿物质的主要组成元素有硅、铁、铝、镁、钾、钠、钙等。
• 土壤矿物质的分析方法包括表征方法、显微镜方法和能谱仪方法。
利用扫描电镜-能谱仪技术可以 对矿物质进行高精度分析和表 征，是现代矿物学研究的主要 手段之一。
总结
• 土壤矿物质是构成土壤的重要组成部分，对于植物生长和土壤生态系 统的平衡起着必不可少的作用。
• 常见的土壤矿物质有硅酸盐矿物质、氧化物矿物质、碳酸盐矿物质、 硫酸盐矿物质和磷酸盐矿物质。
• 土壤矿物质的作用包括提供机械性支持、形成土壤结构、贡献养分以 及影响土壤酸碱度等。
chap03土壤矿物质PPT课件
.
17
红宝石
红宝石源自拉丁文。属于刚玉族矿物，三方晶系。因其成分中含 铬而呈红到粉红色，含量越高颜色越鲜艳。
红宝石硬度仅在金 刚石之下。颜色鲜红、 美艳，可以称得上是 “红色宝石之冠”。瑰 丽、华贵的红宝石是宝 石之王，是宝中之宝， 其优点超过所有的宝石。
.
18
物理性状
土壤性状 化学性状
生物学性状
第三章 土壤矿物质
教学目标：掌握粘土矿物组成、化学组成、结构性质，了解粘土矿物
的分布规律。
.
1
第一节 土壤物质的矿物组成和化学组成 第二节 粘土矿物 第三节 我国土壤粘土矿物分布规律
.
2
第一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
土壤
.
3
矿物质 38%，(95%)
有机质 12%，(5%)
的趋势是一致的。
.
5
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。
.
19
土壤矿物质的颗粒组成 土壤颗粒组成又称土壤机械组成：土壤中
不同粒径矿质颗粒的组合比例，一般以各 粒级所占百分比表示。
土壤粒级：土粒大小的等级。一般将土粒 分为石砾、砂粒、粉粒和粘粒四级。
.
20
图示∶土壤颗粒大小与. 矿物类型的关系
21
第二节 粘土矿物
粘土矿物的概念 组成粘粒的次生矿物叫粘土矿物（又称粘粒矿物 ）
土壤矿物质 PPT
化学风化作用包括如下几种作用： 溶解作用，水化作用，水解作用，氧
化作用
1、溶解作用
矿物的溶解度差异很大 在漫长的时间中，溶解的量是可观的 水中的有机酸或无机酸可以促进矿物的
溶解 常见矿物的溶解度顺序是：
石盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪 石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母 >白云母>石英
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钙长石[Ca（Al2Si2O8）]
长石比较容易风化，风化后形成高岭石、 二氧化硅和盐基物质。
（3）云母类：片状，有弹性，化学成份变 化大，主要包括白云母和黑云母：
---白云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2] 无色或淡灰黄色，抗风化力很强。
---黑云母[K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2] 黑色或褐色，易风化，分解后释放出盐 基，形成铁、铝氢氧化物和绿泥石等
与酸性岩相比，中性岩风化后形成的粘 粒较多，砂粒较少，Ca、Mg等盐基成分 较多。
3、基性岩
SiO2含量为45-55% 最主要的岩石是辉长岩、玄武岩
辉长岩：灰黑、暗绿等色，斜长石和辉石为主， 少量角闪石和和辉石。等粒结构。
玄武岩：黑、灰绿、灰黑等色。主要为基性斜 长石、辉石、伴有橄榄石。隐晶质，斑状结构， 有气孔或杏仁构造。
花岗岩：地壳中分布最多的岩石。肉红、 浅灰、灰白等色。主要由石英、正长石 和斜长石组成。等粒结构。
化作用
1、溶解作用
矿物的溶解度差异很大 在漫长的时间中，溶解的量是可观的 水中的有机酸或无机酸可以促进矿物的
溶解 常见矿物的溶解度顺序是：
石盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪 石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母 >白云母>石英
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钙长石[Ca（Al2Si2O8）]
长石比较容易风化，风化后形成高岭石、 二氧化硅和盐基物质。
（3）云母类：片状，有弹性，化学成份变 化大，主要包括白云母和黑云母：
---白云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2] 无色或淡灰黄色，抗风化力很强。
---黑云母[K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2] 黑色或褐色，易风化，分解后释放出盐 基，形成铁、铝氢氧化物和绿泥石等
与酸性岩相比，中性岩风化后形成的粘 粒较多，砂粒较少，Ca、Mg等盐基成分 较多。
3、基性岩
SiO2含量为45-55% 最主要的岩石是辉长岩、玄武岩
辉长岩：灰黑、暗绿等色，斜长石和辉石为主， 少量角闪石和和辉石。等粒结构。
玄武岩：黑、灰绿、灰黑等色。主要为基性斜 长石、辉石、伴有橄榄石。隐晶质，斑状结构， 有气孔或杏仁构造。
花岗岩：地壳中分布最多的岩石。肉红、 浅灰、灰白等色。主要由石英、正长石 和斜长石组成。等粒结构。
(土壤学教学课件)第一章-土壤矿物质
20微米 2.0毫米
粘粒
粉粒
砂粒
石砾
美国制
2微米
粘粒
粉粒
50微米
砂粒
石砾
10微米
1.0毫米
卡庆斯基制 物理性粘粒
物理性砂粒
石砾
中国制
2微米
粘粒
粉粒
50微米
砂粒
石砾
四、土粒基本性质
石砾（gravel）：岩石碎块，山区和河漫滩土壤中 常见。吸持性能很差，通透性极强。
砂粒（sand）：山前平原和冲积平原土壤中常见。 吸持性能弱，无粘结性和粘着性，表现松散，通透 性良好。
② 胀缩性大，蒙脱石晶层间距变化在0.96-2.14 nm之 间，蛭石的膨胀性比蒙脱石小，其晶层间距在0.961.45 nm之间。
③ 电荷数量大，同晶替代现象普遍。 ④ 胶体特性突出 ，较细（直径0.01-1 m），总表面
积为600－800 m2g-1，且80％是内表面。蛭石一般为 400 m2g-1。
x
y
2：1型的晶层
tet
oct
tet
z
x
y
4.同晶替代 （Isomorphic Substitution）
组成矿物的中心离子（ Si 4+, Al3+ ) 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。
tet
oct
z
x
y
Si4+ Al3+
Al3+, Fe2+ Mg2+
高岭组（1:1型矿物）
三水铝石(gibbsite)：分布较广
具有很强的固磷作用
水铝英石：火山灰土壤中的主要粘土矿物 氧化硅：石英、蛋白石（火山灰土壤）
第二章--土壤矿物质7PPT课件
白云母［KAl2Si3O10(OH)2］，又称钾云母。 颜色为无色或浅色，有时带绿色 呈透明或半透明状，薄片状
白云母片状崩解成碎片后化学分解困难，往往混杂在沙土中 反光性很明显 在分解过程中释放出钾 成为土壤中钾元素的来源之一
黑云母［KH2(Mg·Fe)2AlSi3O12］ 其性状与白云母相似，只是颜色呈黑色，不透明或半透明
2 . 1. 2. 2 土壤中的次生矿物
次生矿物
由原生矿物经风化过程新形成的矿物，称为次生矿物， 也称次生黏粒矿物 次生黏粒矿物有： 1、次生层状铝硅酸盐，如高岭石、蒙脱石和水化云母类等
2、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等氧化物类
3、简单的盐类，如碳酸盐、硫酸盐和氯化物等
（4）石英矿物（SiO2）
.
42
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
石英类矿物
（4） 石英矿物（SiO2）
普通石英呈透明或半透明的晶粒状的集合体
纯石英为无色
含有杂质时呈白、灰、黄、红、绿、天 蓝及紫色 完整晶形为两端锥形的六方柱状晶体或不规则块状
除氟酸外，不与任何酸类起作用，物理及化学性质稳定，
碳酸盐类矿物
（7） 方解石（CaCO3）
方解石是大理岩、石灰岩的主要组成矿物
易溶于酸，化学性质不稳定
是土壤中碳酸钙的主要来源
.
51
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（8）褐铁矿（Fe2O3·3H2O）
是赤铁矿水化而形成的一种含水氧化铁 分布较广。一般为棕色、黄色 是土壤黄色和棕色染色剂，以胶状包
不易风化，常以颗粒状残留于土. 壤中，是土壤中沙粒的主要43来源
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
• （5） 氧化铁类矿物
白云母片状崩解成碎片后化学分解困难，往往混杂在沙土中 反光性很明显 在分解过程中释放出钾 成为土壤中钾元素的来源之一
黑云母［KH2(Mg·Fe)2AlSi3O12］ 其性状与白云母相似，只是颜色呈黑色，不透明或半透明
2 . 1. 2. 2 土壤中的次生矿物
次生矿物
由原生矿物经风化过程新形成的矿物，称为次生矿物， 也称次生黏粒矿物 次生黏粒矿物有： 1、次生层状铝硅酸盐，如高岭石、蒙脱石和水化云母类等
2、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等氧化物类
3、简单的盐类，如碳酸盐、硫酸盐和氯化物等
（4）石英矿物（SiO2）
.
42
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
石英类矿物
（4） 石英矿物（SiO2）
普通石英呈透明或半透明的晶粒状的集合体
纯石英为无色
含有杂质时呈白、灰、黄、红、绿、天 蓝及紫色 完整晶形为两端锥形的六方柱状晶体或不规则块状
除氟酸外，不与任何酸类起作用，物理及化学性质稳定，
碳酸盐类矿物
（7） 方解石（CaCO3）
方解石是大理岩、石灰岩的主要组成矿物
易溶于酸，化学性质不稳定
是土壤中碳酸钙的主要来源
.
51
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（8）褐铁矿（Fe2O3·3H2O）
是赤铁矿水化而形成的一种含水氧化铁 分布较广。一般为棕色、黄色 是土壤黄色和棕色染色剂，以胶状包
不易风化，常以颗粒状残留于土. 壤中，是土壤中沙粒的主要43来源
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
• （5） 氧化铁类矿物
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2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
磁铁矿物
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
磷酸盐类矿物
（6） 磷酸盐类矿物
磷灰石Ca(PO4)3(F·Cl) 呈六方柱状晶体，颜色灰白、黄、绿、黄褐色 是制造磷肥的主要原料，高品位的磷灰石
含P2O5 42.3%，一般含P2O5 28%～30%时，可 用来生产过磷酸钙肥料
石灰岩由化学沉积和生物沉积作用而形成的 矿物组成： 主要有方解石
岩体层理明显
多为致密结构
硬度小
遇稀酸可发生气泡反应 颜色： 灰、青灰色，有机质含量高时呈黑色
石灰岩风化主要是化学溶解作用，风化后土层薄
稍粘，钙质丰富，抗酸力强
沉积
岩 2. 1. 1. 2 灰岩）
沉积岩（砾岩、砂岩、页岩、石
（1）砾岩 砾岩是各种岩石碎块经过搬运沉积再经胶 结硬化而成。直径一般大于2 mm，如经河水长途搬运， 其棱角磨圆，其间有孔隙，易透水，风化后呈沙砾状。
2、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等氧化物类
3、简单的盐类，如碳酸盐、硫酸盐和氯化物等
2．1. 2. 2
1、次生层状铝硅酸盐黏粒矿物
土壤中的次生矿物
次生层状铝硅酸盐黏粒矿物，按其结晶构造和性质的差异，可分为：
四大组： 高岭石组 蒙脱石组 每一组又包括若干种黏粒矿物 铝硅酸盐黏粒矿物的基本构造特点：
水化云母
斑晶为圆柱状的石英和长方形长石。
因结晶颗粒较小，难以发生物理风化。
岩浆岩（正长岩）
其矿物组成以正长石和角闪石为主 不含石英 有少量的灰石、磁铁矿 颜色 浅红色 呈块状或粒状构造。
岩浆岩（玄武岩）
是基性(SiO2 <50%)喷出岩，在地壳中分布 较广。
化学成分与辉长岩相当。 隐晶质结构，常有气孔构造
（3）角闪石与辉石类矿物（铁镁矿物，属于偏硅酸盐矿）
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
辉石、角闪石
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
辉石、角闪石
• （3）角闪石与辉石类矿物（铁镁矿物，属于偏硅酸盐矿）
角闪石 ［Ca2Na(Mg·Fe)4(Al·Fe)(SiAl)4O11(OH)2］
颜色呈褐或黑色，主要分布于岩浆岩中
（2）流纹岩： 化学成分与花岗岩基本相似，灰白、浅黄或浅红色。 斑状结构，斑晶为圆柱状的石英和长方形透长石。因结晶颗粒较 小，难以发生物理风化。
（3）正长岩： 其矿物组成以正长石和角闪石为主，不含石英，有 少量的灰石，磁铁矿，色浅红，呈块状或粒状构造。
岩浆岩
（4）玄武岩： 是基性喷出岩，在地壳中分 布较广。化学成分与辉长岩相当。色暗近 似黑色，隐晶质结构，常有气孔构造，风 化后质地较黏，含盐基物质较多。
变
质
岩
板板岩由泥质页岩、粉沙岩和其它
细粒碎屑沉积物质变质而成。
有完整的片理，劈开后呈平的薄
岩块状平面
（北方农民开采后做房瓦用。）
变
质
岩
片 片岩由各种岩石在高温高压下变质而成
也可由千枚岩进一步变质而成。
具有明显的片状构造，片理面呈粗糙皱纹状
岩 含有云母、角闪石及少量长石
变
质
岩
大大理岩由碳酸盐类（石灰岩、白云岩）变质而成。
一般由方解石、白云石和少量的石英、角闪石和
辉石矿物组成
理 具有各色花纹，是优良的建筑装饰材料
岩纯白的大理岩称为汉白玉，在我国云南分布较广
变
质
岩 2．1. 1. 3 变质岩（片麻岩、石英岩、板岩、片岩、大理岩 ）
（1）片麻岩 由花岗岩或沙岩变质而成。
（2）石英岩 由石英沙岩在高温高压条件下经过重结晶 变质而成。
颜色 色暗近似黑色
风化后质地较黏，含盐基物质较多。
岩浆岩（橄榄岩）
组成： 主要由橄榄石和 辉石组成。 颜色： 一般为暗绿色或黑绿色 全晶质粗粒或中粒结构 容易风化
岩浆岩
• 2．1. 1. 1
榄岩）
岩浆岩（花岗岩、流纹岩、正长岩、玄武岩、橄
（1）花岗岩：为粗粒、中粒或细粒全晶质的岩石，呈红色、灰色 或浅灰色。主要矿物有石英、正长石、黑云母，也有角闪石、斜 长石，由于矿物结晶颗粒较大，组成复杂，容易发生物理风化。
（5）橄榄岩： 主要由橄榄石和辉石组成，
一般为暗绿色或黑绿色，全晶质粗粒或中粒
结构，容易风化。
沉积岩
2 . 1. 1. 2 沉 积岩
砾岩 砂岩 页岩
石灰岩
2 . 1. 1. 2 沉 积岩
砾岩 砾岩是各种岩石碎块经过搬运沉积再经胶结硬化而成。
石砾一般在2 mm，
经河水长途搬运，其 棱角磨圆，其间有空 隙，易透水，风化后 呈沙砾状。
2 . 1. 1. 2 沉积
岩 砂岩
2 . 1. 1. 2 沉积
砂岩
岩
一般由直径0.1—2.0 mm的沙粒胶结而成
主要成分为石英，其次为长石、白云母、磁铁矿、 石榴石等
石英含量大于95%的为石英砂岩
长石含量达25%—60%的为长石砂岩
2 . 1. 1. 2 沉积
砂岩
岩
一般由直径0.1—2.0 mm的沙粒胶结而成
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
（2）云母类矿物（包括白云母和）
白云母
黑云母
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
云母类矿物
（2） 云母类矿物（包括白云母和黑云母）
白云母［KAl2Si3O10(OH)2］，又称钾云母。
颜色为无色或浅色，有时带绿色
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
（7）
方解石（CaCO3）
2. 1. 2. 1
（7）
方解石（CaCO3）
土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
碳酸盐类矿物
（7）
方解石（CaCO3）
方解石是大理岩、石灰岩的主要组成矿物
易溶于酸，化学性质不稳定
是土壤中碳酸钙的主要来源
正长石、斜长石结晶外型
KAlSi3O8
CaAl2Si2O8
钠长石 NaAlSi3O8
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
长石类矿物
（1） 长石类矿物
正长石（KAlSi3O8） （包括斜长石）
又称钾长石，颜色多呈肉红色，广泛分布于浅色岩浆岩中， 如花岗岩、正长岩、斑岩等。
正长石抗风化能力较弱，风化后形成的次生黏土矿物是土壤 中钾元素的重要来源。
黄铁矿
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（5） 氧化铁类矿物 赤铁矿（Fe2O3）， 红色， 条痕樱红色， 常使土壤染成红色。 磁铁矿（Fe3O4），常呈八面体晶形，铁黑色，条痕为黑色， 具有磁性。
黄铁矿（FeS2），金黄，较易风化，分解后形成硫酸盐。
变
质
岩
片 由花岗岩或砂岩变质而成。矿物组成：
石英、长石云母等
麻 因受到高温高压，矿物结晶呈带状排列
岩 具有一定的方向性，呈条带状
挤压作用
变
质
岩
石由石英沙岩在高温高压条件下经过重结晶变质
而成。
硬度大，抗机械性和抗化学腐蚀性强，
英不易风化。
一般为乳白色，如含有有少量氧化铁呈红色
岩和褐色。 风化后形成沙质或砾质颗粒
纯石英为无色
含有杂质时呈白、灰、黄、红、绿、天蓝及紫色
完整晶形为两端锥形的六方柱状晶体或不规则块状 除氟酸外，不与任何酸类起作用，物理及化学性质稳定， 不易风化，常以颗粒状残留于土壤中，是土壤中沙粒的主要来源
2 . 1. 2. 1
• （5）
氧化铁类矿物
土壤中的原生矿物
赤铁矿
2 . 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
呈透明或半透明状，薄片状
白云母片状崩解成碎片后化学分解困难，往往混杂在沙土中 反光性很明显 在分解过程中释放出钾 成为土壤中钾元素的来源之一
黑云母［KH2(Mg·Fe)2AlSi3O12］ 其性状与白云母相似，只是颜色呈黑色，不透明或半透明 容易分解，风化后形成黏土矿物，释放出钾元素
2. 1. 2. 1 土壤中的原生矿物
（2）砂岩 一般由直径0.1～2.0 mm的沙粒胶结而成， 主要成分为石英，其次为长石、白云母、磁铁矿、石榴 子石等。
（3）页岩 黏土经过压实、脱水和胶结作用，硬化后变 成页岩，呈页片状或层状构造。
（4）石灰岩 石灰岩由化学沉积或生物沉积作用而成。
变质岩
变 质岩
变
质
岩
片麻岩
石英岩
板岩
片岩 大理岩
岩浆岩
岩浆岩（花岗岩）
（1）花岗岩(SiO2 > 65%)为粗粒、中粒或细粒全 晶质的岩石，呈红色、灰色或浅灰色。
主要矿物 石英 正长石 黑云母 也有角闪石 斜长石
由于矿物结晶颗粒较大，组成复杂， 容易发生物理风化。
岩浆岩（流纹岩）
化学 成分与花岗岩基本相似，
颜色 灰白、浅黄或浅红色。 斑状结构
第二章
土壤矿物质
2.1 土壤矿物
土壤母质来源于岩石、矿物的风化产物，岩石是由矿物所构 成，是矿物的天然集合体。
•2.1.1 几种主要岩石类型与特性
地壳中的岩石可分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。 岩浆岩（火成岩）由岩浆冷却凝固形成，如花岗岩、闪长岩、玄武岩等，
它们含有石英、长石、深色矿物（如黑云母、辉石、角闪石等原生矿物）。 沉积岩是由岩石风化物经搬运、沉积再胶结而形成的，如花岗岩风化形成
土壤颗粒粗细 土壤酸碱性土壤养分
和性状
2.1.2 主要成土矿物的组成
矿物是指天然产出的、具有一定的化学成分、
内部构造和物理性质的元素或化合物。