土的物质组成

第2章土的物质组成及土水相互作用2.1 概述土是自然界中性质最为复杂多变的物质。

土的物质成分起源于岩石的风化（物理风化和化学风化）。

地壳表层的坚硬岩石，在长期的风化、剥蚀等外力作用下，破碎成大小不等的颗粒，这些颗粒在各种形式的外力作用下，被搬运到适当的环境里沉积下来，就形成了土。

初期形成的土是松散的，颗粒之间没有任何联系。

随着沉积物逐渐增厚，产生上覆土层压力，使得较早沉积的颗粒排列渐趋稳定，颗粒之间由于长期的接触产生了一些胶结，加之沉积区气候干湿循环、冷热交替的持续影响，最终形成了具有某种结构连结的地质体（工程地质学中称为土体），并通常以成层的形式（土层）广泛覆盖于前第四纪坚硬的岩层（岩体）之上。

天然形成的土通常由固体颗粒、液体水和气体三个部分（俗称三相）组成。

固体颗粒是土的最主要物质成分，由许多大小不等、形态各异的矿物颗粒按照各种不同的排列方式组合在一起，构成土的骨架，亦称土粒。

天然土体中土粒的粒径分布范围极广，不同土粒的矿物成分和化学成分也不一样，其差别主要由形成土的母岩成分及搬运过程中所遭受的地质引力所控制。

土是松散沉积物，土粒间存在孔隙，通常由液体的水溶液和气体充填。

天然土体孔隙中的水并非纯水，其中溶解有多种类型和数量不等的离子或化合物（电解质）。

若将土中水作为纯净的水看待，根据土粒对极性水分子吸引力的大小，则吸附在土粒表面的水有结合水和非结合水之分。

对于非饱和土而言，孔隙中的气体通常为空气。

土的上述三个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混合在一起，而是相互联系、相互作用，共同形成土的基本特性。

特别是细小的土粒具有较大的表面能量，它们与土中水相互作用，由此产生一系列表面物理化学现象，直接影响着土性质的形成和变化。

土的结构这一术语主要用于从微观的尺度描述土粒的排列组合和粒间连结，而土的构造则从宏观上反映了不同土层（包括夹层）的空间组合特征。

土的成分和结构共同决定了土的工程性质。

本章关于土的物质组成、土水相互作用和土的结构构造的阐述，构成了土质学的主要研究内容。

⼟的物质组成和结构第⼀章⼟的物质组成和结构第⼀节⼟的形成⼀、⼟和⼟体的概念1．⼟(soil)地球表⾯30－80km厚的范围是地壳。

地壳中原来整体坚硬的岩⽯，经风化、剥蚀搬运、沉积，形成固体矿物、⽔和⽓体的集合体称为⼟。

⼟是由固体相、液相、⽓体三相物质组成；或⼟是由固体相、液体相、⽓体相和有机质（腐殖质）相四相物质组成。

不同的风化作⽤，形成不同性质的⼟。

风化作⽤有下列三种：物理风化、化学风化、⽣物风化。

2．“⼟体”(soil mass)⼟体不是⼀般⼟层的组合体，⽽是与⼯程建筑的稳定、变形有关的⼟层的组合体。

⼟体是由厚薄不等，性质各异的若⼲⼟层，以特定的上、下次序组合在⼀起的。

⼆、⼟和⼟体的形成和演变地壳表⾯⼴泛分布着的⼟体是完整坚硬的岩⽯经过风化、剥蚀等外⼒作⽤⽽⽡解的碎块或矿物颗粒，再经⽔流、风⼒或重⼒作⽤、冰川作⽤搬运在适当的条件下沉积成各种类型的⼟体。

再搬运过程中，由于形成⼟的母岩成分的差异、颗粒⼤⼩、形态，矿物成分⼜进⼀步发⽣变化，并在搬运及沉积过程中由于分选作⽤形成在成分、结构、构造和性质上有规律的变化。

⼟体沉积后：a.将经过⽣物化学及物理化学变化，即成壤作⽤，形成⼟壤（1）靠近地表的⼟体b. 未形成⼟壤的⼟，继续受到风化、剥蚀、侵蚀⽽再破碎、再搬运、再沉积等地质作⽤。

（2）时代较⽼的⼟，在上覆沉积物的⾃重压⼒及地下⽔的作⽤下，经受成岩作⽤，逐渐固结成岩，强度增⾼，成为“母岩”。

总之，⼟体的形成和演化过程，就是⼟的性质和变化过程，由于不同的作⽤处于不同的作⽤阶段，⼟体就表现出不同的特点。

三、⼟的基本特征及主要成因类型（⼀）⼟的基本特征从⼯程地质观点分析，⼟有以下共同的基本特征：1．⼟是⾃然历史的产物⼟是由许多矿物⾃然结合⽽成的。

它在⼀定的地质历史时期内，经过各种复杂的⾃然因素作⽤后形成各类⼟的形成时间、地点、环境以及⽅式不同，各种矿物在质量、数量和空间排列上都有⼀定的差异，其⼯程地质性质也就有所不同。

土壤的结构组成
土壤的结构组成包括：
1. 矿质颗粒：主要由砂、粉砂、粘土和漂砾等颗粒组成。

矿质颗粒的大小和比例决定了土壤的质地，影响其透水性和透气性。

2. 有机物质：主要由植物残体和动物残体分解而来，包括有机质和腐殖质。

有机物质能增加土壤保水能力、改善土壤结构、提供养分等。

3. 水分：土壤中的水分主要存在于微孔隙和粘结水中。

合适的水分含量对于植物生长非常重要。

4. 空气：空气存在于土壤微孔隙内。

土壤中的空气对于植物根系通气和微生物活动至关重要。

5. 微生物：土壤中存在大量的微生物，如细菌、真菌和原生动物等。

微生物的存在对于土壤的生物化学循环、有机物分解和养分转化起重要作用。

6. 土壤生物：包括土壤动物和植物根系。

土壤动物包括蚯蚓、昆虫、螨类等，它们的活动能改善土壤结构和模糊土壤中的养分。

植物根系能固定土壤、增加土壤的稳定性，以及吸收水分和养分。

这些组成部分相互作用形成了土壤的复杂结构，影响着土壤的物理性质、化学性质和生物性质。

第一课土壤里有什么1.土壤由黏粒、沙粒、腐殖质、空气和水等多种成分组成2.腐殖质能够保持土壤中的水分，同时还能提供植物生长所需要的养分。

3.土壤按质地可以分为沙质土、黏质土、壤土3种类型。

4.沙质土比较疏松，透气性和渗水性好，比较适合（西瓜、花生、仙人掌、薯类、芝麻）等植物生长；黏质土具有一定的黏性，透气性和渗水性差，但是保肥力强，适合（水稻、芦苇）等植物生长；壤土的透气性和渗水性较好，能够保水、保肥，大部分植物都适合生长在壤土中。

∙沙质土是由大量的沙粒和少量的黏粒混合而成的，呈浅棕色；∙黏质土黏粒含量多，沙粒含量少，呈棕色或红色；∙壤土的沙粒和黏粒含量介于沙质土和黏质土之间，富含腐殖质，颜色一般较深。

5.土壤里有什么能够满足植物生长的需要?答:土壤里的腐殖质、沙粒中含有的矿物质、空气和水。

6.观察土壤我们有哪些发现?①肉眼，新鲜土壤有水分，小石子，动植物残体。

②放大镜:土壤中有大小不同的砂粒，粉末状微粒。

7.把土壤倒入水中会有什么现象?且玻璃棒搅拌后，会有什么现象?答:刚开始水会变浑浊，并冒出许多小气泡，说明土壤中含有空气。

一段时间后，水中会出现分层现象，上层为水，下层为土壤，最后水会慢慢变清。

搅拌时水会变浑浊，静置一段时间后，水面漂浮植物残体等杂质，水中土壤分层，上层的颗粒较小是黏土，越往下颗粒越大，下层颗粒较大是沙粒。

8.用玻璃棒进行搅拌时盖要注意什么?答:需要注意的是玻璃棒应顺着一个方向缓慢搅拌，玻璃棒不要碰到烧杯壁。

9.加热土壤要注意什么?会发现什么?说明了什么?答:加热土壤时，不要触碰热的物体。

会发现加热时烧杯壁上有水渗出，说明了土壤中含有水分。

继续加热会闻到一股焦糊味，且土壤的颜色会变浅，这说明土壤中有腐殖质。

10.什么是腐殖质?它有什么特征?有什么作用?答①腐殖质:地面上死亡的动物、植物完全腐烂后，在土壤中形成的黑褐色物质就是腐殖质。

②腐殖质特征:腐殖质烤糊后会发出糊臭味。

③腐殖质作用:腐植质能够保持土壤中的水分，同时还能提供植物生长所需要的养分。

土的组成成分土是地球表面的一种物质，由多种不同的成分组成。

这些成分包括有机物、无机物、水分和空气。

下面将详细介绍土的组成成分。

一、有机物有机物是土壤中的重要组成部分，主要由已经死亡的植物和动物的遗体以及它们的分解产物组成。

有机物的分解产物包括腐殖质、腐植酸等。

这些有机物能够提供植物生长所需的养分，促进土壤的肥力。

二、无机物无机物是土壤中的另一个重要组成部分。

主要包括矿物质、土壤颗粒和土壤结构。

矿物质是由各种不同的化学元素组成的晶体，如石英、长石、云母等。

这些矿物质在土壤中起到了提供养分和储存水分的作用。

土壤颗粒是土壤的基本单位，包括沙粒、粉粒和粘粒。

沙粒是直径大于0.05毫米的颗粒，粉粒是直径在0.05毫米到0.002毫米之间的颗粒，粘粒是直径小于0.002毫米的颗粒。

这些土壤颗粒的不同比例和结合形式决定了土壤的质地和透气性。

土壤结构是指土壤颗粒的排列和组合形式。

土壤结构可以分为团聚结构、疏松结构和块状结构等。

团聚结构是指土壤颗粒通过有机物和粘土矿物质黏合在一起，形成块状或颗粒状的结构。

疏松结构是指土壤颗粒之间存在较多的孔隙，有利于水分和气体的运动。

块状结构是指土壤颗粒通过胶结物质黏合在一起，形成块状的结构。

土壤结构的不同会影响土壤的透气性、保水性和保肥性。

三、水分水分是土壤中不可或缺的成分之一。

土壤中的水分主要来自降水和灌溉。

水分在土壤中以毛细管力和重力作用下分布。

毛细管力使水分能够在土壤颗粒之间上升，提供植物所需的水分；重力则使多余的水分向下排出，避免土壤过湿。

四、空气空气是土壤中的另一个重要成分。

土壤中的空气主要来自土壤孔隙中的空间。

空气在土壤中起到通气和氧气供应的作用，有利于植物根系的呼吸和生长。

土壤中的空气含氧量直接影响植物的生长和发育。

以上是土的组成成分的详细介绍。

土的组成成分包括有机物、无机物、水分和空气。

这些成分相互作用，共同决定了土壤的肥力、质地、透气性和保水性。

了解土的组成成分对于农业生产和土壤管理具有重要意义。

土工试验工考试题1、问答题土的物质组成是哪几部分？正确答案：土的物质组成主要有固相、液相和气相三部分。

2、问答题试说明直剪试验的目的和意义，写出库仑定律的表达式，并指出强度指标。

正确答案：目的是（江南博哥）测土的抗剪强度指标，它可用于：①评价土体稳定性；②计算挡土结构物上的土压力；③计算地基承载力。

2.库仑定律：；3.强度指标c、3、多选含水量对粘性土的工程性质有极大的影响，如对土的（）等。

A.状态B.抗剪强度C.固结变形D.地基承载力正确答案：A, B, C4、问答题简述土样的采集过程。

正确答案：土样的采集：用于室内土工试验的土样，其颗粒粒径均需小于60mm，土样有原状土和扰动土之分：保持土的原始结构及天然含水量，并使土样的采集不受扰动的称为原状土，反之则为扰动土。

土样可在试坑、平洞、竖井、天然地面及钻孔中采取。

在试坑中或天然地面同步挖取原状土时，可用有上、下盖的铁皮取土筒，打开下盖，扣在欲取的土层上，边挖筒周围土，边压土筒至筒内装满土样，然后挖断筒底土层（或左、右摆动即断），取出土筒，翻转削平筒内土样，若周围有空隙可用取土器；采取扰动土时，应先清除表层土，然后分层用四分法取样，对于盐渍土，应分别在0-0.05、0.05-0.25、0.25-0.50、0.50-0.75、0.75-1.0m深分层取样。

试验所需土样的数量，宜符合有关的规定，并应附取土记录表及土样现场描述。

原状土样应附合下列要求：（1）土样的蜡封应严密，保管和运输过程中不得受震、受热、受冻。

（2）土样取样过程中不得受压、受挤、受扭。

（3）土样应充满取土筒。

原状土样和需要保持天然含水量的扰动土样在试验前应妥善保管，并应采取防止水分蒸发的措施。

随土样运到试验单位的同时，该附送试验委托书内说明书，其中各栏根据取样记录填写该表，若还有其它试验要求，可在委托书内说明。

分类试验人员在接受土样时，进行清点核对工作，按要求逐项试验整理出试验报告。

泥土，也称为土壤，是由多种物质组成的复杂混合物。

它的主要成分包括：
1. 矿物质：泥土中的矿物质是土壤的主要组成部分，它们来源于岩石的物理和化学风化。

常见的矿物质包括硅酸盐、氧化物（如氧化铁和氧化铝）、碳酸盐等。

这些矿物质提供了植物生长所需的营养元素，如氮、磷、钾等。

2. 有机质：有机质是由动植物残体和排泄物分解而成的复杂有机化合物。

它们对土壤的结构、肥力和保水能力有重要影响。

有机质的含量通常用百分比表示，对土壤质量的评价至关重要。

3. 水分：水分是土壤中的重要组成部分，对于维持土壤的活力和生态系统的平衡至关重要。

土壤水分可以分为三种状态：固态（结合在矿物颗粒上的水）、液态（自由移动的水）和气态（土壤孔隙中的水蒸气）。

4. 空气：土壤中的空气对于维持土壤生物活动和植物根系的呼吸至关重要。

空气通过土壤孔隙系统流动，这些孔隙由矿物质颗粒和有机质的间隙组成。

5. 生物：土壤生物包括微生物（如细菌和真菌）、小型无脊椎动物（如蚯蚓和昆虫幼虫）、植物根系等。

它们在土壤的形成和肥力循环中扮演着关键角色。

泥土的成分和性质会因地理位置、气候条件、土壤类型和人类活动等因素而有所不同。

土壤科学家通过土壤分类和研究，可以了解土壤的特性，从而更好地管理和保护土壤资源。

组成土壤的四种物质
土壤是地球表面的一层松散物质，由岩石风化、搬运、沉积形成的颗粒状矿物质、微生物、昆虫、植物、水、动植物遗骸和粪便、有机物或无机物等物质组成。

它是一种复杂的混合物，含有固态、液态和气态三种不同的物质，具有一定的肥力。

岩石的物理风化产生原生矿物形成无粘性土，化学风化产生次生矿物形成粘性土，生物风化产生有机质。

土壤的不同形态和质量一般分为沙土、粘土和壤土，它们的保水性和透气性影响着区域环境的水平。

沙土：沙含量80%以上，混合20%以下的粘土，土质疏松，透水性好，透气性好，粘稠度低，不易保水保肥，不易耕种，不易种植部分植物，容易被大水冲散。

粘土:沙粒很少，很粘。

它是具有非常小颗粒的铝硅酸盐。

它是由地球表面的铝硅酸盐矿物风化形成的。

它是一种重要的矿物原料。

加水后可塑性好，含应时、云母、硫化物等杂质。

壤土:壤土介于粘土和沙土之间，兼有两者的优点。

它具有良好的透气性和保水性。

含砂较多的砂壤土和含粘土较多的粘壤土。

适合种植各种植物。

在我们的生产生活中，要根据不同地区的不同土壤，适当施用和改良土壤。

许多不良的土壤健康状况是由人类活动造成的，因此我们应该坚持保护和合理利用土壤资源。