土壤礦物質

土壤礦物質

土壤礦物質是岩石經風化作用形成的,是土壤固相的主體物質,構成了土壤的“骨骼”,占土壤固相總質量的95%~98%。按成因分為原生礦物和次生礦物。土壤中有機質、微生物體等只占土壤固相質量的不到5%。土壤礦物質的組成、結構和性質對土壤理化性質、生物與生物化學性質有著深刻的影響,對於鑑定土壤類型、識別土壤形成過程有著重要的作用。

釋義

土壤礦物質是岩石經風化作用形成的,是土壤固相的主體物質,構成了土壤的“骨骼”,占土壤固相總質量的95%~98%。按成因分為原生礦物和次生礦物。土壤中有機質、微生物體等只占土壤固相質量的不到5%。土壤礦物質的組成、結構和性質對土壤理化性質、生物與生物化學性質有著深刻的影響,對於鑑定土壤類型、識別土壤形成過程有著重要的作用。

產生

原生礦物類是岩石經風化作用被破碎形成的碎屑,其原來化學成分沒有改變。主要有矽酸鹽礦物,氧化物類礦物,硫化物和磷酸鹽類礦物。

次生礦物類是原生礦物質經過化學風化作用後形成的新礦物,其化學組成和晶體結構均有所改變,主要有高嶺石、蒙脫石、伊利石類粒徑<0.001mm。

組成與特性

原生礦物

是直接來源於岩石受到不同程度的物理風化作用的碎屑,其化學成分和結晶構造未有改變。土壤原生礦物主要種類有:矽酸岩和鋁酸鹽類、氧化物類、硫化物和磷酸鹽類,以及某些特別穩定的原生礦物(如石英、石膏、方解石等)

次生礦物

岩石風化和成土過程新生成的礦物,包括各種簡單鹽類,次生氧化物和鋁矽酸鹽類礦物等統稱次生礦物。次生礦物中的簡單鹽類屬水溶性鹽,易淋失,一般土壤中較少,多存在於鹽漬土中。三氧化物類和次生鋁矽酸鹽是土壤礦物質中最細小的部分,一般稱之為次生粘土礦物。土壤很多物理、化學性質,如吸收性、膨脹收縮性、粘著性等都和土壤所含的粘土礦物,特別是次生鋁矽酸鹽的種類和數量有關。

簡單鹽類:它們都是原生礦物經化學風化後的最終產物,結晶構造也較簡單,常見於乾旱和半乾旱地區的土壤中。

三氧化物類

它們是矽酸鹽礦物徹底風化後的產物,結晶構造較簡單,常見於濕熱的熱帶和亞熱帶地區土壤中,特別是基性岩(玄武岩、石灰岩、安山岩)上發育的土壤中含量最多。次生矽酸鹽類:這類礦物在土壤中普遍存在,種類很多,是由長石等原生矽酸鹽礦物風化後形成。它們是構成土壤的主要成分,故又稱為粘土礦物或粘粒礦物。由於母岩和環境條件的不同,使岩石風化處於不同階段,在不同的風化階段所形成的次生粘土礦物的種類和數量也不同。但其最終產物都是鐵鋁氧化物。土壤中次生矽酸鹽可分為三大類:伊利石、蒙脫石和高嶺石。

伊利石是一種風化程度較低的礦物,一般土壤中均有分布,但以溫帶乾旱地區的土壤中含量最多。其膨脹性較少,具有較高的陽離子代換量,並富含鉀。

蒙脫石為伊利石進一步風化的產物,是基性岩在鹼性環境條件下形成的,在溫帶乾旱地區的土壤中含量較高。其陽離子代換量極高。它所吸收的水分植物難以利用,因此富含蒙脫石的土壤,植物易感水分缺乏,同時乾裂現象嚴重而不利於植物生長。

高嶺石為風化程度極高的礦物,主要見於濕熱地區的土壤中,在花崗岩殘積母質上發育的土壤中含量也較高。其膨脹性小,陽離子代換量亦低。富含高嶺石的土壤,透水性良好,植物可獲得有效水分多,但供肥、保肥能力低,植物易感養分不足。

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