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第2章 土壤矿物质Soil Mineralogy 蔡德利 资源与环境系 TsaiDeli@ 主要内容 2.1 土壤的组成（Soil Components） 2.2 土壤矿物质（Soil Mineral Substance / 地学基础，Foundation of Soil Geology） 2.3 岩石风化和土壤的形成（Rock Weathering Soil Formation） 2.1 土壤的组成（Soil Components） 土壤三相（three phases of soil）：固相、液相和气相 土壤是由固相、液相和气相三种物质组成的疏松多孔体。 固相（soil solid phase）物质即固体土粒，约占土壤总体积的50%，包括矿物质和有机质，矿物质占总体积的45%以上，有机质占5%左右。 2.1 土壤的组成（Soil Components） 土壤三相（three phases of soil）： 固相物质所构成的孔隙中分布着液相（soil liquid phase）和气相（soil air phase）物质。 液相物质即土壤水分，其中含可溶性物质。 气相物质即土壤空气。 土壤中还有活的生物。 2.1 土壤的组成（Soil Components） 理想土壤的组成： 2.1 土壤的组成（Soil Components） 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 2.2.1 矿物 2.2.2 岩石 2.2.3 地质作用（略） 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 矿物质是构成土壤的基本物质，是土体的“骨架”。 矿物质是植物矿质营养的源泉，是全面影响土壤肥力高低的一个决定性因素。 一般，体积占土壤总体积的45%以上； 重量占土粒总重量的95%以上 。 矿物（mineral）是一类具有一定的化学组成、物理性质和内部构造而天然存在于地壳中的化合物或单质化学元素。 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 矿物（mineral）: 来源：是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物； 作用：是岩石的基本组成单位； 形态： 绝大多数是由两种以上的元素组成的化合物，如石英（SiO2） 也有少数由一种元素组成，如金刚石（C）、石墨、金等。 绝大多数是固态矿物，少数为液态或胶体状态。气态矿物，如天然气；液态矿物，如汞。 还有少数有机态矿物，如石油。 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 土壤中矿物的分类: 原生矿物（primary mineral）是由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而形成的矿物。如石英、云母、长石等。 次生矿物（secondary mineral）是在地壳中或地表面，由原生矿物经风化和变质作用后，改变了原来的形态、性质和成分，形成的新的矿物。 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 原生矿物（primary mineral）的主要类型： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 正长石（orthoclase）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 斜长石（plagioclase）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 白云母（muscovite）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 角闪石（hornblende）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 辉石（pyroxene）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 石英（quartz）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 磷灰石（apatite）： 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 氧化铁类矿物 赤铁矿（Fe2O3） ，常使土壤染成红色。 磁铁矿（Fe3O4） ，具磁性。 黄铁矿（FeS2） ，分解后形成硫酸盐。 方解石（CaCO3） 方解石是土壤中碳酸钙的主要来源。 褐铁矿（Fe2O3? 3H2O） 由赤铁矿水化形成的一种含水氧化铁，是土壤黄色和棕色染色剂。 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 硅酸盐类矿物的结构: 大部分原生矿物是硅酸盐，它们的基本结构是硅氧四面体，部分矿物中还有铝氧八面体。 多个硅氧四面体或铝氧八面体通过共用氧连接可形成链状、片状等不同的结构，可分别形成称为硅氧片和铝氧片的片状结构。 由硅氧片和铝氧片可产生种类繁多的矿物。 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 硅氧四面体的结构: 2.2 土壤矿物质（Mineral Substance） 硅氧四面体的结