第一章土壤矿物质-课件（PPT-精）.ppt

第一章　　绪论 第三章 土壤矿物质(Soil mineral ) 矿物：指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。 是指地质作用下天然形成的纯净物 岩石：矿物的集合体 　1、几乎包括元素周期表中所有元素； 2、O、Si、Al、Fe为主，地壳中四者共占88.7%以，土壤中92.93％； 3、植物必需营养元素含量低，分布不平衡。 4 反映了成土过程中的分散性，富积性，生物积聚 (3) 电荷数量大 20-40cmol/kg 同晶替代现象普遍，主要发生在硅片，电荷量较大，但部分被层间K+中和，有效电荷量少于蒙脱石 (4) 可塑性等性质介于高岭组和蒙脱组之间。比表面70-120 m2/g 　 伊利石主要存在于我国北方干旱地区土壤中 四川盆地紫色土和河流冲积土一般以伊利石为主 本章结束 谢谢大家 * * 第一节 土壤矿物质的矿物和化学组成 一、元素组成 　　表3-1　地壳和土壤的平均化学组成（重量%） 0.08 0.085 2.0 0.1 0.002 0.005 0.001 0.0003 0.093 0.09 0.023 0.01 0.01 0.005 0.003 0.003 P S C N Cu Zn B Mo 49.0 33.0 7.13 3.80 1.37 1.67 1.36 0.60 0.085 47.0 29.0 8.05 4.65 2.96 2.50 2.50 1.37 0.10 O Si Al Fe Ca Na K Mg Mn 土壤中 地壳中 元素 土壤中 地壳中 元素 二、矿物组成(Mineral components) 原生矿物：由地壳深处岩浆冷凝而形成的矿物 次生矿物：由原生矿物风化演变而形成的新矿物，又称次生粘土矿物。 (一)原生矿物(Primal mineral)　 1、原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主 　 以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。 如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。 2、原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性 　 石英最稳定，是粗土粒的主要成分；白云母和长石较稳定，在粗土粒中较多； 黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。 3、原生矿物是植物养分的重要来源 　　Ca、Mg、K、P、S等 （二）次生矿物(secondary mineral) 　原生矿物分解转化形成的矿物。 以粘土矿物为主，又以结晶层状硅酸盐矿物为主；此外有Si、Al、Fe的氧化物及其水合物 。 　　　　　硅氧四面体的构造图示法 第二节 粘土矿物(Clay mineral) 一、层状硅酸盐粘土矿物 (一)构造特征 1、基本结构单位 (1)硅氧四面体（SiO44-→Si2O52-→Si4O104- ） －1 (2)铝氧八面体(AlO69-→Al4O1212-→Al4（OH）8O44- ) 　..\kuangwu.swf 铝氧八面体的构造图示法 2、单位晶片 硅氧四面体 硅（氧）片 铝氧八面体 铝（氧）片 －1.5 硅片（硅氧片）图示法 存在6个氧原子组成的晶穴p24 铝片（水铝片）图示法 3、单位晶层 （1）1:1型 一层硅（氧）片与一层铝（氧）片重叠而成 1:1型层状硅酸盐(高岭石)晶体结构示意图 （2）2:1型 两层硅（氧）片中间夹一铝（氧）片 2:1型层状硅酸盐（蒙脱石）晶体结构示意图 （3）2:1 :1型 2:1型基础上增加一铝（氧）片(或镁层) 2:1:1型层状硅酸盐（绿泥石）结构示意图 4、同晶替代 指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的其它离子所代替而矿物晶格构造保持不变的现象。 发生同晶替代后，硅酸盐矿物产生永久负电荷 (二) 硅酸盐矿物的种类 1、高岭(石)组(Kaolinite ) 包括高岭石、埃洛石、珍珠陶土等 特点： (1) 1:1型 单位晶胞（层）化学式：Al4Si4O10(OH)8 SiO2/Al2O3=4/2=2 硅铝铁率：土壤粘粒部分的SiO2和Fe2O3、Al2O3（R2O3）含量的分子比 硅铝率：土壤粘粒部分SiO2和Al2O3的分子比 硅铁率：土壤粘粒部分SiO2和Fe2O3的分子比 硅铝铁率可以反映土壤母质的化学风化程度 硅铝铁率还