第三章土壤矿物成分.ppt

第三章土壤矿物质 SoilMineralMaterial 第一节矿物学组成 一 矿物类型1 原生矿物 原始成岩矿物形态 颜色 光泽 硬度 比重 解理硅酸盐矿物长石类 光羊石 角闪石 云母类碳酸盐矿物方解石 白云石 氢 氧化物矿物石英 赤铁矿 褐铁矿等磷酸盐矿物磷灰石等2 次生矿物 粘土矿物 在风化 成土过程中形成的矿物 粘粒主要由次生矿物组成 3 铝硅酸盐类导电性 结晶性 膨胀性 层状 薄层状 组成与结构由铝Al和 硅Si组成 由片状结晶构造结晶单元 晶胞 晶层硅氧4面体 铝氧8面体 下页幻灯片图示 硅氧片 铝氧片底面间距 轴间距 内表面 外表面同晶置换 同晶异质代换 Si4 Al3 Fe3 Al3 Mg2 Fe2 负电荷 常见土壤粘土矿物示意图 二 土壤主要矿物种类与性质 一 粘土矿物高岭组高岭石Kaolinite埃洛石Halloysite 1 1型粘土矿物 蒙脱组蒙脱石Montmorillonite拜来石Smectite 2 1型粘土矿物 云母组伊利石VermiculiteMicaIllite 非膨胀型2 1型粘土矿物 间层型绿泥石Chlorite 2 1 1型粘土矿物 非晶型水铝英石Allophane羽毛缟石Imogolite 非结晶性粘土矿物 二 氢氧化物 氧化物类水铝石 Al2O3 H2O 针铁矿 Fe2O3 H2O 褐铁矿 2Fe2O3 3H2O 三 矿物分布高岭组热带 亚热带 华南红 黄壤蒙脱组东北黑土 内蒙栗钙土 华北褐土 西北灰钙土伊利石北方土壤氧化物南方土壤 华南红 黄壤 第二节矿质土粒的分级 一 土粒的分级 分组 Stockes公式v 2 9 dp dw r2g u20C dp 2 60 dw 0 99820 u 1 002 g 9 81沉降10cm Silt4 48 Clay8hr粒级 国际制 砾石d 2mm砂粒d 2 0 02粗砂粒d 2 0 2 细砂粒d 0 2 0 02粉粒d 0 02 0 002粘粒d 0 002粗粘粒d 0 002 0 0002 细粘粒d 0 0002 二 各级土粒的组成 性质1 矿物学组成 理论判断 实验室观察 砾石岩石碎块砂粒 粉粒石英粘粒粘土矿物2 化学组成砂粒 粉粒石英 长石 原生矿物 SiO2含量多粘粒次生铝硅酸盐类矿物 Fe Al K Ca含量多 3 性质 比表面积 比表面积 m2 g 最大吸湿水量 最大保持水量 第三节土壤质地 一 土壤质地的定义与分类1 土壤质地的定义 土壤中各粒级的组合比例 重量 2 土壤质地分类 按颗粒的百分含量 人为地将土壤划分为若干类别 土壤质地分类方式 国际制4类苏联制 卡夫斯基制 详制 简制 粒级名称粒级 mm 石砾 2粗砂2 2 0砂粒细砂0 2 0 02粉砂粒0 02 0 002粘粒 0 002 表1国际制土粒分级标准 粒级名称粒径 mm 石砾 3粗砂3 1中砂1 0 25细砂0 25 0 05粗粉砂0 05 0 01中粉砂0 01 0 005细粉砂0 005 0 001粘粒 0 001 表2 苏 卡庆斯基土粒分级标准 物理性砂粒 物理性粘粒 质地划分依据 国际制 粘粒含量小于15 为砂土类 壤土类 粘粒含量15 25 为粘壤土类 粘粒含量大于25 为粘土类 根据粉砂粒含量 凡粉砂粒含量大于45 的 在质地名称前冠 粉砂质 根据砂粒含量 凡砂粒含量大于55 的 在质地名称前冠 砂质 粒级粒径 mm SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2OP2O51 0 293 61 61 20 60 050 80 05砂粒0 2 0 0494 03 00 50 10 11 50 10 04 0 0189 45 10 80 30 22 30 2粉粒0 01 0 00274 213 25 11 60 34 20 1粘粒 0 00253 221 513 21 61 04 90 4 表3不同粒级的化学组成 粒径 mm 石英长石云母角闪石其它1 0 258614 0 25 0 058112 430 05 0 0172157330 01 0 0056382153 0 0510106677 表4各级土粒的矿物组成 土粒越细矿物成分中SiO2含量越少 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO P2O5 K2O等含量越多 原因 各种矿物的抗风化能力强弱不一 石英 长石 白云母等浅色矿物 抗风化能力强 常存在于较粗的颗粒中 而辉石 角闪石等深色矿物抗风化能力弱 易风化 多存在于较细的颗粒中 粒级名称主要物理性质与物理机械性质石砾通透性强 无粘结力 粘着力 可塑性及胀缩性 不能蓄水保肥 土温变幅大 砂砾通透性强 毛管水上升高度低 无粘结力 粘着力 可塑性和胀缩性 蓄水保肥力弱 养分贫乏 土温变幅大 粘粒通气不良 透水困难 毛管水上升高 但缓慢 粘着力 粘结力 可塑性 胀缩均很强 干旱成硬土块 蓄水保肥力强 矿质养分丰富 土温变幅小 粉粒直径与物理性质介于砂粒与粘粒之间 通透性比粘粒强 毛管水上升较高 略有粘结力 粘着力 可塑性 湿时膨胀微弱 干缩后紧密 蓄水保肥力较强 表5各级土粒的物理性质和物理机械性质 二 土壤的质地与肥力土壤的固 液 气三相组成中 液气两相是由固相的特性和组合决定的 即决定于土壤质地状况 土壤质地是土壤最基本的性状之一 常常是土壤通气 透水 保水 保肥 导湿 耕性等决定性因素 砂土类粘土类壤土类理想的土壤质地1 土壤质地剖面 层次性 定义土壤在垂直方向上质地层次的厚度与比例状况 土体构型 形成原因母质的层次性成土过程中物质的移动耕作活动各种质地剖面构型的肥力性状上砂下粘型 上松下紧型 蒙金土 上粘下砂型 上紧下松型 夹层型 砂夹粘 粘夹砂 上下均一型 砂土型 粘土型 松散型 紧实型 2 土壤质地的改良土壤质