土壤地理学复习题 第一节 土壤母质和矿物

1、第一节 土壤母质和矿物质一、名词解释土壤母质岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。物理风化物理风化又称机械崩解作用，指矿物发生机械破碎，而没有化学成份和结晶构造变化的作用。化学风化化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用。原生矿物是经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。次生矿物原生矿物经风化后重新形成的新矿物，其化学组成和构造都经过改变，而不同于原来的原生矿物。同晶替代（同晶置换）粘土矿物晶架内四面体或八面体中心的离子（中心离子）常被另一种大小相近而且电性相同的离子所替代，改变了晶架的化学组成，而晶体构造保

2、持不变的现象，这种现象称为同晶替代（同晶置换）。常见的是Al3+代换Si4+, Ca2+、Mg2+代换Al3。粘土矿物次生矿物是土壤物质中最细小的部分（粒径<0.001mm），具有胶体的性质，又常称之为粘土矿物或粘粒矿物。硅铝率风化壳、土体或胶体颗粒中SiO2与Al2O3的分子比率。二、思考题1、原生矿物的主要功能有哪些？原生矿物是构成土壤的骨骼土粒；并通过风化提供养分(土壤为什么是固相整体，植物生长所需养分从何而来) 部分转化为次生矿物。2、什么叫硅铝率和硅铝铁率，有什么意义？如何凭借硅铝率和硅铝铁率初步判断矿物或土壤的风化程度？ 将土体和母岩或母质加以对比，可以说明分解过程的特征；

3、如果硅铝铁率比值增大，说明土壤矿物风化有脱铝铁过程（实际情况很少出现）；反之，硅铝铁率比值越小，说明土壤矿物风化有脱硅富铝化过程，硅铝铁率比值越小，一般情况下说明土壤的风化程度越高。（使用硅铝率的意义相同）； 对照剖面上下层的硅铝铁率比值，可说明剖面中矿物质的分解和淋溶状况； 粘粒部分的硅铝铁率，还可用来判断粘土矿物的种类和性质。3、次生矿物主要有哪些种类？鉴定次生矿物有什么重要意义？大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改变。据其性质与结构可分为三类：简单盐类、次生氧化物类、次生铝硅酸盐类。（1）简单盐类：属水溶性盐，结晶构造都较简单，易淋溶流失，多存在于干旱

4、和半干旱地区的盐渍土中。如方解石(CaCO3)、白云石CaMg(CO3)2、石膏(CaSO4·2H2O)。（2）次生氧化物类：土壤矿物质中最细小部分，称之为次生粘土矿物。如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)，是硅酸盐矿物彻底风化后产物，结晶构造较简单，常见于湿热的热带和亚热带地区土壤中。（3）铝硅酸盐类：土壤矿物质中细小部分，土壤很多重要物理、化学过程和性质都和次生铝硅酸盐种类和数量有关。这类矿物在土壤中普遍存在，种类很多，是由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成，是构成土壤粘粒的主要成分。由于母岩和环境条件的不同，使岩石风化处在不同的阶段，

5、在不同的风化阶段所形成的次生矿物的种类和数量也不同。但其最终产物都是铁铝氧化物。例如，在干旱和平干旱的气候条件下，风化程度较低，处于脱盐基初期阶段，主要形成伊利石；在温暖湿润或半湿润的气候条件下，脱盐基作用增强，多形成蒙脱石；在湿热气候条件下，原生矿物迅速脱盐基、脱硅，主要形成高岭石。再进一步脱硅的结果，矿物质彻底分解，造成铁铝氧化物的富集(即红土化作用)。研究鉴定次生矿物的种类和数量有重大意义，主要表现在：一是在土壤发生学上，进行土壤类型鉴定、判断土壤风化强度、发育阶段；二是帮助人们了解土壤的理化性质，判断土壤肥力大小。4、简述高岭石组（1：1型）粘土矿物的构造和特性主要有高岭石和埃洛石。（

6、1）单位晶层是由一层硅氧片和一层水铝片组合而成。（2）单位晶层内部的结合是通过硅氧片顶端的活性氧与水铝片共有而联结。（3）单位晶层之间由四面体上的氧离子同八面体上的氢氧根形成氢键而紧密联结。（4）晶层间距固定，不易膨胀，膨胀度小于5%，同晶替代少，阳离子代换量低。高岭石分布较广，主要在古老风化壳和热带、亚热带土壤中。5、简述蒙脱石组（2：1型）膨胀型粘土矿物的构造和特性主要有蒙脱石和蛭石。（1）单位晶层是由两层硅氧片和一层水铝片组合而成。（2）单位晶层内部的结合是通过上下两层硅氧片顶端的活性氧都朝向中间的与水铝片，并与水铝片共有而联结。（3）单位晶层之间由上下两层硅氧四面体底端上的惰性氧离子通过弱的分子键相联结