土壤礦物

土壤礦物

土壤礦物是指土壤中具有特徵結構和一定化學式的各種天然無機固態礦物的總稱。土壤礦物的種類、粒度和豐度隨母質起源、土壤類型、剖面層次和結構而異,是各種成土因素綜合作用的結果,反映了土壤生成發育的整個地球化學過程和剖面內微環境的差異。岩石在風化和成土過程中不斷改變自己的礦物成分和結構,逐步向地表條件下穩定的礦物轉變,同時釋放一些元素。這些元素在遷移過程中有些可以通過吸持、離子交換或凝聚而成為次生礦物成分,有些可以進入生物循環,其餘的則轉人地表水和地下水。因此,土壤礦物的起源可歸為三條路徑:①繼承母岩或母質;②由原生礦物轉變而成;③從溶液中新生。土壤礦物類型的劃分方法包括:①按物質結構是否長程有序可分為晶質和非晶質;②按化學成分可分為桂酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硫化物、氧化物和氫氧化物等;③按成因可分為原生礦物和次生礦物,但有些礦物既可屬於原生礦物,也可屬於次生礦物系列;④按性質可分為黏土礦物和非黏土礦物。

基本介紹

  • 中文名:土壤礦物
  • 外文名:soil minerals
  • 釋義:各種原生礦物和次生礦物的總稱
  • 分類:原生礦物、次生礦物、可溶性鹽類
  • 學科:土壤地球化學
  • 特徵:具有一定化學成分和物理性質
定義,分類,成因,組成成分,研究意義,

定義

土壤礦物是指土壤中由母岩風化過程殘留或新產生的固態物質。是土壤主要組成部分,占土壤重量90~97% , 占土壤容積38~65%。

分類

按其成因,可將土壤礦物分為三類:
(1)原生礦物,主要分布於粗骨顆粒和粗砂粒中,是岩漿岩變質岩的機械破壞和風化過程的產物;
(2)次生礦物,主要分布於黏粒中,粗大一些的也可進入粉粒中,是岩石母質在地表經風化或生物作用由原生礦物轉變而來或重新合成的;
(3)可溶性鹽類,是植物土壤微生物的營養主要來源。

成因

土壤礦物中,原生礦物即在物理風化過程中產生的化學成分和結晶構造未經改變的礦物, 如石英、長石、雲母、輝石、角閃石等, 一般屬於土壤礦物中的粗粒部分, 其組成及在土壤中的含量均與成土母質種類、風化作用強度、土壤發育程度等因素密切相關。可溶性礦物主要包括碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、石膏、氯化鈉, 多為成土過程初期的產物, 在濕潤條件下能全部或部分溶解淋失, 在半濕潤、半乾旱及乾旱條件下多澱積在土壤中。次生粘土礦物是在母岩風化和成土過程中新生成的具有特殊組成和結構的礦物, 包括鐵、鋁氧化物和次生鋁矽酸鹽類, 是土壤礦物質中最細小的部分。

組成成分

土壤礦物包括土壤固相物質中除有機質生物體以外的所有無機質部分,如石英長石雲母角閃石輝石等原生礦物以及高嶺石蒙脫石水雲母、含水氧化鐵、含水氧化鋁等次生礦物。土壤礦物占土壤固相物質的絕大多數,一般約占乾土重的95%以上,是土壤最基本的物質成分。它影響土壤的質地、孔隙、通氣性、透水保水性、供肥保肥性等一系列肥力性狀。

研究意義

土壤礦物質是營養元素的重要來源, 構成了土壤的骨骼, 對土壤的性質、結構及肥力水平有很大影響。土壤pH是影響礦物表面電荷及吸附位點的關鍵因素,進而影響礦物對有機質的吸附。土壤礦物表面的有機質含量對其繼續吸附有機質具有一定的影響。吸附態有機質大多呈層狀結構,越接近礦物表面的有機質與土壤礦物的結合越緊密。土壤有機質的穩定性受有機質與礦物間的作用力影響。

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