2-土壤母质2014

1、1土壤母质与土壤的形成土壤母质与土壤的形成2土壤母质岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。岩石的风化产物，又称成土母质，简称母质。 地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物就称为土地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物就称为土壤母质，或者称为成土母质，它是形成土壤的物质基础壤母质，或者称为成土母质，它是形成土壤的物质基础 3土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性岩浆岩岩浆岩： 指地球内部熔融岩浆上浸 地壳的一定深度或喷出地 表冷却凝固所形成的岩石。岩浆岩：玄武岩4土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性沉积岩沉积岩： 地壳表面的岩石经风化、 搬运、沉积等作用后， 在一定条件下胶结硬化 所

2、形成的岩石。其约占 地表总面积的75%。共 性： 有明显的层理构造；矿 物成分复杂并呈碎屑状 组织；有时含有化石。5土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性变质岩变质岩： 沉积岩、岩浆岩经过高温 高压或受岩浆侵入的影响, 其矿物组成、结构、构造, 以至化学成分发生剧烈改 变后形成的。共 性： 一般具有片理及片麻构 造；矿物质地致密，坚 硬；不易风化。例如片 麻岩，石英岩，板岩， 片岩，千枚岩，大理岩 等。6n 矿物依其成因可分为原生矿物、次生矿物、变质矿物三大类。n原生矿物原生矿物也叫内生矿物，是指由地下深处呈熔融状态的岩浆沿着地壳裂缝上升过程中冷却、凝固结晶而成的矿物，如长石、石英、云母等。n次

3、生矿物次生矿物也叫外生矿物，是由暴露在地表的原有矿物，在地表常温常压条件下，受到各种外力作用（如风化作用、沉积作用）所形成的一类矿物。n变质矿物变质矿物是经过变质作用形成的，是原有的矿物重新处于高温高压的条件下，发生形态、性质和成分的变化而形成的新矿物。n地壳中矿物的种类很多，目前已经发现的有3 300多种，但与土壤矿物质组成密切相关的矿物叫成土矿物与土壤矿物质组成密切相关的矿物叫成土矿物，这种矿物不过数十种。矿物的概念与类型7土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性土壤中的原生矿物（一）（一）长石类矿物长石类矿物 正长石，又称钾长石， 是土壤中钾元素的重要 来源。（二）（二）云母类云母类 白云母

4、，又称钾云母， 是土壤中钾元素的来源 之一。黑云母也是钾元 素的来源，更易分解， 风化。（三）（三）角闪石与辉石类矿物角闪石与辉石类矿物 含盐基丰富，化学稳定性低， 容易被彻底分解。（四）（四）石英矿物石英矿物 不易风化，是土壤中砂粒的 主要来源。8土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性土壤中的原生矿物氧化铁类矿物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。磷酸盐类矿物磷酸盐类矿物 磷灰石是制造磷肥的主 要原料，是植物磷元素 的主要来源。方解石（方解石（CaCOCaCO3 3）方解石是土壤中碳酸钙 的主要来源。褐铁

5、矿（褐铁矿（FeFe2 2O O3 3 3H 3H2 2O O）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。9土壤母质一、几种主要岩石的类型和特性土壤中的次生矿物高岭石高岭石为次生粘土矿物，单位晶胞的分子式可写成为次生粘土矿物，单位晶胞的分子式可写成Al4Si4O10(OH)8 蒙脱石和蛭石蒙脱石和蛭石 伊利石伊利石10土壤母质二、岩石的风化作用及其影响因素风化作用岩石在地表受到种种外力作用，逐渐破碎成为疏松物质，这一过程叫做风化作用。所产生的疏松物质就是土壤母质。11土壤母质三、风化作用的类型（一）（一）物理风化作用物理风化作用指使岩石产生物理变化而成为碎屑状态的过程， 特点是

6、成分未变。1、主要是温度引起岩石的热力学变化-昼夜温差、冻结。2、盐类结晶的裂胀作用、流水冲刷和磨蚀、风砂磨蚀产物：颗粒较粗，多偏砂、石砾多，养分不易释放出来。12土壤母质三、风化作用的类型图2-18 由于冰的冻结扩大了 岩石的裂隙 图2-17 气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图a、b、c、d 表示风化过程13土壤母质三、风化作用的类型14土壤母质三、风化作用的类型【风蚀残土墩】15土壤母质三、风化作用的类型【风蚀根露】16土壤母质三、风化作用的类型【风蚀留砾】17土壤母质三、风化作用的类型【魔鬼城】18土壤母质三、风化作用的类型（二）（二） 化学风化作用化学风化作用指岩石在水和空气（主

7、要是氧气和二氧化碳）的参与指岩石在水和空气（主要是氧气和二氧化碳）的参与下进行的下进行的溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用等的总称等的总称，特点是岩石可进一步破碎成胶体状微粒，使原生矿物成分发，特点是岩石可进一步破碎成胶体状微粒，使原生矿物成分发生改变，产生在地表条件下比较稳定的次生矿物。生改变，产生在地表条件下比较稳定的次生矿物。 1、溶解作用CaCO3+H2O+CO2Ca2+2HCO3-19土壤母质三、风化作用的类型2、水化作用CaSO4+2H2O CaSO4 2H2O (硬石膏) （石膏）2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 3H2O (赤铁

8、矿) (褐铁矿)（二）（二）化学风化作用化学风化作用20土壤母质三、风化作用的类型Fe2O3（赤铁矿）红色2Fe2O3 H2O（赤褐铁矿）浅红棕色Fe2O3 H2O（针铁矿）棕色2Fe2O3 3H2O（褐铁矿） 棕黄色Fe2O3 2H2O（褐铁矿）黄色21土壤母质三、风化作用的类型3、水解作用-最基本、最重要2KalSi3O8 + CO2 + 2H2O H2Al2Si2O8 H2O + 2SiO2 + K2CO3(正长石) (高岭石) (含水二氧化硅) (钾盐)Ca2(PO4) + 2H2O + 2CO2 Ca(H2-PO4)2 + 2CaCO3(磷灰石) (磷酸二氢钙)（二）（二）化学风化作

9、用化学风化作用22土壤母质三、风化作用的类型4、氧化作用FeS2+14H2O+15O2 2Fe2O33H2O+8H2SO4 黄铁矿黄铁矿 褐铁矿褐铁矿（二）（二）化学风化作用化学风化作用23土壤母质三、风化作用的类型（三）生物风化作用（三）生物风化作用指动物、植物、微生物的生命活动及其分解指动物、植物、微生物的生命活动及其分解产物对岩石矿物的风化作用。产物对岩石矿物的风化作用。1、根系的挤压；、根系的挤压；2、地衣、苔藓保蓄水分，加强化学风化；、地衣、苔藓保蓄水分，加强化学风化；3、呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。、呼吸产生的二氧化碳和有机酸，分解矿物等。24生物风化作用的重要意义n1

10、325风化的阶段风化的阶段（不同的元素迁移能力相差悬殊）（不同的元素迁移能力相差悬殊）n1.碎屑阶段：碎屑阶段： 是岩石风化的最初阶段，以物理风化为主，化学风化不明显，只有最易淋失的氯和硫发生移动。n2.钙沉积阶段或饱和硅铝阶段：钙沉积阶段或饱和硅铝阶段： 氯、硫全部从风化壳中淋失，钙、镁、钠、钾等大部分保留在风化壳中，并有部分钙在风化过程中游离出来，成为碳酸钙，淀积在岩石裂隙的孔隙中，风化壳呈碱性或中性反应。26风化的阶段风化的阶段n3.酸性硅铝阶段：酸性硅铝阶段： 风化壳遭受强烈的淋溶作用，不仅氯、硫离子均已流失，且在风化过程中分离出来的钙、镁、钠、钾淋失，同时硅酸盐与铝硅酸盐中分离出来的

11、硅酸也部分淋失。风化壳呈酸性反应。n4.富铝阶段：富铝阶段： 是风化作用的最后阶段，风化壳长期遭受强烈的淋溶和分解，原生矿物和次生的硅酸盐矿物均遭受破坏，钾、钠、镁、钙盐基成分基本淋失，而且硅酸盐和铝硅酸盐分离出来的硅酸也部分淋失，只有一些难风化的石英、铁铝氧化物、高岭土等残留。这种风化壳主要颁分布在我国华南地区的红壤和砖红壤中。27土壤母质三、风化作用的类型沉积体的类型：定积和运积沉积体的类型：定积和运积一一 、残积体：风化物后未经搬运残积体：风化物后未经搬运（定积母质）（定积母质）二二 、坡积体：风化物在重力或径流作用在坡体上沉积、坡积体：风化物在重力或径流作用在坡体上沉积三三 、洪积体：经洪水的搬运在山前沉积、洪积体：经洪水的搬运在山前沉积四四 、冲积体、冲积体 （河床、河漫滩，牛轭湖，三角洲等）（河床、河漫滩，牛轭湖，三角洲等）五五