《土壤形成》PPT课件

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1、第四章-土壤形成本章重点内容：1风化作用2土壤母质特点与类型3成土因素及其作用4土壤形成的基本规律第一节岩石、矿物的风化土壤形成经历了由岩石到风化产物到土壤的漫长过程。裸露岩石风化作用风化产物成土因素成土过程土壤1风化作用1.1概念风化作用是指地球表面的岩石在外界因素，如大气、水、生物及太阳能的作用下所引起岩石的破碎和分解作用。1.2风化作用类型1.2.1物理风化作用岩石在物理因素作用下，只发生形状和大小变化而不发生成分和性质变化的破碎作用。热胀冷缩、冻融交替、流水冲刷、风力侵蚀等都会使岩石破碎。水结冰时体积增大9％，压力960kgcm-2超过一般岩石的抗压。大理石(100)、花岗岩(7

2、0)、灰岩(35)、砂岩(7-14)。岩石颜色越深、矿物成分越复杂，越易发生物理风化。不同矿物的膨胀系数不同。常见矿物的膨胀系数（温度升高1oC体积增加倍数）（×10-5）石英正长石斜长石角闪石辉石橄榄石方解石白云母3.61.72.22.83.03.62.03.51.2.2化学风化作用指岩石在化学作用下所引起的成分和性质发生改变，产生新物质的破碎分解过程。①溶解作用：在极性水分子的作用下，矿物颗粒表面的离子进入水体形成水合离子。矿物虽然溶解度低，但是在漫长地质年代里，溶解还是可观的。有机、无机酸的参与，溶解能力增加；温度增加，溶解度也增加。②水解作用：水具有一定解离度，解离出的H+与矿物

3、中金属离子发生交换作用而促进矿物分解。当有CO2或酸类物质溶于水时，增加水的解离。如被CO2饱和的水中H+的浓度比纯水大300倍。水的解离度随温度升高而增加。温度(C)010183450解离度1.01.72.44.58.0水在不同温度下的相对解离度③水化作用：矿物与水结合形成含水矿物后会使体积增大、硬度降低，成为易于崩解的疏松状态④氧化作用：氧是普遍存在的氧化剂，在湿润条件下，氧化力更强。CaSO4(硬石膏)+2H2O→CaSO4•2H2O(石膏，体积增加60%)1.2.3生物风化作用岩石在生物因素作用下发生的破碎分解作用。机械破碎作用：植物根系伸展穿插、动物活动等都会对岩石产生机械破

4、碎。生物化学作用：生物活动中会产生O2和CO2，促进化学风化；生物活动中分泌释放无机和有机酸，进一步加速化学风化作用。1.3风化作用的结果物理风化使岩石变细小，获得了对水、气的通透性，增加了比表面积，为进一步风化及化学风化创造了条件。化学风化改变了岩石的矿物组成和性质，产生了粘粒、胶体物质、可溶盐类，使风化产物具有了一定的吸附性和蓄水性。生物能在表层积累矿质养分和有机质，发展土壤肥力。生物出现大大加速风化作用，也意味着土壤形成的开始。2矿物的风化能力岩石的矿物组成是决定岩石抗风化能力的重要因素，不同矿物的抗风化能力不一样。常见矿物的抗风化能力依次为：石英>白云母>钾(正)长石>钠长石>钙

5、长石>黑云母>角闪石>辉石>橄榄石。由于石英、白云母等抗风化能力强，在土壤中丰富；而橄榄石、辉石不稳定，在土壤中少。3矿物风化程度的量度指标3.1硅铝率或硅铁铝率Ki或Sa=A/B，Ki或Sa称为硅铝率。Kaf或Saf=A/(B+C)，Kaf或Saf称为硅铁铝率。A为SiO2的克分子含量，B为Al2O3的克分子含量，C为Fe2O3的克分子含量。通常硅铝率或硅铁铝率反映风化产物与岩石相比的脱硅或复硅程度。将土体和母岩或母质加以对比，可以说明成土过程的特征。值增大，有脱铁铝，减小则有富铝化或脱硅作用。如果Kaf值增大，说明土壤矿物风化有脱铝铁过程；反之说明有脱硅富铝化过程。对照剖面上下层的K

6、af值，可说明剖面中矿物质的分解和淋溶状况。粘粒部分的Kaf值，可用来推论粘土矿物类型，说明土壤保肥能力。我国土壤的Kaf值由南向北呈增加趋势，如砖红壤为1.1-1.5，红壤为1.8-2.0，黄棕壤2.1-2.3，黑土2.6-3.0。3.2迁移系数迁移系数＜1，表示该元素在土层中有淋溶，迁移系数＞1，说明在土层中有积累。3.5.3淋溶率第二节成土因素及其作用土壤发生学理论提出了成土因素学说，认为土壤是成土因素综合作用的产物。把生物、气候、母质、地形和时间称为土壤形成的五大自然因素。人类出现之前，是自然因素一直在起作用，自从人类出现以后，土壤也受人类因素的作用。1母质因素及其作用1.1土壤

7、母质的概念土壤母质就是覆盖于地球陆地表面的疏松岩石风化产物。土壤母质是土壤形成基础，是土壤的前身，其组成和性质对土壤的组成和性质具有深刻影响，母质与土壤之间存在血缘关系。如紫色土的紫色、石灰土的碳酸盐、潮土的质地层次等都是母质带来的。1.2母质的特点（1）母质是疏松的，具有一定通透性（2）母质有一定的细颗粒，能产生毛管孔隙，从而具有一定的蓄水性（3）母质具有粘粒和胶粒，具有一定的保肥供肥性能（4）母质中含有可溶盐类，具有一定的矿质养