土壤矿物质Soilmineral

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1、第三章土壤矿物质(Soilmineral)矿物指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学组成和物理性质的单质或化合物。岩石由一种或多种矿物组成的集合体。风化产物的母质类型有：残积母质、运积母质、冰碛物Silicatemineral硅酸盐矿物闪石amphibole辉石augite长石feldspar云母micaCarbonatemineral碳酸盐矿物方解石calcite白云石Oxidemineral氧化物矿物石英quartz金红石赤铁矿hematitePhosphatemineral磷酸盐矿

2、物磷灰石phosphaterock第一节土壤矿物质一、土壤矿物质的元素组成表3-1地壳和土壤的平均化学组成（重量%）元素地壳中土壤中元素地壳中土壤中OSiAlFeCaNaKMgMn47.029.08.054.652.962.502.501.370.1049.033.07.133.801.371.671.360.600.085PSCNCuZnBMo0.0930.090.0230.010.010.0050.0030.0030.080.0852.00.10.0020.0050.0010.00031、几乎包括元素周期表

3、中所有元素；2、O、Si、Al、Fe为主，四者共占88.7%以上；3、植物必需营养元素含量低，分布不平衡。4土壤矿物组成一方面继承了地壳化学组成的特点，另一方面有点化学元素在成土的过程中增加，有的则显著下降，如钙、镁、钾、钠。二、土壤的矿物组成(Mineralcomponents)表3—2(一)原生矿物(Primalmineral)直接来源于母岩的矿物，其中岩浆岩为其主要来源。1、原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。2、原生矿物类型和数量决定于矿物的

4、稳定性石英最稳定，是粗土粒的主要成分；白云母和长石较稳定，在粗土粒中较多；黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。3、原生矿物是植物养分的重要来源Ca、Mg、K、P、S等原生矿物主要分布于粗骨颗粒和粗砂粒中，（土壤颗粒直径在0.05~1mm）。构成土壤的骨骼——土粒原生矿物是植物养分的重要来源,通过风化提供养料Ca、Mg、K、P、S等Contributionsoforiginalmineraltosoils（原生矿物对土壤的贡献）（二）次生矿物(secondarymineral)原生矿物分解转化形成的矿物。以粘土

5、矿物为主，又以结晶层状硅酸盐矿物为主；此外有Si、Al、Fe的氧化物及其水合物。次生矿物，主要分布于粘粒中，粗大一些的也可进入粉粒中。（土壤颗粒直径小于0.05mm）。图示∶土壤颗粒大小与矿物类型的关系0.05mm0.002mm含量第二节粘土矿物(Claymineral)粘土矿物这种地球上最常见的物质是最初的生命物质，这一说法已不再是西方的圣经故事和中国的神话传说，而是新的科学研究成果。粘土矿物是一种微小的晶体，科学家们发现，粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构，这种结构可能保存相当多的信息，从而决定晶体生长的

6、取向和构型。因此，对于诸如属于“低技术”的催化剂和膜等原始控制结构来说，这些无机晶体作为一种构造物质要比大的有机分子更为合适得多。硅氧四面体　　　　　　　硅氧四面体的构造图示法一、层状硅酸盐粘土矿物(一)构造特征1、基本结构单位(1)硅氧四面体（SiO44-→Si2O52-→Si4O104-）(2)铝氧八面体(AlO69-→Al4O1212-→Al4（OH）8O44-)铝氧八面体　　　　　　　铝氧八面体的构造图示法四面体和八面体动画2、单位晶片硅氧四面体硅片铝氧八面体铝片硅片（硅氧片）图示法铝片（水铝片）图示法

7、硅片和铝片以不同方式在C轴上堆叠，形成层状硅酸盐的单位晶层。两种晶片的配合比例不同，而构成1：1型、2：1型和2：1：1型晶层。3unitelayer单位晶层1:1layerstructure1:1型单位晶层2:1layerstructure2:1型单位晶层2:1:1layerstructure2:1:1型单位晶层（1）1:1型一层硅层与一层铝层重叠而成1:1型层状硅酸盐(高岭石)晶体结构示意图（2）2:1型两层硅层中间夹一铝层2:1型层状硅酸盐（蒙脱石）晶体结构示意图（3）2:1:1型2:1型基础上增加一铝层

8、(或镁层)2:1:1型层状硅酸盐（绿泥石）结构示意图4、同晶替代指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的其它离子所代替而矿物晶格构造保持不变的现象。发生同晶替代后，硅酸盐矿物产生负电荷。永久电荷Mg(二)硅酸盐矿物的种类及一般特征1、高岭(石)组(Kaolinite)包括高岭石、埃洛石、珍珠陶土等特点：(1)1:1型单位晶胞（层）化学式：Al4Si4O10(OH)8SiO2/Al2