文档介绍：第三章土壤矿物质(Soil mineral )
第一节土壤矿物质的矿物和化学组成
一、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
O
Si
Al
Fe
Ca
Na
K
Mg
Mn
P
S
C
N
Cu
Zn
B
Mo
1、几乎包括元素周期表中所有元素;
2、O、Si、Al、Fe为主,%以上;
3、植物必需营养元素含量低,分布不平衡。
二、矿物组成(ponents)
表 3—2
(一)原生矿物(Primal mineral)
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
(二)次生矿物(secondary mineral)
原生矿物分解转化形成的矿物。
以粘土矿物为主,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。
硅氧四面体硅氧四面体的构造图示法
第二节粘土矿物(Clay mineral)
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
2、单位晶片
硅氧四面体硅层
铝氧八面体铝层
硅片(硅氧片)图示法
铝片(水铝片)图示法
3、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(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
(二) 硅酸盐矿物的种类
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)8
SiO2/Al2O3=4/2=2
硅铝铁率:土壤粘粒部分的SiO2和Fe2O3、Al2O3(R2O3)含量的分子比
硅铝率:土壤粘粒部分SiO2和Al2O3的分子比
硅铁率:土壤粘粒部分SiO2和Fe2O3的分子比