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2.3 土壤矿物(三)课程教案、知识点、字幕

同学们大家好

今天我们继续介绍土壤中矿物的风化

与次生矿物的形成

首先我们介绍一下

土壤矿物风化指数

一般来说

土壤矿物脱盐基

脱硅

富铁铝化的程度

可用土壤矿物类型

及其组成来表示

在土壤学中

采用土体中某些化学元素

被淋溶程度来定量刻划土壤矿物风化强度

常用

硅铝铁率

迁移系数

和风化指数等

硅铝铁率

指土体中的二氧化硅

如三二氧化物

如氧化铁

氧化铝的摩尔数比率

将土体和母质的硅铝铁率加以比较

如果土体硅铝铁率明显小于母质

则说明

该土壤具有较强的脱硅富铝铁化过程

迁移系数是用于反映元素

在土壤剖面中淋溶迁移程度的定量指标

其计算公式如图

式中x为土壤矿物中所求化学元素

一般多指盐基离子

钾离子

钙离子

钠离子

镁铁等

迁移系数k

数值小于1则表示元素x在该土层

或风化层中被淋溶

如数值大于1

则表示元素x在该土层或风化层中

有富集现象

是土壤中活性最强的主要盐基成分

在化学理论上的元素迁移系列为

钾大于钠大于钙大于镁

但在自然环境中

化学元素的迁移顺序

不仅取决于该元素的物理化学性质

还取决于其环境因素

特别是有机体的生命活动

最终

使地理环境中

化学元素的迁移序列

表现为

钙>钠> 镁>钾的迁移次序

这是土壤地球化学风化壳学说的核心

从下图中可以看出

我们学习过的土壤原生矿物中

石英难风化

石膏和方解石易风化

次生矿物较原生矿物难风化

尤其铁铝氧化物是土壤高度风化后的产物

性质十分稳定

下面我们来继续学习土壤次生矿物的相关知识

土壤次生矿物

是指原生矿物在风化和成土过程中

新形成的矿物

原生矿物经化学风化后

其原来的化学组成

及构造都有所改变

颗粒纤细

结晶较差

甚至是极细的非结晶质颗粒

它们是土壤矿物中最细小的部分

具有活动的晶格

呈现高度分散性

并具有强烈的吸附代换性能

能吸收水分和膨胀

因而具有明显的胶体特性

也称作黏土矿物

许多次生矿物

在原生矿物分解过程中

因晶体结构尚未完全解体

而降解形成的新矿物

例如在下图中

正长石吸水脱钾形成了水化云母

继续脱钾就变成蛭石、蒙脱石

继而再脱硅就变成高岭石

不同原生矿物在不同地理环境中

具体分解过程及其产物是不同的

再如绿泥石

由富镁铁的黑云母水化脱钾而形成

继续脱钾

铁可转变为水化云母或蛭石

次生矿物是土壤中黏粒和无机胶体的组成部分

也是土壤固体物质中

最有影响的部分

在不同土壤种类和含量不同

次生矿物主要有三种类型

1

各种简单盐类

由原生矿物

脱盐基过程

土壤溶液中易溶盐离子析出而形成

其主要包括碳酸盐

如碳酸钠

重碳酸盐

如碳酸氢钠

硫酸盐

硫酸钙、硫酸钠

氯化物盐如氯化钠等

常见于干旱半干旱区

大陆性季风气候区

滨海区土壤中

2

次生氧化物类

主要由原生矿物脱盐基

水解和脱硅过程而形成

主要包括

二氧化硅

氧化铝

氧化铁

及氧化锰等

二氧化硅

多由土壤溶液中溶解的二氧化硅

在酸性介质中发生聚合凝胶而形成

以二氧化硅凝胶

和含水二氧化硅蛋白石为主

氧化铝

是铝硅酸盐

在高湿高温条件下高度风化的产物

是土壤中极为稳定的矿物

其主要包括

三水铝石

和一水铝石

多见于热带地区的土壤中

3

次生铝硅酸盐类

如蒙脱石

蛭石

伊利石

绿泥石

高岭石等

它们对土壤黏性

膨胀性

吸收性

保蓄性都有重要影响

次生铝硅酸盐类矿物化学元素组成

和结晶构造极为复杂

其晶体基本结构单元

是若干硅-氧四面体联结形成的硅氧片

和若干铝-氢氧基八面体联结形成的水铝片

一系列硅氧四面体

通过共用氧原子联结成平面

形成一个片状的四面体层硅氧片

同样大量铝氧八面体

通过共用氧原子

相互联结成八面体层水铝片

这两种片层

以不同排列和组合

就形成了铝硅酸盐矿物的基本构造单元

在其晶体内部

硅氧片与水铝片之间

是通过共用氧原子联结起来的

依据

次生铝硅酸盐矿物晶体内

所含硅氧片

和水铝片的数目

和排列方式

可将其划分为1:1型和2:1型两大类

1:1型矿物

主要有高岭石类矿物

其单位晶层

由一个硅氧四面体层

与一个铝氧八面体层重叠而成

该矿物晶体单元

一面是氧原子

另一面是氢氧群

在相邻两个晶体单元之间形成了氢键

就使得晶体单元

或晶层之间的距离固定不变

遇水不易膨胀

故属于非胀缩性矿物

因此

它们的吸水力

可塑性

黏着性均较弱

2:1型矿物

主要有蒙脱石类类

水云母类和蛭石类矿物

单位晶层由两个硅氧四面体层和一个

铝氧八面体层重叠而成

2:1型矿物晶体单元两面都是氧

故相邻晶层间联系力微弱

并具有巨大内表面

遇水易膨胀

晶层间距离大且可变化

故它们属于胀缩性矿物

有同晶替代现象

具有较强吸附阳离子能力

可塑性

和膨胀收缩性能

这节课就讲到这里

课后请同学们思考几个问题

1. 试比较高岭石

蒙脱石在晶体构造上有何不同

性质上有何差异

2.

土壤矿物的二氧化硅与三二氧

化物比值大小说明什么问题

3. 为什么干旱半干旱

地区的土壤中富含盐基离子

我们下节课再见

土壤地理学课程列表:

第一章 绪论

-1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念

--1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念

--1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念

--1.1 土壤、土壤圈的相关基本概念

-1.2 土壤圈的地位与作用

--1.2 土壤圈的地位与作用

--1.2 土壤圈的地位与作用

--1.2 土壤圈的地位与作用

-1.3 土壤地理学发展简史

--1.3 土壤地理学发展简史

--1.3 土壤地理学发展简史

--1.3 土壤地理学发展简史

第二章 土壤固相组成及其诊断特性

-2.1 土壤矿物(一)

--2.1 土壤矿物(一)

--2.1 土壤矿物(一)

--2.1 土壤矿物(一)

-2.2 土壤矿物(二)

--2.2 土壤矿物(二)

--2.2 土壤矿物(二)

--2.2 土壤矿物(二)

-2.3 土壤矿物(三)

--2.3 土壤矿物(三)

--2.3 土壤矿物(三)

--2.3 土壤矿物(三)

-2.4 土壤有机质(一)

--2.4 土壤有机质(一)

--2.4 土壤有机质(一)

--2.4 土壤有机质(一)

-2.5 土壤有机质(二)

--2.5 土壤有机质(二)

--2.5土壤有机质(二)

--2.5 土壤有机质(二)

-2.6 土壤圈的物质循环(一)

--2.6 土壤圈的物质循环(一)

--2.6 土壤圈的物质循环(一)

--2.6 土壤圈的物质循环(一)

-2.7 土壤圈的物质循环(二)

--2.7 土壤圈的物质循环(二)

--2.7 土壤圈的物质循环(二)

--2.7 土壤圈的物质循环(二)

-2.8 土壤固相的物理诊断特性(一)

--2.8 土壤固相的物理诊断特性(一)

--2.8 土壤固相的物理诊断特性(一)

--2.8 土壤固相的物理诊断特性(一)

-2.9 土壤固相的物理诊断特性(二)

--2.9 土壤固相的物理诊断特性(二)

--2.9 土壤固相的物理诊断特性(二)

--2.9 土壤固相的物理诊断特性(二)

第三章 土壤流体组成及其诊断特性

-3.1 土壤空气及其运动

--3.1 土壤空气及其运动

--3.1 土壤空气及其运动

--3.1 土壤空气及其运动

-3.2 土壤热量状况

--3.2 土壤热量状况

--3.2 土壤热量状况

--3.2 土壤热量状况

-3.3 土壤水分形态

--3.3 土壤水分形态

--3.3 土壤水分形态

--3.3 土壤水分形态

-3.4 土壤水势

--3.4 土壤水势

--3.4 土壤水势

--3.4 土壤水势

-3.5 土壤胶体

--3.5 土壤胶体

--3.5 土壤胶体

--3.5 土壤胶体

-3.6 土壤溶液

--3.6 土壤溶液

--3.6 土壤溶液

--3.6 土壤溶液

第四章 土壤形成因素学说

-4.1 道库恰耶夫成土因素学说

--4.1道库恰耶夫成土因素学说

--4.1 道库恰耶夫成土因素学说

--4.1 道库恰耶夫成土因素学说

-4.2 土壤形成的气候因素

--4.2 土壤形成的气候因素

--4.2 土壤形成的气候因素

--4.2 土壤形成的气候因素

-4.3 土壤形成的生物因素

--4.3 土壤形成的生物因素

--4.3 土壤形成的生物因素

--4.3土壤形成的生物因素

-4.4 土壤形成的岩石圈(母质)和地形因素

--4.4土壤形成的岩石圈(母质)和地形因素

-- 4.4土壤形成的岩石圈(母质)和地形因素

--4.4土壤形成的岩石圈(母质)和地形因素

-4.5 土壤形成的水圈(水文)因素

--4.5 土壤形成的水圈(水文)因素

--4.5 土壤形成的水圈(水文)因素

--4.5 土壤形成的水圈(水文)因素

-4.6 土壤形成时间因素的作用

--4.6 土壤形成时间因素的作用

--4.6 土壤形成时间因素的作用

--4.6 土壤形成时间因素的作用

第五章 土壤形成过程

-5.1 土壤形成过程的概念

--5.1 土壤形成过程的概念

--5.1 土壤形成过程的概念

--5.1 土壤形成过程的概念

-5.2 基本土壤形成过程

--5.2 基本土壤形成过程

--5.2 基本土壤形成过程

--5.2 基本土壤形成过程

-5.3 土壤剖面形态特征

--5.3 土壤剖面形态特征

--5.3 土壤剖面形态特征

--5.3土壤剖面形态特征

第六章 土壤分类与世界土壤资源参比基础

-6.1土壤分类概述

--6.1土壤分类概述

--6.1土壤分类概述

--6.1土壤分类概述

-6.2 中国土壤地理发生分类

--6.2 中国土壤地理发生分类

--6.2 中国土壤地理发生分类

--6.2 中国土壤地理发生分类

-6.3 中国土壤系统分类

--6.3 中国土壤系统分类

--6.3 中国土壤系统分类

--6.3 中国土壤系统分类

-6.4美国土壤系统分类(ST)

--6.4美国土壤系统分类(ST)

--6.4美国土壤系统分类(ST)

--6.4美国土壤系统分类(ST)

-6.5 世界土壤资源参比基础-WRB

--6.5 世界土壤资源参比基础-WRB

--6.5 世界土壤资源参比基础-WRB

--6.5 世界土壤资源参比基础-WRB

-6.6 不同土壤分类系统的参比

--6.6 不同土壤分类系统的参比

--6.6 不同土壤分类系统的参比

--6.6 不同土壤分类系统的参比

第七章 "土壤类型及其地域分布规律 "

-7.1 地带性土壤类型1剖析

--7.1 地带性土壤类型1剖析

--7.1 地带性土壤类型1剖析

--7.1地带性土壤类型1剖析

-7.2 地带性土壤类型2剖析

--7.2 地带性土壤类型2剖析

--7.2 地带性土壤类型2剖析

--7.2 地带性土壤类型2剖析

-7.3 非地带性土壤类型剖析

--7.3 非地带性土壤类型剖析

--7.3 非地带性土壤类型剖析

--7.3 非地带性土壤类型剖析

-7.4 土壤空间分布规律剖析

--7.4 土壤空间分布规律剖析

--7.4 土壤空间分布规律剖析

--7.4 土壤空间分布规律剖析

-7.5 新疆土壤类型及其空间分布

--7.5 新疆土壤类型及其空间分布

--7.5 新疆土壤类型及其空间分布

--7.5 新疆土壤类型及其空间分布

第八章 土壤分布和土壤分区

-8.1 土壤广域性分布规律

--8.1 土壤广域性分布规律

--8.1 土壤广域性分布规律

--8.1 土壤广域性分布规律

-8.2 全球各州土壤分布规律

--8.2 全球各州土壤分布规律

--8.2 全球各州土壤分布规律

--8.2 全球各州土壤分布规律

-8.3 中国土壤广域分布规律

--8.3 中国土壤广域分布规律

--8.3 中国土壤广域分布规律

--8.3 中国土壤广域分布规律

-8.4 土壤的垂直地带性

--8.4 土壤的垂直地带性

--8.4 土壤的垂直地带性

--8.4 土壤的垂直地带性

-8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律

--8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律

--8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律

--8.5 土壤负向垂直地带性及垂直-水平复合分布规律

-8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律

--8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律

--8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律

--8.6 土壤中域/微域性及耕地土壤的分布规律

-8.7 土被结构的基本类型与空间格局

--8.7 土被结构的基本类型与空间格局

--8.7 土被结构的基本类型与空间格局

--8.7 土被结构的基本类型与空间格局

-8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划

--8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划

--8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划

--8.8 土壤流体组成及其诊断特性土壤区划

第九章 土壤资源评价与可持续利用对策

-9.1 土壤资源的含义与生态环境功能

--9.1 土壤资源的含义与生态环境功能

--9.1 土壤资源的含义与生态环境功能

--9.1 土壤资源的含义与生态环境功能

-9.2 世界土壤资源概况及其空间特征

--9.2 世界土壤资源概况及其空间特征

--9.2 世界土壤资源概况及其空间特征

--9.2 世界土壤资源概况及其空间特征

-9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念

--9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念

--9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念

--9.3 中国土壤资源特点与土壤质量概念

-9.4 土壤质量的指标体系

--9.4 土壤质量的指标体系

--9.4 土壤质量的指标体系

--9.4 土壤质量的指标体系

-9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法

--9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法

--9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法

--9.5 土壤质量指标功能与土壤质量评价方法

-9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀

--9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀

--9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀

--9.6 土地开发整理、土壤退化与侵蚀

-9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策

--9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策

--9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策

--9.7 土壤侵蚀方法、影响因素及防治对策

-9.8 土壤风蚀沙化

--9.8 土壤风蚀沙化

--9.8 土壤风蚀沙化

--9.8 土壤风蚀沙化

-9.9 土壤盐渍化和荒漠化

--9.9 土壤盐渍化和荒漠化

--9.9 土壤盐渍化和荒漠化

--9.9 土壤盐渍化和荒漠化

-9.10 土壤污染

--9.10 土壤污染

--9.10 土壤污染

--9.10 土壤污染

第十章 现代土壤调查技术与土壤信息系统

-10.1 土壤地理调查

--10.1 土壤地理调查

--10.1 土壤地理调查

--10.1 土壤地理调查

-10.2 现代技术在土壤调查中的应用

--10.2 现代技术在土壤调查中的应用

--10.2 现代技术在土壤调查中的应用

--10.2 现代技术在土壤调查中的应用

-10.3 土壤信息库

--10.3 土壤信息库

--10.3 土壤信息库

--10.3 土壤信息库

考试试卷

-土壤地理学 试卷一

--土壤地理学 试卷一

-土壤地理学 试卷二

--土壤地理学 试卷二

-土壤地理学 试卷三

--土壤地理学 试卷三

-土壤地理学 试卷四

--土壤地理学 试卷四

-土壤地理学 试卷五

--土壤地理学 试卷五

-土壤地理学 试卷六

--土壤地理学 试卷六

2.3 土壤矿物(三)笔记与讨论

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