主要的成土岩石、成土矿物.doc

主要成土矿物、岩石 自然界的矿物岩石经风化作用及外力搬运形成母质parent material，母质经成土作用形成土壤。因此，研究土壤肥力特征必须从主要的成土矿物岩石和母质入手。 成土的主要矿物 矿物是一类产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内部构造的单质或化合物。它是土壤矿物质的来源。 矿物的种类很多，目前已经发现的约在三千种以上，但与土壤有关的不过数十种。现将几种主要成土矿物的化学成分、风化特点和分解产物列于表2-1 表2-1主要成土矿物 种类 名称 化学成分 风化特点和分解产物 原生矿物 石英quantz SiO2 不易风化,是土壤中砂粒的主要来源 正长石Orthoclase 斜长石Plagioclase KAlSi3O8 nNaAlSi3O8.mCaAl2Si2O8 较易风化，风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质，正长石含钾较多，是土壤中钾素和粘粒的主要来源 白云母museovite 黑云母 biotite Kal3Si3O10OH2 KMg,Fe3[AlSi3O10]OH,F2 白云母抗风化，黑云母易风化，均形成粘粒，是土壤中钾素和粘粒的主要来源 角闪石hornblende 辉石 augite Ca2NaMg,Fe4Al,Fe[Si,Al3O22OH2] CaMg,Fe,Al[Si,Al2O6] 易风化，风化后形成粘粒，并释放出盐基养分 橄榄石 olivine Mg,Fe,2[SiO4] 易风化，风化后形成蛇纹石 方解石 calcite 白云石dolomite CaCO3 CaMgCO32 易风化，是土壤中碳酸盐和钙、镁的主要来源 磷灰石 apatite Ca5PO43F,Cl 风化后是土壤中磷素的主要来源 赤铁矿 hematite 褐铁矿 （limonite） 磁铁矿magnetite 黄铁矿 pyrite Fe2O3 2Fe2O3.3H2O Fe2O3或FeO.Fe2O3 FeS2 易风化，是土壤中红色的来源 易风化，是土壤黄色、棕色的来源 难风化，风化后形成赤铁矿、褐铁矿 易风化，是土壤中硫的来源 次生矿物 高岭石 kaolinite 蒙脱石montmorillonite 水云母hydromica OH8Al4Si4O10 OH4Al4Si8O20.nH2O Ky[Si8-2yAl2y]Al4O20OH4 是长石、云母风化后形成的次生矿物，是土壤中粘粒的主要来源 成土的主要岩石 岩石是一种或数种矿物的集合体。据其成因可分为三类 （1）岩浆岩 由岩浆冷凝而成。岩浆岩的共同特征是没有层次和化石。当岩浆侵入地壳在深处逐渐冷凝而成的岩石叫侵入岩，冷却慢，结晶粗，如花岗岩、正长岩等；岩浆喷出地面而冷凝形成的岩石叫喷出岩，冷却快，结晶细，呈多孔斑状结构，如玄武岩等。 （2）沉积岩 由各种先成的岩石经风化、搬运、沉积、重新固积而成或由生物遗体堆积而成的岩石称为沉积岩。有层次性，常含有生物化石，如砾岩、页岩、砂岩、石灰岩等。 （3）变质岩 在高温高压下岩石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而形成的岩石称为变质岩。岩石致密坚硬，不易风化，呈片状组织，如片麻岩、石英岩、大理岩、板岩等。 常见的主要成土岩石列于表2-2。 表2-2主要成土的岩石 种类 名称 矿物成分 风化特点和分解产物 岩浆岩（火成岩） 花岗岩与流纹岩 主要含石英、正长石、云母及少量角闪石等 含二氧化硅65以上，称为酸性岩。抗化学风化能力强，易发生物理风化，石英变成砂粒，正长石变成粘粒，且钾素丰富，形成的土壤母质砂粘适中 正长岩与粗面岩 正长岩主要含正长石，粗面岩含正长石和角闪石 含二氧化硅5265，为中性岩。较易风化形成大量粘土矿物，砂粒较少，含钾素多 辉长岩与玄武岩 辉长岩主要由辉石和少量角闪石和黑云母组成。玄武岩主要由辉长石、斜长石组成 含二氧化硅4252，为基性岩（碱性岩）。易风化成粘土，含钙、镁、铁等盐基较多 闪长岩与安山岩 主要由斜长石、角闪石组成，含少量云母和辉石 为中性岩，易风化，风化产物含粘粒多，钙、镁等盐基成分较多 沉积岩（水成岩） 砾岩 由直径大于2mm的碎石砾胶结而成 圆形石砾胶结而成的不易风化，角砾岩易风化，风化产物含砂粒砾石多，养分贫乏 砂岩 由0.12mm的砂粒胶结而成 不易风化，风化后形成的土层薄，砂粒多 页岩 由粘土经压实脱水和胶结作用硬化而成 易风化，风化产物含粘粒多，养分含量多 石灰岩 由碳酸钙沉积胶结而成 易风化,形成土壤土层薄,质地粘重,富含钙质 变质岩 片麻岩 由花岗岩经高温高压变质而成 呈片状结构，有条带状特征，对土壤影响与花岗岩相似 板岩 由泥质页岩变质而成 较粗脆，较难风化，风化土壤母质较粘 石英岩 由砂岩变质而成 极硬，不易风化，形成砂质土或砾质土，质地粗， 大理岩 由石灰岩变质而成 性质与石灰岩相似 由表2-2可看出，不同岩石矿物与土壤的化学组成和物理性质有密切关系。首先，对土壤质地的影响较大，在花岗岩、石英岩、片麻岩、砾岩地区的土壤，因含石英较多，形成很多砂粒，质地粗，通透性好，保水保肥能力差；在玄武岩、页岩地区的土壤，因岩石中含有较多的黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等易风化的深色矿物，形成较多粘粒，通透性差，保水保肥能力强。其次，对土壤养分含量的影响也大，母质中含正长石、云母较多时，土壤含钾素较多；含有磷灰石的土壤含磷量高；含辉石、角闪石、橄榄石和褐铁矿的土壤，则含有较多的钙、镁、铁等养分；含石英多的土壤养分贫乏。此外，对土壤酸碱度也有影响，石灰岩地区形成的土壤一般偏碱性；南方花岗岩地区的土壤一般偏酸性。