主要的成土岩石、成土矿物
土壤空气的组成和含量
二：主要的成土矿物
矿物：天然存在于地壳中有一定的化学组成、物理特性、 内部构造的化合物或单质元素。 绝大多数：化合物、结晶质、固态的。 少数： 单质、非结晶质、液态的。
原生矿物：起源于岩浆岩，存在于岩浆岩中的矿物。 矿物
起源
次生矿物：原生矿物经过风化作用，其组成和性质发生 改变而形成的新矿物。
(一)土壤中的原生矿物
石膏呈板状、块状、 无色或白色。玻璃光 泽或丝绢光泽。硬度 2．0，是干旱炎热气 候条件下的盐湖沉积。 常作土壤改良剂。
三：主要的成土岩石
1.岩浆岩
又称火成岩，指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶 而形成的岩石，前者称侵入岩，后者称喷出岩。
主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩， 等等。组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、 斜长石、正长石石英等7种。
有机质—动物残体及其转化产物，约占固体 重量的5%以下。
土壤空气—一部分由地上大气层进入，主要
土
粒间孔隙（约 占土壤总容积 的50%）
为O2 、 N2 等，另一部分由土壤内部产生， 主要为CO2、水汽等。 土壤水分—主要由地上进入土中，其中含有溶 质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是 浓度不同的溶液（土壤溶液）。
第二章 土壤的基本组成
本章内容：
1.成土矿物和岩石的组成和风化特点 2.土壤颗粒的大小分级及土壤质地的分类 3.岩石的风化作用和成土作用 4.土壤有机质的矿质化和腐殖化作用
5.土壤水分的形态及性质，土水势和土壤水吸力
6.土壤的通气性机制，土壤热性质
矿物质—来自岩石的风化，包括原生矿 物 和次生矿物，约占固体重量的95%以上。 固体土壤（约 占土壤总容积 的50%）
地质地貌基础知识
各种断层图：1正断层 2逆断层 3阶状断层 4地垒 5地堑
6平推断层
地质学基础知识
三、地质作用
2、地质外力作用
地质的外力作用是向着与内力作用相反的方向进行，各种外 营力均在雕刻着地表，侵蚀着和破坏着地势高低的基本形态和 地壳构造。外力作用的总的趋势是要削平大山和高原，并且将 破坏它们所产生的物质，搬到低的地方堆积起来，以消弥地球 表面高低崎岖的地形。外力作用主要是通过流水、冰川、风和 海流等作用进行的。
地貌学基础知识
地貌学基础知识
一、地貌形态
1、地貌基本形态
自然界的地貌形态常以单个形态或形态组合的形式存在。 把地貌形态中较小较简单的形态，例如冲沟、沙丘、冲出锥 等称为地貌基本形态。
2、地貌形态组合
范围较大包括若干地貌基本形态的组合体称为地貌形态组合。
3、地貌形态特征
地形的形态是多种多样的，包括：高原、平原、斜坡、悬崖、 丘、冈、阜、山(巅)峰；脊、桌地、盆地、垭、谷、阶地、穹、 洞等等。
一、造岩矿物
高岭石
3、主要的造岩矿物
绿泥石
地质学基础知识
一、造岩矿物
蛭石
3、主要的造岩矿物
滑石
地质学基础知识
二、 成土岩石
岩石：是一种或几种矿物组合而成的自然集合体。岩石都有 一定的矿物组成，结构和构造。 自然界的岩石按成因 可分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
地质学基础知识
二、 成土岩石
地貌学基础知识
二、地貌的成因
(一)地貌形成的物质基础：地质构造和岩石
2．岩石性质 由于岩性所引起的差别风化和差别侵蚀的结果，坚硬岩石 通常表现为突出的正向地貌(山地、丘陵等)，相对软弱岩石 出露之处，地貌上形成负向地貌(谷地、盆地等)。岩性对地 貌的影响，在那些经历了长时期剥蚀的地区表现最明显。 岩石坚硬和软弱，抗侵蚀能力的大小都只是一个相对概念， 它与岩石所处的自然环境有很大关系。 例如花岗岩，分布在我国北方常呈高大险峻的山地 (如华山、 泰山、黄山等)，而在华南地区则成馒头状丘陵；前者地形 起伏明显，后者地势变化和缓。
环境土壤学知识点
第一章绪论1.土壤：2.土壤特性：①具有生产力；②具有生命力；③具有净化力；④具有交换力。
3.土壤圈：4.土壤圈的功能：①支持和调节生命过程；②影响大气圈的化学组成、水分与热量的平衡；③影响水的溶质组成及其在陆地、水体和大气的分配；④对岩石起到保护作用。
第二章土壤母质与土壤的形成1.土壤母质〔P6〕：地壳表层的岩石矿物经过风化作用形成的风化产物。
2.土壤母质是形成土壤物质根底。
3.长石、石英和云母等是构成土壤的骨骼—土粒。
4.矿物是土壤矿物质主要来源。
5.主要的成土岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩。
6.风化过程是形成土壤的根底。
7.参与化学风化的因素主要是水、二氧化碳和氧气，作用方式包括溶解、水化、水解〔最根本且最重要〕和氧化。
8.五大成土因素：母质、生物、气候、地形和时间。
9.土壤是成土母质在一定的水热条件和生物作用下，经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的。
10.风化因子=风化天数×水解离度。
11.土壤湿度影响土壤中物质的迁移；影响土壤中物质的分解、合成和转化。
12.土壤剖面〔P20〕：从地面向下挖掘而暴露出来的垂直切面。
〔1~2米深〕13.淋溶作用：土壤中的下渗水，从土壤剖面上层淋溶带走土壤中某种成分的作用。
14.土壤的分层：①枯落物层〔O层〕；②腐殖质层〔A层〕；③淋溶层〔E层〕；④沉积层〔B层〕；⑤母质层〔C层〕；⑥基岩层〔R层〕。
15.土壤的重要形态特征：颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。
第三章土壤固体物质组成1.土粒分类：矿质土粒〔占绝对优势〕和有机质土粒。
2.土壤质地：依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。
3.土壤质地三大类：砂土、壤土和黏土。
4.土壤质地改进：①溶土法；②深耕，深翻；③施有机肥。
5.壤质土兼具砂质土和黏质土的优点，是较为理想的土壤。
6.土壤有机质的来源〔P39〕：①植物残体；②动物和微生物残体；③动物、植物和微生物的排泄物及分泌物；④人为施入土壤中的各种有机物料。
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16.干旱时主要发生氧化反应，反之发生还原反应。
17.同一氧化反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。
18.影响土壤氧化还原电位最大的主要因素有土壤的通气状况、生物代谢程度、还原性物质的数量等，pH只是影响土壤Eh的因素之一（Eh随pH的升高而下降）。
14.土壤的分层：①枯落物层（O层）；②腐殖质层（A层）；③淋溶层（E层）；④沉积层（B层）；⑤母质层（C层）；⑥基岩层（R层）。
15.土壤的重要形态特征：颜色、湿度、紧实度、结构、质地、PH、新生体、入侵体、孔隙和动物孔穴。
第三章土壤固体物质组成
1.土粒分类：矿质土粒（占绝对优势）和有机质土粒。
2.土壤质地：依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合。
13.矿化过程是腐殖化过程的前提。
14.腐殖化系数=单位土壤每年残留碳量/每年进入单位土壤的总量
15.土壤有机质的矿质化过程：土壤有机质在微生物作用下发生氧化反应，分解为简单的无机化合物并释放能量的过程。
16.矿化率=有机质因矿化作用每年损失的量/土壤有机质总量
17.影响土壤有机质分解和转化的因素：①温度；②土壤水分和通气状况；③有机残体的特性；④土壤PH及土壤质地。
29.阳离子交换量就是pH=7时土壤净负电荷的数量。
8.矿质土壤:
9.决定土壤有机质含量的因素：①进入土壤的有机物质数量；②土壤有机质的损失；③土壤有机碳的平衡。
10.土壤有机质的主要组成元素：碳、氧、氢、氮，其次是磷和硫。
11.土壤有机质的组成：①碳水化合物；②木质素；③含氮化合物；④树脂、蜡质、脂肪、单宁和成灰物质。
土壤的基本组成
方解石 CaCO3
方解石为次生矿物，呈菱形，半 透明，乳白色，含杂质时呈灰色、 黄色、红色等，完全解理，玻璃 光泽。与稀盐酸反应生成CO2 气泡。 无色透明者称冰洲石。方解石分 布很广，是大理岩、石灰岩的主 要矿物，常为砂岩、砾岩的胶结 物，也可在基性喷出岩气孔中出 现。方解石的风化主要是受含CO2 的水的溶解作用，形成重碳酸盐 随水流失，石灰岩地区的溶洞就 是这样形成的。
（二）矿பைடு நூலகம்的类型
矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物.
原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固
结而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母
、辉石、角闪石等。
次生矿物
原生矿物经物理、化学风化作用，
组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿
物。如方解石、高岭石等。
1.原生矿物
硅酸盐类 氧 化 物 类
冰水沉积物指由冰川搬运，以后为冰川融水的水流所
分选、沉积物质。在我国分布较广，但多不连续，呈
小片分布。
第三节 土壤矿物质土粒的组成及特性
一、粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成的影响 土壤中的各种固体颗粒简称土粒。分单粒和复粒。 二、矿物质土粒的大小分级 （一）粒级的概念 粒级（粒组）： 土粒大小不同，性质也随之而异。 可按照土粒粒径的大小及其性质分成若干粒级(或粗 细)。 （二）粒级的分类 粒级分类常用的标准有以下三种：
硫化 物类 磷化物类
2.次生矿物
次生硅铝酸盐矿物
氧化物类矿物有结晶和非结晶两种
简单盐类矿物
(三)主要成土矿物的性质
石 英
一般为白色透明，含有 杂质时呈其他颜色 。石英是 最主要的造岩矿物，分布最 广，为酸性岩浆的主要成分， 在沉积岩和变质岩中也常见。 石英在岩石中常呈不透明或 半透明晶粒状，烟灰色，油 脂光泽。石英的伴生矿物是 云母、长石。石英硬度大， 化学性质稳定，不易风化， 岩石风化后，石英形成砂粒， 含砂粒多的土壤，含盐基少， 形成的母质养分一般贫乏， 酸性也较强。
成土矿物和岩石
成土矿物和岩石土壤矿物质是由岩石和矿物经过极其复杂的风化过程和成土过程而形成的。
了解和认识主要成土岩石和矿物及其风化特点是鉴定土壤类型、认识土壤形成过程和了解土壤的理化性质的基础。
一、地壳和土壤的元素组成表1-1列出了地壳和土壤的平均化学组成，从表中可见：①氧（O）和硅（Si）是地壳中含量最多的两种元素，两者合计占地壳质量的76.0%；铁、铝次之，前四者相加共占88.7%的质量。
所以地壳组成中，含氧化合物占了极大的比重，其中又以硅酸盐最多。
②在地壳中，植物生长必需的营养元素含量很低，其中磷、硫均不到0.1%，氮只有0.01%，远远不能满足植物和微生物营养的需要。
③土壤的元素组成充分反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物积聚作用。
一方面，它继承了地壳化学组成的遗传特点；另一方面，有的化学元素（如氧、硅、碳、氮等）在成土过程中增加了，有的元素（如钙、镁、钾、钠等）显著下降了。
表1-1 地壳和土壤的平均化学组成（质量）%二、主要的成土矿物矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的单质或化合物，是组成岩石的基本单位。
绝大多数矿物是由两种或两种以上元素组成的化合物，并且多数呈结晶固态形式存在。
目前已经发现的矿物有3 300多种，但与土壤形成有关的不过数十种。
按照矿物的起源，矿物可分为原生矿物（primary mineral）和次生矿物（secondary mineral）两大类。
直接来自岩浆岩或变质岩的矿物，叫原生矿物。
原生矿物通过化学或生物作用而转变或重新合成的矿物，叫次生矿物。
（一）土壤中的原生矿物常见的土壤原生矿物有四类，即硅酸盐类、氧化物类、硫化物类和磷酸盐类矿物。
硅酸盐类主要有长石类、云母类、角闪石和辉石等；氧化物类主要有石英和铁矿类；硫化物类主要有黄铁矿；磷化物类主要有磷灰石。
不同矿物的化学成分、物理性质不同，因而其风化特点及风化产物也很不相同（表1-2）。
表1-2 主要的成土矿物续表1-2（二）土壤中的次生矿物常见的次生矿物有次生铝硅酸盐矿物、氧化物类及简单盐类等三大类。
环境土壤学-矿物质有机质
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二.矿质土粒的分级 ——粒级 矿 质 土 粒 大 小 差 别 极 大 ， ＜ 1nm ～ 数 mm ，数百万倍！！按土粒的大小可将土粒 （单粒）分为若干级（组），称为 粒级 （粒 组）。相同粒级的土粒成分和性质基本一 致，粒级间有明显差异。 土粒分级标准：国际制、卡庆斯基制、中国制。 石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒。
彩云追月
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• • • • • •
3、常见的原生矿物 （1）硅酸盐类：长石、云母等。 （2）氧化物类：石英、铁矿等。 （3）硫化物及磷化物类： 黄铁矿(FeS2)、磷灰石。 4、常见的次生矿物 （1）粘土矿物。为铝硅酸盐矿物，有高岭石、蒙 脱石、水云母等。 • （2）含水氧化物类。如含水氧化铁、水铝石等。 • （3）简单盐类。如石膏等。
《环境土壤学》
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第一章 土壤矿物质
土壤矿物质占土壤固体物质的很大比 例，它不仅构成了土壤的基本骨架，而且 是植物矿质养分的主要来源，并且为植物 生长提供了机械支持作用。所以，土壤矿 物质对土壤肥力和农业生产特性有着深刻 的影响。
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第一节 形成土壤母质的矿物、岩石
• 一、主要的成土矿物 • 1、矿物的概念 • 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用（火山 爆发，地震，岩石风化）下所形成的自然均质体。 • 2、类型 • 根据矿物形成原因可分为： • 原生矿物——由岩浆冷却后形成的矿物。 • 次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿 物。
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粒 级 分 类 制
国 际 制
土壤矿物质与岩石的风化
土粒分级：石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒
粒径：由大变小 组成：原生矿物
次生矿物
2、 土壤粒级分类
（1）国际制土粒分级： 石砾：1mm; 砂粒：1-0.05mm; 粉粒： 0.05-0.002mm; 粘粒：0.002mm；
（2）前苏联土粒分级： 物理性砂粒：>0.01 mm；物理性粘粒：<0.01 mm 粗、中、细砂粒；粗、中、细粉粒； 粗、细粘粒及胶体
②卡庆斯基质地制
砂土、壤土、粘土
质地组 砂土 壤土
粘土
卡钦斯基土壤质地分类
质地名称
松砂土 紧砂土
砂壤 轻壤 中壤 重壤 轻粘土 中粘土 重粘土
不同土壤类型的<0.01 毫米粒级含量(%)
灰化土
草原土壤、红黄壤 碱化土、碱土
0～5
0～5
0～5
5～10
5～10
5～10
10～20
10～20
10～15
20～30
二、土壤矿物质的化学组成和矿物组成
1、土壤矿物质的化学组成 土壤
SiO2、Al2O3、Fe2O3 占土壤矿质总质量75%
2、土壤中的矿物组成
（1） 矿物分类 根据矿物的结晶状态，矿物可分为：结晶质矿物； 非晶质矿物。 一般常分为：原生矿物；次生矿物。
原生矿物：指那些经过不同程度的物理风化，未改变化学组成和结 晶结构的原始成岩矿物。
➢ ห้องสมุดไป่ตู้分：K（正长石、云母）、P（磷灰石）、Ca、Mg、Fe （橄榄石、角闪石等）。
酸碱性：
a. 酸性岩：SiO2>65% 易风化，K丰富，砂粘 适中，花岗岩
b. 中性岩：SiO252-65% 大量粘土矿物，K丰富， 正长岩
c. 基性岩：（碱性）SiO242-52% Ca、Mg、Fe 盐基，辉长岩、玄武岩
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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
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
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。