第二章 土壤的形成过程土壤学课件

地表裸岩的破坏、分解作用
风化作用按其风化特点和风化因素的不同可分为： 物理风化、化学风化、和生物风化三种类型。
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（1）物理风化：
指岩石在物理因素（温度、水、风）的作用下发生的破碎分解过程。
a、温度的作用：
地球表面存在
昼夜温差
和
季节温差。
可达20～30C，
可达40～50C，
可影响15cm厚的岩层。 可影响30cm厚的岩层。
地壳的组成，主要是以O、 Si为主，其中，O就几乎占 了一半；而植物生长所需 的大量元素N、P、K，除 K有较高含量外，N只有 0.04%, P只有 0.12% 。
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元素的存在方式：
地壳中的元素，多以含氧酸的盐类存在 ，如硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐等 。
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普通角闪石 Ca（Mg，Fe）3Si4O12 斜长石 Na（AlSi3O8）·Ca（Al2Si2O8） 白云石 CaCO3·MgCO3
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土壤是由地表岩石经风化作用形成的。
土壤的形成，大体上可以分为三个阶段：
地表岩石 农业土壤
风化作用
人类耕种熟化作用
土壤母质
成 土 作 用
自然土壤
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岩石 土壤母质 自然土壤 农业土壤
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2、土壤母质的来源： 土壤母质 → 地表岩石 → 矿物 → 元素
一个是按冷凝的深度来分类，按冷凝深度的不同 ,分为喷出岩、浅层侵入岩、和深层侵入岩三类。
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第二个是按岩石中SiO2的含量来分类的：
SiO2％>65% ：酸性岩，如花岗岩、流纹岩。 成土特点：粘沙适中，K素丰富。
SiO2％50～65％：中性岩，如安山岩、闪长岩。 成土特点：粉沙质多，盐基丰富。
脱水固化而成。
石灰岩
形成的土壤粘性重，富含盐基Ca Mg离子，土壤 的pH值较高。
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3）变质岩： 地壳中原有的各类岩石，在后来的地壳运
动或岩浆活动的影响下，受到高温、高压、 或化学反应剂的作用（H2O、CO2、 F、 Cl、 S），使原岩石的结构、构造甚至于化 学成分都发生剧烈变化而形成的新岩石。
(1)地壳的元素构成： 地壳重量的98％ 是由8种元素构成的：
既：O：49％； Si：26％；Al：8％；Fe：5%；
Ca：3.2%; Na：3％；K；2.6%；Mg：2.3%。
其余的2％就由各种微量元素所构成，个体数量少，但 种类多，几乎包含了元素周期表中所有的元素。
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组成特点：
（带羟基的铝硅酸Ca, Na, Mg, Fe盐类）
角闪石
黑色或棕色，不透明，玻璃光泽，解理性良好 ，比重3～3.5，硬度5.5～6。 成土特点：易风化，风化后，在土壤呈粘粒，土 壤粘性重，富含Ca, Mg, Fe等养分。
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方 解 石： 化学组成：CaCO3, 白色可染成其他颜色，不透明 ，玻璃光泽，解理性良好，比重2.8，硬度3。
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直径0.5～0.01mm，粉砂岩：粉沙粒＋胶结物，脱 水而成。 成土特点：土壤粉沙粒含量高，矿质养分较为缺乏。
粘土岩
页岩
直径 <0.01mm，粘土岩：各种泥质粘粒相互粘结后， 脱水而成。 成土特点：形成的土壤粘性重，富含各种矿质养分。
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特殊的沉积岩： 石灰岩：直径0.01~0.001mm，由水中的CaCO3
风化、搬运、沉积
老成岩石 新岩石
沉积物
固结、来分类：
直径>2mm，砾岩：由岩石碎屑、砾石＋胶结物（Ca,Fe,Si）， 脱水而成。
成土特点：形成的土壤含砾石、沙粒多，缺P,K养分。
砾岩
砂岩
直径0.5～2mm， 砂岩：岩石颗粒＋胶结物，脱水而成。 成土特点：土壤沙性重，缺乏各种矿质养分，尤其缺乏 P,K养分。
方解石
成土特点：易风化，形成的土壤粘性重，富含碳 酸盐，土壤pH值高。
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（3）成土岩石： 含义：
由一种或多种矿物按 一定的 规律所形成的天然集合体。 类型：
按形成原因的不同，岩石主要 有：
岩浆岩 沉积岩 变质岩
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1） 岩浆岩： 含义： 由岩浆冷凝所形成的岩石就称为岩浆岩。 分类： 分类标准：
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正 长 石：
化学成分：K（AlSi3O8）外 观呈肉红色，不透明，
玻璃光泽，解理性良好，
比重2.5～2.7，硬度为6。
正长 石
成土特点：易风化分解，风化后形成土壤粘粒，土 壤粘性重，富含K素。
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角 闪 石： 化学组成： CaNa(Mg.Fe)(Al.Fe){(Si.Al)8O22}(OH)2
地表温差，产生两种破坏现象：
1是层状剥落，球状风化；
2是岩 石颗粒颜色不一，吸热不一，体积膨 胀不一，最后使岩石碎 裂。
元素的分布特点：
地壳中的元素呈非均匀分布形态，某种元 素在某地可能富积成矿，在其他地方则可能 缺乏。
露天钾矿
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缺钾土壤
液相色谱仪 元素分析
（2）成土矿物：
概念：指自然产出的具有一定的化学组成 和物理特性的单质或化合物。
矿物：正长石
矿物：石英
种类：3000多种，常见的只有50～60种。
变质岩
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变质岩的分类： 分类标准：原岩石的类型或新岩石的形 态： 片岩：各种岩石挤压成片状而成。 片麻岩：特指花岗岩挤压成片状而成。 千枚岩：粘土岩挤压而成。 石英岩：砂岩挤压而成。 大理岩：石灰岩经高温、高压，CaCO3 重新结晶而成。
片麻岩
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千枚岩
大理岩
3、土壤母质的形成过程—岩石的风化作用： 风化作用： 指地表裸露的、巨大坚硬的岩石，在各种外界因素的 作用下逐渐分解和破坏的过程。
SiO2%45～50％：基性岩，如辉长岩、玄武岩。 成土特点：粘粒多，盐基丰富。
SiO2%<45％： 超基性岩，如橄榄岩、苦橄榄岩。 成土特点：粘性重，土壤Fe、Mg含量高。
花岗岩
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辉长岩
2）沉积岩：
地壳中各种老成岩石（地壳中原有的沉积岩、 岩浆岩、变质岩）经风化剥蚀的破坏，通过各种 搬运作用，在适宜的条件下沉积起来（海洋、湖 盆），形成沉积物，该沉积物经过各种地质作用 又出露地表，再经固结、胶结作用而形成的岩石 。