2第二章 土壤的基本物质组成

2.1.1.4母质的形成与类型 2.1.1.4母质的形成与类型 一、母质的概念（形成） 母质的概念（形成） 母质是指经各种风化作用形成的疏松、 母质是指经各种风化作用形成的疏松、粗细不同的 矿物颗粒.它是岩石的风化产物,是形成土壤的基础物质. 矿物颗粒.它是岩石的风化产物,是形成土壤的基础物质.
1、母质与岩石的区别： 、母质与岩石的区别： 的区别
（1）物理风化 ） 指在物理因素作用下，岩石、 指在物理因素作用下，岩石、矿物破碎崩解成大小 不同的颗粒而不改变其化学成分的过程。 不同的颗粒而不改变其化学成分的过程。它为进一步风 化提供了条件。 化提供了条件。 影响物理风化的因素有: 影响物理风化的因素有 ① 温度 ②结冰 ③风 ④ 流水 ⑤生物作用 物理风化的结果是：岩石由大块 小块 细粒， 小块→细粒 物理风化的结果是：岩石由大块→小块 细粒，使岩石有 了对水分和空气的通透性。 了对水分和空气的通透性。但没有改变岩石的矿物组成和 化学组成。 化学组成。
粉砂粒 物理性 粘粒 粘粒
3、美国制 、
表3 美国制土壤粒级分级标准 粒级名称 粒径（mm）
石块 粗砾 极粗砂粒 粗砂粒 砂粒 中砂粒 细砂粒 极细砂粒 粉砂粒 粘粒
>3.0 3—2 2—1 1—0.5 0.5—0.25 0.25—0.1 0.1—0.05 0.05—0.002 <0.002
4、中国制 、 中国制土壤粒级分级标准 中国制土壤粒级分级标准
三、土壤粒级的划分 1、国际制 、 国际制土壤粒级分级标准把土壤单粒分为四个基本粒 石砾、砂粒ห้องสมุดไป่ตู้粉粘、粘粒。 级：石砾、砂粒、粉粘、粘粒。
表1 国际制土壤粒级分级标准( 国际制土壤粒级分级标准(书P14)
粒级名称
石 砾 砂粒 粗砂粒 细砂粒 粉砂粒 粘 粒
单粒直径（mm） 单粒直径（ ）
>2 2—0.2 0.2—0.02 0.02—0.002 <0.002
①物理风化：岩石是块状的，质地坚硬，而母质是疏 物理风化：岩石是块状的，质地坚硬， 松态的碎屑，开始具有了通气、透水性， 松态的碎屑，开始具有了通气、透水性，为进一步风化创 造了条件。 造了条件。
②化学风化：使母质具备了保蓄水分的能力（蓄水 化学风化：使母质具备了保蓄水分的能力（ ）。保肥力 性）。保肥力 ③母质具有疏松多孔性，气体能流通和交换。 母质具有疏松多孔性，气体能流通和交换。 总体上讲，母质初步具备了肥力中的水肥气热条件， 总体上讲，母质初步具备了肥力中的水肥气热条件， 但母质不是土壤。 但母质不是土壤。
2、母质与土壤的区别： 、母质与土壤的区别： 的区别
①母质不能充分保障养分供应，尤其是氮素。 母质不能充分保障养分供应，尤其是氮素。 ②母质不能很好地协调水分和空气的关系 。
二、母质的类型 残积母质（残积物） 残积母质（残积物） 指岩石经风化后的碎屑就地堆 积而成。多分布在山地和丘陵的较高部位。 积而成。多分布在山地和丘陵的较高部位。 指风化的碎屑经过地质动力作用（ 运积母质 指风化的碎屑经过地质动力作用（如 冰川、重力等）的搬运， 水、风、冰川、重力等）的搬运，在它处重新 沉积而成。 沉积而成。 和运积母质相比，残积母质有以下特点： 和运积母质相比，残积母质有以下特点： ①没有层次性，母质层薄；②颗粒成分不均匀；③母 没有层次性，母质层薄； 颗粒成分不均匀； 质的理化性质深受基岩影响。 质的理化性质深受基岩影响。
岩浆岩
火山爆发
意大利庞贝城被 岩浆吞噬后人们 的遗体
2.沉积岩 2.沉积岩
又称次生岩。 又称次生岩。是裸露于地表的各种类型的岩石经风 化作用而破坏，经各种地质动力作用搬运后沉积， 化作用而破坏，经各种地质动力作用搬运后沉积，再经 压力胶结作用重新固结成岩，也有由生物遗体、 压力胶结作用重新固结成岩，也有由生物遗体、残骸堆 积沉积而成。 积沉积而成 沉积岩可分为： 沉积岩可分为： ①碎屑岩：砾岩、砂岩； 碎屑岩：砾岩、砂岩； ②粘土岩：页岩、粘土岩； 粘土岩：页岩、粘土岩； ③化学岩、生物岩：石灰岩、白云岩。 化学岩、生物岩：石灰岩、白云岩。
变质岩
2.1.1.3 岩石的风化
一、风化的概念 风化作用是指地壳表层的岩石 矿物， 是指地壳表层的岩石、 风化作用是指地壳表层的岩石、矿物，在大气和水 的联合作用以及温度变化和生物活动影响下， 的联合作用以及温度变化和生物活动影响下，所发生的 一系列崩解和分解作用。 一系列崩解和分解作用。 风化过程是形成土壤母质的先决条件 二、风化的类型 风化作用可分为物理风化 化学风化、 可分为物理风化、 风化作用可分为物理风化、化学风化、和生物风 化三种。 化三种。
根据二氧化硅含量，可将岩浆岩分为四类： 岩浆岩分为四类 根据二氧化硅含量，可将岩浆岩分为四类： >65% 酸性岩浆岩 岩 浆 岩 52%— 52%—65% 中性岩浆岩 45%— 45%—52% 基性岩浆岩 <45% 超基性岩浆岩
共同特征：没有层次、没有化石、不含有机沉淀物。 共同特征：没有层次、没有化石、不含有机沉淀物。
沉积岩
3.变质岩 3.变质岩
指地壳中的岩石（岩浆岩、沉积岩、原有的变质岩） 指地壳中的岩石（岩浆岩、沉积岩、原有的变质岩） 由于受到地壳的运动或岩浆活动的影响，在高温、 由于受到地壳的运动或岩浆活动的影响，在高温、高压的 条件下，使岩石内部发生激烈变化， 条件下，使岩石内部发生激烈变化，使矿物发生重新结晶 或重新排列，甚至化学成分发生激烈变化而形成的新岩石。 或重新排列，甚至化学成分发生激烈变化而形成的新岩石。 常见的有大理岩、片麻岩、片岩、板岩、石英岩等。 常见的有大理岩、片麻岩、片岩、板岩、石英岩等。 变质岩的共同特征是：构造上具有定向排列， 变质岩的共同特征是：构造上具有定向排列，呈片状 组织。岩石致密坚硬，不易风化。 组织。岩石致密坚硬，不易风化。
2.1.3 土壤的机械组成 2.1.3.1 土壤粒级 一、土粒 土壤的固体颗粒简称为土粒。有单粒和复粒之分。 土壤的固体颗粒简称为土粒。有单粒和复粒之分。 二、土壤粒级 根据土粒的有效直径把土粒由粗粒到细粒划分成几 组，同组的土粒性质基本相近即为粒组或粒级。简言之， 同组的土粒性质基本相近即为粒组或粒级。简言之， 土壤颗粒的大小分级简称粒级。 土壤颗粒的大小分级简称粒级。 土粒的分级是根据单粒的大小来划分的， 土粒的分级是根据单粒的大小来划分的，而不是以复 粒为标准。 粒为标准。
沉积岩也可分为： 沉积岩也可分为：
机械性沉积岩 指砂粒、粉粒、粘粒等物质机械堆积 指砂粒、粉粒、 而成的岩石。 而成的岩石。 指原先为水溶性物质， 化学性沉积岩 指原先为水溶性物质，后因外界条件 改变结晶析出而形成的岩石，如石膏岩、部分石灰岩。 改变结晶析出而形成的岩石，如石膏岩、部分石灰岩。 生物性沉积岩 指水中生物的介壳及微生物遗体堆积 成岩，如大部分石灰岩、白云岩、珊瑚岩、硅藻岩等。 成岩，如大部分石灰岩、白云岩、珊瑚岩、硅藻岩等。 沉积岩的共同特征是：有层理（次），常可见化石。 沉积岩的共同特征是：有层理（ ），常可见化石。 常可见化石
崩积和坡积母质 洪积母质 冲积母质 运积 母质 湖积母质 海积母质 风积母质 黄土及黄土性母质 冰碛母质
2.1.2 土壤矿物质组成 土壤矿物质是土壤中最基本的成分， 土壤矿物质是土壤中最基本的成分，其总量占土壤 固体物质总重的 总重的95-98%左右，被称为土壤的“骨架”。 左右， 固体物质总重的 左右 被称为土壤的“骨架” 土壤矿物组成按其成因可分为： 土壤矿物组成按其成因可分为： 原生矿物： 原生矿物：由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成 的矿物。 的矿物。 次生矿物：在地壳中或地表面， 次生矿物：在地壳中或地表面，由原生矿物经风 化和变质作用后，改变了原来的形态、 化和变质作用后，改变了原来的形态、性质 和成分而形成的新的矿物，称为次生矿物。 和成分而形成的新的矿物，称为次生矿物。
二、岩石的种类 根据成因，可将岩石分为三大类： 根据成因，可将岩石分为三大类：
岩浆岩
沉积岩
变质岩
1.岩浆岩 1.岩浆岩
即火成岩， 即火成岩，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。 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 主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、 橄榄岩等。 橄榄岩等。 组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、 组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪 黑云母、斜长石、正长石石英等7 石、黑云母、斜长石、正长石石英等7种。
（2）化学风化 ） 指在化学因素作用下，岩石、矿物等发生的一系列化 指在化学因素作用下，岩石、 学分解的过程。化学风化使岩石、矿物的化学成分、 学分解的过程。化学风化使岩石、矿物的化学成分、性质 发生变化，并释放盐基、 硫等养分， 发生变化，并释放盐基、磷、铁、硫等养分，同时生成新 的次生矿物。 的次生矿物。 影响化学风化的因素有: 影响化学风化的因素有 ①溶解作用 ② 水解作用 作用
③水化作用
④氧化
化学风化的结果是： 化学风化的结果是： 彻底改变了原来岩石的矿物组成和性质， 彻底改变了原来岩石的矿物组成和性质， 产生了一批新的次生粘土矿物， 产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒 很细，一般均＜ 很细，一般均＜0.001mm，呈胶体分散状态， ，呈胶体分散状态， 使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性， 使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性， 并出现了毛管现象，有一定的蓄水性， 并出现了毛管现象，有一定的蓄水性，同时 也释放了一些可溶性盐， 也释放了一些可溶性盐，是植物养分的最初 来源。 来源。
0.01mm是物理性砂粒和物理性粘 是物理性砂粒和物理性粘 粒的分界线。 粒的分界线。
表2
粒组 石砾 物理性 砂粒 砂粒
卡庆斯基土壤粒级分类表( 卡庆斯基土壤粒级分类表(书P14)
粒径（mm） 3--1 粗 中 细 粗 中 细 粗 中 胶粒 1--0.5 0.5---0. 25 0.25---0.05 0.05---0.01 0.01---0.005 0.005---0.001 O.OO1---0.0005 0.0005---0.0001 <0.0001