土壤礦物ppt課件-文庫吧資料
2025-01-20 12:49本頁面
【正文】 形成鈣淀積風(fēng)化殼 ， 故稱鈣淀積風(fēng)化階段 。侵蝕嚴(yán)重的地形部位，亦有存在。屬風(fēng)化的最初階段。 (2) 礦物分解的階段性 1）碎屑階段： 物理風(fēng)化作用為主、化學(xué)風(fēng)化作用微弱 巖石礦物發(fā)生機(jī)械粉碎，形成碎屑風(fēng)化殼。 以黃鐵礦為例： 2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO 4+2H2SO4 硫酸亞鐵進(jìn)一步氧化： 6FeSO4+3H2O+11/2O2→2Fe 2(SO4)3+2Fe(OH)3 Fe2(SO4)3可進(jìn)一步水解生成 Fe(OH)3和硫酸： Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH) 3+3H2SO4 上述生成物中的 硫酸 是強(qiáng)烈的氧化劑，它能使原生巖石受到深度的化學(xué)風(fēng)化，硫酸破壞碳酸鹽和鋁硅酸鹽物質(zhì)，形成硫酸鹽類物質(zhì)，并加入地球化學(xué)遷移。 水解過程可分為 幾個階段 (以正長石為例 )： 脫鹽基作用 ： H+交換出礦物中的鹽基離子形成可溶性鹽而被淋溶： K2Al2Si6O16+H2CO3→KHAl 2Si6O16+KHCO3 （正長石） （酸性鋁硅酸） KHAl2Si6O16+H2CO3→H 2Al2Si6O16+KHCO3 （游離鋁硅酸） 脫硅作用 ：硅以游離硅的氧化物離析，并開始淋溶： H2Al2Si6O16+H2CO3→H 2Al2Si2O8當(dāng)水中有 CO2時可生成 H2CO3。3H2O 水化的結(jié)果往往使礦物膨脹失去光澤、變松，促進(jìn)其風(fēng)化作用的進(jìn)行 C 水解作用 這是水的 最主要的作用 ，使礦物風(fēng)化更為徹底。 如：石膏的水化 CaSO4＋ 2H2O CaSO4 2）化學(xué)風(fēng)化 參與化學(xué)風(fēng)化的因子有 水 、 二氧化碳 和 氧 ，其中以水的作用最為突出。它們在自然界中不是孤立的，而是相輔相成，同時同地進(jìn)行的，只是由于條件不同，風(fēng)化程度有強(qiáng)弱區(qū)別而已。 土壤礦物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化 (1) 土壤礦物質(zhì)的風(fēng)化作用 裸露在地表的巖石礦物在大氣圈、水圈、生物圈的綜合作用下，不僅改變了原有物理性狀，而且也改變了原有的化學(xué)組成和性質(zhì)，甚至形成新的礦物，這種復(fù)雜的變化過程，稱為風(fēng)化作用 。 ?各種次生粘土礦物具有吸附保存呈離子態(tài)養(yǎng)分的能力，并表現(xiàn)出不同的 吸收性、保蓄性、粘性和膨脹、收縮性。 土壤主要粘土礦物的一些特征 土壤礦物種類雖不太多，但其含量和組合方式復(fù)雜多樣，并且可反映母質(zhì)和成土因素的綜合影響； ?土壤礦物質(zhì)的粗細(xì)，可形成不同的 土壤質(zhì)地 。 黃土和河流沖積物中有較多的綠泥石，變質(zhì)巖區(qū)的冰磧物中綠泥石更多。 ? 晶層之間吸附水分較少，所以不易膨脹，其代換量遠(yuǎn)低于蒙脫石和蛭石。典型的綠泥石晶體是，具有與蒙脫石相似晶層構(gòu)造的 滑石層 和 水鎂石 [Mg(OH)2]層交替組成的。 富含伊利石的土壤富含鉀素 。 ?伊利石晶體 大小介于蒙脫石和高嶺石之間 ，一般為 ~，其代換量、水化作用、膨脹、收縮和可塑性等性質(zhì)介于蒙脫石和高嶺石之間。 蒙脫石掃描電子顯微鏡照片 C 2:1型 非膨脹性礦物 伊利石 ?伊利石是 云母風(fēng)化時向蛭石或蒙脫石過渡 的中間產(chǎn)物，與蒙脫石、蛭石同屬 2:1型晶格 ，但因?qū)娱g有代換性鉀離子存在，使晶層緊密地相互結(jié)合，因而 不表現(xiàn)膨脹性 。在干燥時干裂嚴(yán)重，形成干硬的土團(tuán)，難以耕種。 蒙脫石吸收的 水分，植物難于利用 ，因此富含蒙脫石的土壤，造成植物水分缺乏。 ? 內(nèi)表面積比外表面積大得多，比表面為 700~800 m2/g，大大超過高嶺石的比表面； ? 同晶取代作用強(qiáng)，使蒙脫石晶體獲得了高的凈負(fù)電荷。 B 2:1型膨脹性礦物 蒙脫石和蛭石 2:1型層狀硅酸鹽中晶體兩面都是氧，通過很弱的氧鍵松弛地聯(lián)結(jié)起來，水分子 (陽離子也一樣 )被吸收到兩晶體單元之間的空隙處，引起晶格膨脹。 由于其結(jié)構(gòu)單元聯(lián)結(jié)得非常緊密，所以高嶺石晶體不易分割成極細(xì)的薄片。 ? 與蒙脫石顆粒相對比，其半徑較大， 約 ~5微米，多數(shù)在 ~2微米范圍內(nèi)。晶層與晶層之間沒有陽離子，氧和氫氧離子是通過 氫鍵 緊密地聯(lián)結(jié)起來。 同晶替代現(xiàn)象在 2:1和 2:1:1型的粘土礦物中較為普遍，而在 1:1型的粘土礦物中相對較少。 組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子所替代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。 由二層硅氧片和二層鋁氧片組合而成一晶層，屬 2∶ 2型晶格 ，如 綠泥石 等。 1:1型粘土礦物 2:1型粘土礦物 由一層硅氧片和一層鋁氧片組成一晶層，屬 1∶ 1型晶格 ，如 高嶺石、埃洛石 等。 氧原子 硅原子 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) 氧原子 硅原子 島狀 一系列的硅氧四面體通過 共同氧原子 聯(lián)結(jié)成平面，形成一個片狀的 四面體層 ，或稱硅氧片 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) 環(huán)狀 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) 鏈狀 硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu) 層狀和架狀 羥基 鋁、鎂等原子 鋁氧八面體 六個氧原子或氫氧根 (OH)圍繞一個鋁原子，形成的八面構(gòu)造。 鋁硅酸鹽粘土礦物的晶體是由 硅氧四面體片 和 鋁氧八面體片 兩種基本晶片連接而成的薄片層狀結(jié)晶體。 3）次生鋁硅酸鹽類 包括伊利石、蒙脫石、高嶺石等。蛋白石進(jìn)一步脫水可成隱晶質(zhì)的石英或方英
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