土壤的基本組成礦物質(zhì)

土壤的基本組成礦物質(zhì)第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六外文文摘數(shù)據(jù)庫BIOSISPreviews

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第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六中文圖書、期刊方正Apabi數(shù)字圖書館系統(tǒng)

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第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六主要的雜志EnvironmentalScience&TechnologySoilScienceSoilScienceSocietyofAmericaJournalEnvironmentalPollutionEcotoxicologyandEnvironmentalSafetyEnvironmentInternational第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六土壤學(xué)報土壤應(yīng)用生態(tài)學(xué)報生態(tài)學(xué)報環(huán)境科學(xué)生態(tài)環(huán)境農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》（維普）《中國期刊網(wǎng)專題全文數(shù)據(jù)庫》（學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)）第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六環(huán)境土壤學(xué)第一章土壤的組成、形成和分類第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六土壤的組成土壤是由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成的疏松層固相物質(zhì)的體積約占50%，其中包括38%的礦物質(zhì)和12％的有機質(zhì)。液相物質(zhì)的體積約占15~35%，其中主要是土壤水和溶與水中的物質(zhì)，氣相物質(zhì)的體積約占15~35%，其中包括氧、二氧化碳、氮及其它氣體。土壤液相與氣相共同存在了固相物質(zhì)之間，形成一個整體。土壤包括土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)、土壤空氣和土壤水分第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六土壤礦物質(zhì)的介紹礦物的概念及分類粘土礦物的構(gòu)成及特征土壤礦物質(zhì)第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六礦物質(zhì)是構(gòu)成土壤的基本物質(zhì)，又是植物礦質(zhì)營養(yǎng)的源泉，是全面影響土壤肥力高低的一個重要因素土壤中的礦物質(zhì)來自巖石的風(fēng)化物；不同的巖石經(jīng)過風(fēng)化作用，形成土壤中的礦物質(zhì)1土壤礦物質(zhì)介紹第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六地殼和土壤的平均化學(xué)組成（%）第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

礦物：是天然產(chǎn)生于地殼中具有一定的化學(xué)組成、物理性質(zhì)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的物體，是組成巖石的基本單位

礦物都具有一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，并以各種形態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）存在于自然界中，自然界的礦物絕大多數(shù)是固態(tài)，少數(shù)為液態(tài)或膠體狀態(tài)礦物可以是單一元素所組成的，也可以是幾種元素組成的化合物

2礦物的概念第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六按成因或來源可分為原生礦物和次生礦物原生礦物：由地殼深處熔融狀態(tài)的巖漿冷凝固結(jié)而形成的礦物稱原生礦物，即直接來源于母巖的礦物次生礦物：原生礦物經(jīng)物理、化學(xué)風(fēng)化作用，組成和性質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，形成的新礦物稱次生礦物，主要包括各種碳酸鹽、重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等，也有成分復(fù)雜的各種次生鋁硅酸鹽；還有各種晶質(zhì)和非晶質(zhì)的含水硅、鐵、鋁的氯化物，后兩類礦物是土壤粘粒的主要組成部分，因而習(xí)慣上將這兩類礦物稱為次生粘土礦物，簡稱為粘粒礦物或粘土礦物，粘粒礦物與土壤腐殖質(zhì)一起，構(gòu)成土壤的最活躍部分-土壤復(fù)合膠體礦物的分類第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六按其內(nèi)部構(gòu)造不同，分為結(jié)晶質(zhì)和非結(jié)晶質(zhì)兩種。結(jié)晶礦物：指各種原子在三維空間有序地重復(fù)排列的礦物非結(jié)晶礦物(又稱無定形礦物)：指原子作無序或短程有序排列，無法用X射線或電子衍射檢測其晶體結(jié)構(gòu)的礦物或其他固態(tài)物質(zhì)

礦物的分類第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六分為層狀硅酸鹽粘土礦物和非硅酸鹽粘土礦物層狀硅酸鹽礦物從外部形態(tài)看，是一些極微細的結(jié)晶顆粒。從內(nèi)部構(gòu)造上看，是由兩種基本結(jié)構(gòu)單位組成，并都含有結(jié)晶水，只是化學(xué)成分和水化程度不同而已構(gòu)成層狀硅酸鹽粘土礦物晶格的基本單位是硅氧四面體和鋁氧八面體3粘土礦物第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六層狀硅酸鹽粘土礦物基本單位是硅氧四面體（由一個硅離子（Si4+)和四個氧離子（O2-）構(gòu)成。硅氧四面體各自聚合，形成硅片，帶負電荷表示為n（Si4O10)4-；鋁氧八面體的基本結(jié)構(gòu)是又一個鋁離子（Al3+)和6個氧離子（O2-）或氫氧離子構(gòu)成，鋁氧八面體各自聚合，形成鋁片，帶負電荷表示為n（Al4O12)12-由于硅片和鋁片都帶有負電荷，不穩(wěn)定，必需通過重疊化合才能形成穩(wěn)定的化合物。硅片和鋁片以不同的方式在C軸方向上堆疊，形成層狀硅酸鹽的單位晶層。兩種晶片的配合比例不同，就構(gòu)成了1：1，2：1，2：1：1型晶層。層狀硅酸鹽粘土礦物構(gòu)成第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六硅所硅氧四面體的頂視圖

硅氧四面體的頂視圖硅硅氧四面體構(gòu)造的側(cè)視圖示硅氧四面體第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六鋁氧八面體頂視圖示鋁氧八面體構(gòu)造的側(cè)視圖示鋁氧八面體第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

硅氧四面體相互連接成硅片（硅氧片）的平面圖和圖示第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六鋁氧八面體相互連接成鋁片平面及圖示法第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六2：1型單位晶層由兩個硅片夾一個鋁片組成第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六2：1：1型單位晶層在2：1單位晶層的基礎(chǔ)上多一個8面體水鎂片或水鋁片第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六硅酸鹽粘土礦物的種類及一般特征第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六同晶替代是指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。替代和被替代的離子的大小要相近，只有這樣，才能保證替代后晶形不發(fā)生改變；如Fe3+離子的半徑為0.064nm，與八面體的中心離子Al3+（半徑為0.057nm）的半徑相近，可發(fā)生替代而不改變晶形。替代和被替代離子的電性必需相同，電價可以同價或不等價在硅酸鹽粘土礦物中，最普遍的同晶替代現(xiàn)象是晶體中的中心離子被低價的離子所替代，如四面體中的Si4+被Al3+離子所替代，如八面體中的Al3+被Mg2+

離子所替代，所以土壤粘土礦物一般以帶負電荷為主。同晶替代現(xiàn)象在2：1和2：1：1型的粘土礦物中較普遍同晶替代第24頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六土壤粘土礦物中，結(jié)構(gòu)比較簡單，水化程度不等的鐵、錳、鋁和硅的氧化物及其水化物和水鋁英石。氧化物礦物既可呈結(jié)晶質(zhì)狀態(tài)存在，也可以非晶質(zhì)狀態(tài)存在。無論是結(jié)晶質(zhì)還是非晶質(zhì)的氧化物，電荷的產(chǎn)生都不是