土壤學(xué)教學(xué)課件

緒論

第一節(jié)土壤在農(nóng)林生產(chǎn)中的重要意義

一、土壤是農(nóng)林生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料

二、土壤是人類賴以生存而進(jìn)行生產(chǎn)的自然資源

三、土壤問題是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問題

一、土壤是農(nóng)林生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料

1.農(nóng)林生產(chǎn)的植物產(chǎn)品，是人類和動(dòng)物賴以生存的物質(zhì)和能量的最根本的源泉。

2.陸生植物以土壤為生產(chǎn)基地。

3.植物生長(zhǎng)主要依靠土壤供給各種礦物質(zhì)。

4.土壤生產(chǎn)出的各種物質(zhì)，不僅是人類生存的生活資料，而且也是養(yǎng)殖業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、土壤是人類賴以生存而進(jìn)行生產(chǎn)的自然資源

土壤資源具有再生能力，善于用養(yǎng)結(jié)合,使土壤肥力得以保持與提高，土壤資源就可永續(xù)使用。

農(nóng)林生產(chǎn)根據(jù)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化可劃分為三個(gè)環(huán)節(jié)，這三個(gè)環(huán)節(jié)都和土壤有密切的關(guān)系。

第一個(gè)環(huán)節(jié)就是種植業(yè)。

第二個(gè)環(huán)節(jié)就是養(yǎng)殖業(yè)或稱動(dòng)物生產(chǎn)。

第三環(huán)節(jié)是經(jīng)營(yíng)利管理。

三、土壤問題是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問題

1.1992年有183個(gè)國(guó)家和地區(qū)以及70個(gè)國(guó)際組織參加的在巴西里約熱內(nèi)盧召開的

聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過了《21世紀(jì)議程》，聯(lián)合國(guó)要求各國(guó)以它為指導(dǎo)原則，制定本國(guó)

的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。為解決人口、資源與環(huán)境II益尖銳的矛盾，國(guó)際上提出可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)

展方向。

2.農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，受許多自然因素和社會(huì)因素及它們之間相互作用的影響，其中

合理利用土壤資源是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

3.農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心在于有無后備土壤資源，以及各類耕地在現(xiàn)代耕作水平下所

能達(dá)到的增產(chǎn)、增收幅度。

4.現(xiàn)有土壤存在質(zhì)量方面的問題：中低產(chǎn)田與旱地所占比例大、抗?jié)晨购的芰Σ睢⒏?/p>

地利用不充分、土壤退化嚴(yán)重：水土流失、土壤鹽漬化、沙化、受污染等。

第二節(jié)土壤科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史

一、土壤科學(xué)的三大學(xué)派

18世紀(jì)以后，隨著自然科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，土壤學(xué)在發(fā)展進(jìn)程中先后出現(xiàn)了三大學(xué)派:

a.農(nóng)業(yè)化學(xué)派李碧希礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說

b.農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)派法魯土壤改良、耕作和施肥等主張

c.土壤發(fā)生學(xué)派道庫恰耶夫土壤是母質(zhì)（巖）、生物、氣候、地形和成土年

齡（時(shí)間）等5種自然因素

二、土壤分類

1、現(xiàn)在我國(guó)用的是中國(guó)土壤分類，包括土壤分類系統(tǒng)和土壤系統(tǒng)分類。

2、土壤肥力可分為自然肥力和人為肥力。

第三節(jié)土壤圈

土壤圈(Pedospher)：土壤以不完全連續(xù)的狀態(tài)存在于陸地的表面，被稱為土壤圈。

土壤圈是從大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的關(guān)系來研究土壤。

I：填圈的功能

第四節(jié)土壤學(xué)的一些基本概念

1、土壤的概念

①

不同學(xué)科的專家從不同角度給予不同的解釋，也就是出發(fā)點(diǎn)不同，定義也不同。

②

③巖石風(fēng)化的地質(zhì)學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為：土壤是破碎了的陳舊的巖石。

④從數(shù)學(xué)的角度出發(fā)，認(rèn)為：土壤=巖石+外界環(huán)境(風(fēng)吹，日曬，雨打等)。

⑤從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，認(rèn)為土壤是陸地植物生長(zhǎng)的自然介質(zhì)。

從物質(zhì)——能量的角度來認(rèn)識(shí)土壤，認(rèn)為土壤能生長(zhǎng)植物，是土壤內(nèi)在物質(zhì)和能量

通過植物轉(zhuǎn)化的外在表現(xiàn)，凡是具有這種物質(zhì)和能量生物轉(zhuǎn)化形式的地表物質(zhì),就稱為土壤。

⑥在農(nóng)林方面應(yīng)用較多的，是從生物經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā)。

土壤：土壤是地球陸地上能夠生產(chǎn)植物收獲物的疏松表層。俄國(guó)土壤學(xué)家威廉斯提出。

(1)、農(nóng)業(yè)土壤：由農(nóng)業(yè)部門經(jīng)營(yíng)范疇的性質(zhì)所決定的。

(2)、森林土壤：是在森林植被下發(fā)育的土壤，是供給森林植物生活物質(zhì)的基質(zhì)。

相對(duì)草原植被、荒漠植被下發(fā)育的土壤而言的。

他的三個(gè)特有的成土因素：森林凋落物，林木根系，依賴現(xiàn)有森林生存的特有生物。

使得森林土壤有農(nóng)業(yè)土壤、草原土壤有區(qū)別。

(3)、林業(yè)土壤：相對(duì)農(nóng)業(yè)土壤的概念而言，是由林業(yè)部門經(jīng)營(yíng)范疇的性質(zhì)所決定

的，凡是屬于營(yíng)林范圍內(nèi)所涉及的土壤，均稱為林業(yè)土壤。包括有林地區(qū)和無林地區(qū)的土

壤。

2.土壤肥力(soilfertility)：土壤為植物生長(zhǎng)供應(yīng)和協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力.

包括水、肥、氣、熱四個(gè)要素。

土壤肥力是土壤的本質(zhì)特性。但肥力不是固定不變的，它的發(fā)生發(fā)展有它自己的規(guī)

律性，它的高低和演變決定于自然條件和人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

土壤肥力生態(tài)相對(duì)性：某種肥沃或不肥沃的土壤,只是針對(duì)某種或某些生態(tài)上要求上

相同的植物而言的，而不是對(duì)任何植物而言，這就是土壤肥力生態(tài)相對(duì)性.

3.自然肥力和經(jīng)濟(jì)肥力：

自然肥力：是自然土壤形成過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的，也就是未經(jīng)人為影響的土壤所

具有的肥力。

經(jīng)濟(jì)肥力：又稱人為肥力，是在自然肥力的基礎(chǔ)上通過人為措施的影響，如翻耕、施

肥、灌溉和排水等措施，形成的土壤肥力。

土地:一定范圍地形的受海洋包圍的陸地.

1976年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提出，土地是由影響土地利用潛力的自然環(huán)境所組成，包括氣

候、地形、土壤、水文和植被等，它還包括人類過去和現(xiàn)在活動(dòng)的結(jié)果。

第五節(jié)土壤學(xué)的未來發(fā)展任務(wù)

注意土壤質(zhì)量(soilquality)和土壤健康(soilhealth)：

1土壤質(zhì)量：土壤在生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生產(chǎn)，保障環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)動(dòng)物與人類健康

行為的能力。(Doran&Parkin,1994)

2土壤健康：在自然或管理的生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)，土壤具有動(dòng)植物生產(chǎn)持續(xù)性，保持和

提高水、氣質(zhì)量及支撐人類健康與生活的能力。(美國(guó)土壤學(xué)會(huì)，1995)

我國(guó)農(nóng)業(yè)金字塔基礎(chǔ)研究項(xiàng)目已啟動(dòng)，將編撰土壤圖籍，構(gòu)建數(shù)字土壤。

參考書：

《中國(guó)土壤》熊毅、李慶逵主編，科學(xué)出版社，1987;

《土壤學(xué)》(上冊(cè))，北京林業(yè)大學(xué)主編，中國(guó)林業(yè)出版社，1979;

《土壤學(xué)》羅汝英主編，中國(guó)林業(yè)出版社，1992;

《土壤學(xué)》黃昌勇主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000。

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：土壤：土壤肥力：土壤肥力的生態(tài)相對(duì)性：森林土壤：土壤圈：

二、土壤與土地有什么區(qū)別？

三、怎樣才能充分利用土壤的肥力？

四、土壤具有哪些特征？

第一章地學(xué)基礎(chǔ)

第一節(jié)主要成土礦物

一、基本概念

1.礦物：是地殼中的化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物，礦物可以是單一元素組成

的，也可以是幾種元素組成的化合物。

2.結(jié)晶質(zhì)、非結(jié)晶質(zhì)

2.1結(jié)晶質(zhì)：組成礦物的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(離子、原子、分子)有規(guī)律地排列成空間格子狀構(gòu)

造的固體物質(zhì)。

結(jié)晶質(zhì)礦物因內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)有規(guī)律的排列，而具有?定的形態(tài)和物理性質(zhì)，可以形成一定幾

何外形的晶體。

2.2非結(jié)晶質(zhì)：其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列沒有規(guī)則，因而不具有一定的幾何外形，又叫無定

形礦物，如蛋白石，水鋁英石等。

3.原生礦物、次生礦物

3.1原生礦物originalmineral（內(nèi)生礦物）：內(nèi)力作用形成的.是由地下深處高溫高壓條

件下的巖漿（含有各種元素的硅酸鹽熔融體），在沿著地殼裂縫上升過程中隨著溫度壓力的降

低、冷卻、凝固、結(jié)晶而成的各種礦物。

如：橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、白云母、長(zhǎng)石、石英等，它們是內(nèi)生成礦的最主

要部分。

3.2次生礦物secondarymineral（外生礦物）：外力作用形成的，是由暴露在地表的早期

形成的礦物，在地表常溫常壓條件下，受到各種外力地質(zhì)作用如風(fēng)化作用、沉積作用，所形

成的一類礦物。

如：各種粘土礦物、鐵鋁的氫氧化物，石膏和碳酸鹽礦物等。

4.類質(zhì)同象、同質(zhì)異象

4.1類質(zhì)同象（isomorphism）：礦物晶體在形成的過程中，晶體中某些質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、

離子團(tuán)）被性質(zhì)相似的質(zhì)點(diǎn)置換而晶體構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象，稱為類質(zhì)同象或同晶置換。

4.2同質(zhì)異象ismer：成分相同的物質(zhì)，在不同的環(huán)境下，主要是生成時(shí)的溫度、壓力、

溶液的酸堿度等，形成構(gòu)造和性質(zhì)完全不同的礦物的現(xiàn)象，稱為同質(zhì)異象。如：金剛石和石

重O

二、礦物的物理性質(zhì)

每一種礦物都有一定的物理性質(zhì)，不同的礦物，由于成分、構(gòu)造不同，其物理性質(zhì)自然

相異，因此，礦物的物理性質(zhì)是鑒定礦物的重要依據(jù)。

礦物的物理性質(zhì)是多方面的，其中最有鑒定意義的有：顏色、條痕、光澤、解理、斷

口、硬度、密度（比重）等。

另外還有其它?些特性：透明度、彈性、發(fā)光性、磁性、脆性、撓性等。

這些特性是某些礦物所特有,在鑒定礦物上不具有普遍性。

礦物硬度分級(jí)：摩氏硬度表

硬度等級(jí)12345678910

代表礦物滑石方螢磷正石黃剛金

解灰長(zhǎng)剛

石膏石石石石英玉玉石

摩氏硬度表僅是硬度的一種等級(jí)，它只是表明硬度的相對(duì)大小，不表示其絕對(duì)值的高低，不

能認(rèn)為金剛石的硬度為滑石的10倍。

常見的造巖礦物

］、石奧quartz）SiO2

顏色種類多，常見顏色為乳白色，硬度7,貝殼狀斷口，具脂肪光澤，純石英不含養(yǎng)分;

水晶

水晶的英文名稱為Rockcrystal,別名晶石、

水晶石。古代希臘人稱水晶為Krystallos>

意思是“潔白的冰”

水晶是結(jié)晶完好的透明石英晶體，是石英龐大“家族”中的一員。水晶通常呈無色透明狀,

當(dāng)含有某些金屬元素等雜質(zhì)時(shí)，可呈現(xiàn)出紫色、薔薇色、金黃色、黑色或褐色等。人們根據(jù)

水晶顏色的不同，起了許多不同的名字：紫晶、黃晶、薔薇水晶、煙水晶、茶晶、墨晶等。

水晶中，紫晶最為珍貴，其次是黃晶、煙晶。

2、正長(zhǎng)石（orthoclase）KAlSi3O8

鉀長(zhǎng)石，肉紅色，晶體為短柱狀，常具有卡斯巴雙晶或穿插雙晶，硬度6。易化學(xué)分解,

為土壤提供鉀

3、斜長(zhǎng)石(plagioclase)CaA12Si2O8>NaAlSi3O8

板狀或粒狀，灰白色，硬度6.5左右，具聚片雙晶(細(xì)而長(zhǎng)的雙晶紋)。較易分解，為

土壤提供鈣。

4、白云母(muscovite)KH2A13Si3O12

無色，片狀，具彈性，硬度2?3,極完全解理。易發(fā)生物理崩解，很發(fā)生化學(xué)分解，

為土壤提供鉀

5、黑云母(biotite)K(Mg.Fe)3[AlSiO10][(OH)2,F]2

黑色，片狀，具彈性，硬度2?3,極完全解理。土壤提供鉀、鐵、鎂等養(yǎng)分。

6、角閃石(amphibole)Ca(Mg.Fe)3Si4O12

黑綠色，長(zhǎng)柱狀或近似細(xì)長(zhǎng)條狀，硬度5?6,玻璃光澤；易風(fēng)化，為土壤提供鈣、鐵、

鎂等養(yǎng)分。

7、輝石(pyroxenes)Ca(Mg.Fe)Si2O8

綠黑色，短柱狀或近似粒狀，硬度5?6,玻璃光澤；易風(fēng)化，為土壤提供鈣、鐵、鎂

等養(yǎng)分。

8、橄欖石(olivines)(Mg.Fe)2SiO4

橄欖綠色，立方形晶粒，斷口常為貝殼狀，硬度6.5?7。富含鐵，易分解，為土壤提供

鐵、鎂等養(yǎng)分。

9、磷灰石(apatite)Ca(Fe,Cl)(PO4)3

晶體呈六方柱狀，常為粒狀、致密或塊狀或土狀。顏色灰白、黃、綠、黃褐色等。玻璃

光澤、斷口參差狀，硬度5,比重中等(3.2左右)解理不完全，不易風(fēng)化，難溶于水。

次生礦物

10、高嶺石(kaoIinite)A14Si4O10](OH)8或H2A12Si2O8.H2O

致密細(xì)粒狀、土狀集合體，白色或淺紅色，硬度1,比重2.6,具粗糙性，加水有可塑性。

11>方解石(calcite)CaCO3

晶體菱形，乳白色，完全解理(錘擊成菱形碎塊得名方解石)硬度3,與鹽酸強(qiáng)烈冒泡。

無色透明者稱冰洲石。

白云石(CaCO3.MgCO3)

結(jié)晶形狀和解理同方解石，晶面和解理面彎曲(方解石為平直)，硬度3.5-4,其粉末遇

鹽酸冒泡但很微弱

12、磁鐵礦(magnetite)Fe3O4

致密狀、塊狀集合體,鐵黑色，條痕黑色,半金屬光澤，硬度5.5?6.0,無解理，具磁性。

13、赤鐵礦(hematite)Fe2O3

常呈細(xì)狀、腎狀，顏色為赤紅色，條痕為櫻紅色；半金屬光澤，無解理，無磁性。

14、褐鐵礦(brownocher)Fe2O3.nH2O

常呈腎狀、土塊狀，顏色呈褐色至黑色，條痕比較固定為黃褐色，半金屬光澤到土狀光澤

15、石膏(CaSO4.2H2O)

晶體為纖維狀、板狀等，白色，硬度2,完全解理。

16、蛇紋石(H4Mg3Si2O9)

綠色并具有數(shù)種顏色條紋，磨光后似蛇皮，由橄欖石變化而成。

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：礦物；原生礦物；次生礦物；結(jié)晶質(zhì)；非結(jié)晶質(zhì)

二、常用鑒定礦物的物理性質(zhì)有哪些？

三、原生礦物中的暗色礦物和淺色礦物的主要區(qū)別是什么？

弟號(hào)一—*節(jié)石U-i.七-7-^

巖石：自然界中礦物都是以一定的規(guī)律,由一種或多種組成的集合體，稱為巖石。

巖石：由一種礦物組成的，為單質(zhì)巖；由二種或二種以上組成的為復(fù)成巖。

巖石按不同的成因可分為三類：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖

這三類巖石在地表的分布面積：

①沉積巖最廣達(dá)75%以上；

②若以地表以下16km范圍以內(nèi)，按重量計(jì)巖漿巖最多達(dá)95%,

③變質(zhì)巖分別包括在兩種巖石內(nèi)。

土壤是由巖石經(jīng)過風(fēng)化作用和成土作用而形成的，因母巖及其礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和

風(fēng)化特點(diǎn)都與土壤的理化性質(zhì)等有直接關(guān)系，因此，必須對(duì)巖石進(jìn)行研究。

一、巖漿巖magmatite

1、巖漿：是一種處在地下深處的，富含揮發(fā)性物質(zhì)的硅酸鹽熔融體，具有很高的溫

度，1000-1200℃,很大的壓力，幾千個(gè)大氣壓。

（一）巖漿的活動(dòng)：

1、噴出活動(dòng)：巖漿沖破地殼直接溢出或噴出地表的作用稱為噴出活動(dòng)或火山作用。

2、侵入活動(dòng)：巖漿由地表深處上升，在地殼的不同部位凝固成巖石。

（1）深成（2）淺成

（二）巖漿巖的概念：

巖漿巖：地球內(nèi)部呈熔融狀態(tài)的巖漿噴出地表面或上升到接近地表的不同深度的地

殼中，冷卻、固化后形成的巖石，稱為巖漿巖。

（三）巖漿巖的物質(zhì)組成

1、巖漿巖的化學(xué)成分

幾乎包括地殼中的所有化學(xué)元素，其中最主要的有：0、Si、AkFe、Ca、Na、K、

Mg、Ti、H

主要以氧化物形式存在：Si20、A12O3、CaO、Na20、K20、FeO、Fe2O3、

MgO、Ti02、H20

2、巖漿巖按化學(xué)成分分類

巖類SiQzM)9Na2主要礦物巖石舉

%MgO0色例

K2O

超基(45多少澤

性巖雨

基性45-52的，麗輝巖

巖

52-65中科.

巖角閃石

am)65少多石英，長(zhǎng)石，云淺花崗巖

巖母

3、巖漿巖的礦物成分：

3.1主要礦物：是指巖石中含量很多的礦物，它對(duì)巖石的分類命名起決定作用。如花崗巖中

的正長(zhǎng)石和石英。缺一不能稱為花崗巖。

3.2次要礦物：是指巖石中含量較少的礦物，它們存在與否并不影響巖石所屬大類的名稱，

但可以作為進(jìn)一步劃分巖石種屬的依據(jù)。

3.3副礦物：在巖石中含量極少，（?！?%）,用肉眼看不見，它對(duì)巖石的分類和命名不

起作用。如：磷灰石。

4、巖漿巖造巖礦物的結(jié)晶順序

鮑文反應(yīng)系列：

深色礦物溫淺色礦物巖石種類

橄欖石度超基性巖

輝石下基性斜長(zhǎng)石基性巖

角閃石降中性斜長(zhǎng)石中性巖

黑云母酸性斜長(zhǎng)石酸性巖

正長(zhǎng)石

白云母

石英

（四）巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

1、巖漿巖結(jié)構(gòu)：是指巖石中所含礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小和形狀，以及礦物間的結(jié)合關(guān)

系。

1.1根據(jù)結(jié)晶程度分為：全晶質(zhì)、半晶質(zhì)、玻璃質(zhì)

根據(jù)礦物顆粒的相對(duì)大小分為：等粒狀、斑狀

1.2根據(jù)礦物顆粒的絕對(duì)大小分為：

（1）顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：粗粒結(jié)構(gòu)（〉5mm）、中粒結(jié)構(gòu)（5-2mm）、細(xì)粒結(jié)構(gòu)（2-0.2mm）

（2）隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖石中礦物質(zhì)顆粒均不能識(shí)別其成分

2、巖漿巖構(gòu)造：是指巖石中各組成部分的礦物的排列方式和填充方式所賦予巖石的外貌特

征。

2.1塊狀構(gòu)造：巖石中礦物呈無定向排列，?般分布較均一，形成不規(guī)整的塊狀體。如：

花崗巖。

2.2流紋狀構(gòu)造：巖漿流動(dòng)時(shí);一面流動(dòng)，一面冷卻，使巖石中的礦物質(zhì)定向排列或呈帶

狀分布，因此在巖石中礦物似流水一樣的呈流紋。如流紋巖。

2.3氣孔狀構(gòu)造：巖漿中含有氣體，當(dāng)巖漿噴出地表冷卻時(shí)，其中氣體來不及全部逸出，

致使巖石產(chǎn)生很多空間或氣孔。氣孔狀構(gòu)造是噴出巖所具有的特征。

2.4杏仁狀構(gòu)造：當(dāng)氣孔被其它礦物填充，形成杏仁狀的外觀。

（五）主要的巖漿巖

1.超基性巖：橄欖巖、輝巖

2.基性巖：輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)輝綠巖、玄武巖

3.中性巖：

（1）閃長(zhǎng)巖-安山巖：閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)為巖、安山巖

（2）正長(zhǎng)巖-粗面巖：正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖、粗面巖

4.酸性巖：花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖、流紋巖

二、沉積巖sedimentaryrock

沉積巖是各種地質(zhì)作用的沉枳物在地表和地下不太深的地方，在常溫常壓下經(jīng)過壓緊、

硬結(jié)形成的巖石。

（-）沉積巖的形成過程

（1）壓固作用：在沉積區(qū)域里，隨著沉積物的堆積，逐漸形成了巨厚的沉積層，這時(shí)由于

上部負(fù)荷增加而產(chǎn)生的壓力，就使下部沉積物的體積受到壓縮，孔隙度降低，密度增大,

水分減少，增大顆粒之間的附著力，從而使沉積物逐漸固結(jié)變硬。主要形成粘土巖。

（2）膠結(jié)作用：在碎屑物質(zhì)沉積的同時(shí)或生成之后，水解質(zhì)中的真溶液物質(zhì)或膠體物質(zhì)也

可發(fā)生沉積，形成泥質(zhì)、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)、硅質(zhì)等沉積物。這些具有粘結(jié)性的物質(zhì)充填在沉

積物的空隙中，能夠?qū)⑺缮⒌乃樾嘉镔|(zhì)膠結(jié)一起形成巖石。礫巖、砂巖。

（3）重結(jié)晶作用：沉積物的礦物在溫度、壓力增加的情況下，借局部溶解或固體擴(kuò)散等作

用，使物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生重排列組合，顆粒得到增大的現(xiàn)象，稱之。主要形成化學(xué)巖和生物

化學(xué)巖。

（二）沉積巖的礦物組成及其顏色

1、沉積巖的礦物組成：淺色礦物、難風(fēng)化礦物、次生礦物

2、沉積巖的顏色：主要取決于生成時(shí)的礦物的顏色，以淺色為主

（三）沉積巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)造：

1、沉積巖結(jié)構(gòu)：巖石的質(zhì)點(diǎn)大小、形狀及膠結(jié)物的數(shù)量、所形成的特征稱為結(jié)構(gòu)。

A.碎屑結(jié)構(gòu)：依碎屑顆粒形狀分為：礫狀、角礫狀、粒狀

依碎屑顆粒直徑大小分為：礫狀（＞2mm）、砂粒狀（粗砂2-0.5mm、中砂0.5-0.25mm、

細(xì)砂0.25-0.1mm）、粉砂0.1-0.01mm

B.泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：山＜0.01mm的細(xì)小粘土質(zhì)點(diǎn)所形成的結(jié)構(gòu)，外觀是一種致密均勻的泥質(zhì)

狀態(tài)。

C.化學(xué)結(jié)構(gòu)：是由純化學(xué)成因所形成的結(jié)構(gòu)，其中有結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)、始狀及豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)。

D.生物結(jié)構(gòu)：全部或大部由生物遺體或其碎片組成的結(jié)構(gòu)，貝殼、珊瑚

2、沉積巖構(gòu)造

沉積巖構(gòu)造：是指沉積巖中各個(gè)組成部分空間分布和排列方式，即沉積巖的外貌特征。

（1）層理構(gòu)造:沉積巖中的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、顏色上沿著垂直方向上發(fā)生變化，顯示成

層現(xiàn)象，叫層理構(gòu)造。層與層之間的接觸面稱為層面。層理根據(jù)形態(tài)可分為水平層理、斜交

層理、交錯(cuò)層理。

（2）層面構(gòu)造：是各種地質(zhì)作用于在沉積巖層面上保留下來的痕跡，主要的層面構(gòu)造

有波痕、泥裂、雨痕、足痕，生物化石及結(jié)核等。

（四）常見沉積巖：礫巖、砂巖、泥巖、頁巖、石灰?guī)r，白云巖。

三、變質(zhì)巖metamorphic

（一）沉積巖的形成過程

地殼中已有的三大巖類在地殼運(yùn)動(dòng)或后來的巖漿活動(dòng)的影響卜一，受到高溫、高壓和化學(xué)

反應(yīng)劑的作用，使原來巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，甚至化學(xué)成分都發(fā)生劇烈的變化，形成新的巖石,

這些促使巖石發(fā)生變化的作用稱為變質(zhì)作用，由變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖。

變質(zhì)巖是在內(nèi)力作用下形成的。由于變質(zhì)因素和變質(zhì)方式不同，變質(zhì)作用可分為：

（1）接觸變質(zhì)作用：在巖漿活動(dòng)侵入圍巖時(shí)，圍巖受到巖漿高溫以及所含熱液或氣體影響

而發(fā)生變質(zhì)，稱為接觸變質(zhì)。可分為：熱接觸變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用。

（2）動(dòng)力變質(zhì)作用：這主要是由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的定向壓力又稱應(yīng)力或側(cè)壓力的作用，而促

使巖石發(fā)生變質(zhì)。

（3）區(qū)域變質(zhì)作用：是在溫度、靜壓力、定向壓力（應(yīng)力）和化學(xué)活動(dòng)性流體的影響卜

引起大面積的巖石發(fā)生變質(zhì)的作用。變質(zhì)時(shí)由于溫度高，巖石都有發(fā)生重結(jié)晶作用。

（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)：

變晶結(jié)構(gòu)：凡是巖石在變質(zhì)過程中，經(jīng)過重結(jié)晶作用所形成的結(jié)構(gòu)，均屬變晶結(jié)構(gòu)，變

質(zhì)巖幾乎都有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因此，變南巖結(jié)構(gòu)和巖漿巖相似，但其成因不同，為了區(qū)別，在變

質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)名詞前特加上變晶二字。如：隱晶變晶結(jié)構(gòu)、顯晶變晶結(jié)構(gòu)、等粒變晶結(jié)構(gòu)和斑

狀變晶結(jié)構(gòu)等。

變余結(jié)構(gòu)：有些巖石經(jīng)過變質(zhì)以后，只有一部分組成物質(zhì)發(fā)生變化，還保留一部分原來

巖石的結(jié)構(gòu)特征，稱為變余結(jié)構(gòu)。

（三）變質(zhì)巖構(gòu)造及常見變質(zhì)巖

變質(zhì)巖構(gòu)造：變質(zhì)巖中礦物的排列和分布所反映的巖石外貌特征。

定向排列是變質(zhì)巖的最大特點(diǎn)，也是大部分變質(zhì)巖命名的根據(jù)。

常見的有：

1.板狀構(gòu)造：是變質(zhì)最淺的?種構(gòu)造，巖石外觀呈平整的板狀，沿板面方向容易劈開，

所以又稱板狀劈理，劈開面上光澤微弱，礦物顆粒細(xì)小、肉眼無法辯認(rèn)。具板狀構(gòu)造的巖石

稱為板巖。

2.千枚巖構(gòu)造：巖石呈薄片狀，薄片上具有絲絹光澤，系隱晶質(zhì)片狀或柱狀礦物具定向

排列所致。礦物顆粒細(xì)小，肉眼難以辯認(rèn)，斷面呈參差不齊的皺紋狀，具這種構(gòu)造的巖石稱

千枚巖。

3.片狀構(gòu)造：是變質(zhì)巖中最典型的構(gòu)造，巖石由顯晶質(zhì)的細(xì)粒到粗粒的片狀或柱狀礦物,

受力后平行排列而成，沿片理面光澤很強(qiáng)。片狀構(gòu)造是片巖所具有的一種構(gòu)造。如石英云母

片巖。

4.片麻狀構(gòu)造：礦物結(jié)晶顆粒較粗大，同時(shí)粒狀礦物較多，其中粒狀礦物（淺色礦物主

要是長(zhǎng)石、石英）和片狀或柱狀礦物（深色礦物質(zhì)如黑云母、角閃石）大致相間成帶狀平行

排列，形成不同顏色、不同寬窄的條帶，沿平行面難劈開，劈開面不整齊。如花崗片麻巖。

5.塊狀構(gòu)造：巖石中的礦物成分都沒有定向排列，而且各部分在礦物成分及結(jié)構(gòu)上都是

相同均一的，故形成不規(guī)整的塊體，如石英巖、大理石。

（一）板巖

板巖為由粘土（如頁巖）、粉砂質(zhì)或中酸性凝灰?guī)r經(jīng)區(qū)域變質(zhì)而成的淺變質(zhì)巖。

這種巖石變化不大，礦物大部分保存著原來的沉積巖的泥質(zhì)成分，還沒有明顯重結(jié)晶，

礦物顆粒極為細(xì)小，肉眼難以辨認(rèn)，只在板理破裂面上可見絹云母或綠泥石的鱗片。

顏色隨所含成分不同而變化，有灰、灰綠色。如含碳質(zhì)則呈黑色，如含鐵質(zhì)則呈紅色或

黃色?？筛鶕?jù)顏色進(jìn)一步劃分命名，也可根據(jù)所含雜質(zhì)命名，如灰質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖等。

（-）千枚巖

千枚巖為泥質(zhì)（包括凝灰?guī)r）巖石經(jīng)淺變質(zhì)而成，分布很廣。礦物成分主要山新生絹云

母和石英組成，并可有綠泥石等。顆粒很細(xì)，變質(zhì)程度比板巖深，故重結(jié)晶程度比板巖高。

泥質(zhì)一般無保留，具顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造。片理面呈絲絹光澤，顏色多樣，常見

者為淺紅、灰色及黑色等。可根據(jù)主要礦物成分、顏色命名，如灰色云母千枚巖，灰色千枚

巖等。

（三）片巖

片巖可以由各種巖石在高溫高壓下變質(zhì)而成；也可以是千枚巖進(jìn)?步變質(zhì)，礦物重結(jié)晶

而成。片巖的特征是具有極顯著的片狀構(gòu)造，片理面常呈皺紋狀、粗糙，以致在標(biāo)本中?？?/p>

鑒別出主要的組成礦物，如小云母片等，片理面也顯光澤性。片巖可按其主要成分分為：石

英片巖、云母片巖、滑石片巖、綠泥石片巖、角閃石片巖等。片巖中，般不含或很少含長(zhǎng)石。

結(jié)晶片巖是比較難風(fēng)化的巖石，片理發(fā)達(dá)，比較容易崩碎，但化學(xué)風(fēng)化不迅速。

結(jié)晶片巖的土壤含有云母的沙?；驇Ю饨堑氖[，可成為稍粘質(zhì)的土壤，不缺乏養(yǎng)分。

一般是富含鈣、鎂，特別是鎂較多，磷、鉀一般是多的，但有效性較差。

云母片巖，尤以富含黑云母的片巖較容易分解,可形成富含鐵的暗色肥沃礫質(zhì)的粘性土,

含鎂較多，磷的含量也不少。白云母片巖容易形成礫質(zhì)粘性土，肥沃度較低。絹云母片巖形

成的土壤富含鉀。石英片巖生成稍粗質(zhì)的土壤，養(yǎng)分比其他片巖少。

（四）片麻巖

片麻巖是?種受到變質(zhì)作用較深的、具有典型的片麻狀構(gòu)造的巖石。它可以由各種巖石

變質(zhì)而成，由巖漿巖變質(zhì)而成的，稱正片麻巖；由沉積巖變質(zhì)而成的，稱負(fù)片麻巖。

片麻巖大多數(shù)是由石英、長(zhǎng)石、云母及角閃石等礦物組成。這些礦物在片麻巖中的排列

是有一定方向性的，暗色礦物在巖石中常成條帶狀，不是象在花崗巖及閃長(zhǎng)巖中那樣紊亂，

而是有層狀的特征，即所謂片麻狀構(gòu)造。

（五）片麻巖

片麻巖的風(fēng)化和花崗巖相同，富含長(zhǎng)石和黑云母的片麻巖風(fēng)化得快，富含石英和白云母

的片麻巖風(fēng)化困難。

片麻巖是具有顯著片理的，所以比花崗巖容易破碎，首先破碎成片狀的破片。

石英在花崗巖中呈粗粒狀，在片麻巖中有時(shí)呈長(zhǎng)帶狀，所以崩解之后石英可呈比較大的

石礫殘留。

片麻巖風(fēng)化物形成的土壤，一般是砂壤土或壤土，成分和花崗巖沒有很大差別，鉀含量

較多，磷較缺乏。

片麻巖土壤的粘土礦物和花崗巖幾乎相同，以高嶺石組礦物為主體，依風(fēng)化的環(huán)境條件

不同而變化，多少存在有伊利石等礦物。

（六）大理巖

大理巖是碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r和白云巖）在高溫或高壓卜經(jīng)過重結(jié)晶作用形成的巖石。

大理巖一般是由粒狀變晶結(jié)構(gòu)的方解石顆粒構(gòu)成的，也可以由白云石組成，有時(shí)還雜有

少量硅酸鹽類礦物，如石英、角閃石和輝石等。由方解石組成的稱方解石大理巖，由白云石

組成的稱白云石大理巖。

石灰?guī)r變質(zhì)作用后，必須發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象才能稱之為大理巖。如只發(fā)生重結(jié)晶而無明顯地

退色者，則稱結(jié)晶灰?guī)r。純白色的大理巖，我國(guó)俗稱漢白玉。

大理巖的硬度小,含方解石者遇稀鹽酸起強(qiáng)泡沫反應(yīng)，含白云石者遇濃鹽酸起泡沫反應(yīng)。

（七）石英巖

石英巖是由石英砂巖變質(zhì)而成。石英砂巖化學(xué)性穩(wěn)定，但其膠結(jié)物受熱極易重結(jié)晶與石

英顆粒結(jié)為一體，形成孔隙少，質(zhì)地堅(jiān)硬致密的巖石。

石英巖的主要礦物成分為石英，可有少量云母、長(zhǎng)石等。純粹的石英巖顏色潔白，具等

粒變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。由于含雜質(zhì)而呈灰白、黃、紅等色。巖石極為堅(jiān)硬，抗風(fēng)化能力很

強(qiáng)，常常形成陡峭的山峰

石英巖與石英砂巖比較，石英巖更加堅(jiān)硬致密，光澤較強(qiáng)。顆粒與膠結(jié)物之間無明顯界

限。當(dāng)外力使之破碎時(shí)，往往切過石英而裂開，斷裂面比較平坦。而在石英砂巖上則往往沿

砂粒與膠結(jié)物之間斷開，在斷裂面上常?？煽闯鐾暾纳傲?，斷裂面粗糙。

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：巖漿巖：沉積巖：變質(zhì)巖：主要礦物：次要礦物：

二、巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖各自都有哪些構(gòu)造？

三、花崗巖由哪幾種礦物組成的？

四、巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖各自包含有哪幾種巖石？

第三節(jié)地質(zhì)作用與地貌形成

一、地殼與地質(zhì)作用

（一）地殼

陸地其平均厚度35km,

海洋其平均厚度5-8km.

地殼中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有90多種，含量最多的占地殼重量的99.96%的前10種元

素為：0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。

（二）地質(zhì)作用

地質(zhì)學(xué)上把引起地殼物質(zhì)組成、地表形態(tài)和地球內(nèi)部構(gòu)造發(fā)生改變的作用稱為地質(zhì)作

用。

使地殼發(fā)生變化的力量稱為地質(zhì)營(yíng)力。地質(zhì)作用按其能量來源不同可分為兩大類：

內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。

（1）內(nèi)力地質(zhì)作用：其能量來源主要來源于地球本身表現(xiàn)為地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、

變質(zhì)作用、地震等。

（2）外力地質(zhì)作用：能量來源于地球之外的太陽能、日月引力能與生物能等所引起

的地質(zhì)作用。

引起風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用等。

丹霞地貌:屬于紅層地貌，是一種水平構(gòu)造地貌。它是指紅色砂巖經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化剝離和流

水侵蝕，形成孤立的山峰和陡峭的奇巖怪石，是巨厚紅色砂、礫巖層中沿垂直節(jié)理發(fā)育的各

種丹霞奇峰的總稱。主要發(fā)育于侏羅紀(jì)至第三紀(jì)的水平或緩傾的紅色地層中，這種地形以廣

東北部的丹霞山最為典型，所以稱為丹霞地形。

二、地殼運(yùn)動(dòng)及地質(zhì)構(gòu)造

（一）地殼運(yùn)動(dòng)：是地球內(nèi)部熱能、重力能和地球旋轉(zhuǎn)能所引起的地殼機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

其方式主要為：水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)。

a.水平運(yùn)動(dòng)又稱褶皺運(yùn)動(dòng)或造山運(yùn)動(dòng)。

b.升降運(yùn)動(dòng)是垂直運(yùn)動(dòng)的一種普遍形式。

（二）地質(zhì)構(gòu)造

地殼運(yùn)動(dòng)過程中，地殼中巖石受各種應(yīng)力作用發(fā)生變形，形成各種構(gòu)造，叫地質(zhì)構(gòu)造。如褶

皺、斷裂、節(jié)理等。

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：地殼；地質(zhì)作用；內(nèi)力地質(zhì)作用；外力地質(zhì)作用；

二、陸殼地貌類型有哪些？

三、山地根據(jù)其海拔高度可將其分為哪幾種類型？

第四節(jié)礦物、巖石的風(fēng)化及其風(fēng)化產(chǎn)物

一、礦物巖石的風(fēng)化作用

1、風(fēng)化作用weathering：地殼表層的巖石在大氣和水的聯(lián)合作用以及溫度變化和生物

活動(dòng)的影響下，所發(fā)生的一系列崩解和分解作用。

（1）物理風(fēng)化：是指巖石在外力影響下機(jī)械地分裂成碎屑，只改變大小和外形，而不

改變化學(xué)成分的過程.

（2）化學(xué)風(fēng)化：是指巖石在外界條件的影響下，引起化學(xué)成分的改變，產(chǎn)生新的物質(zhì)

的過程。

主要是由于水、二氧化碳、氧氣等的作用。

包括：溶解作用、水化作用、水解作用、氧化作用。

（3）生物風(fēng)化：生活在巖石表面和土壤中的各種生物，其生命活動(dòng)對(duì)巖石的風(fēng)化過程

起著重要影響，可以直接參與，主要是加強(qiáng)理化風(fēng)化作用。

二、風(fēng)化產(chǎn)物的地球化學(xué)類型

地球表面疏松的風(fēng)化層，是形成土壤的母質(zhì)，其成分和性質(zhì)直接影響著土壤的性質(zhì)。

在一定的生物氣候條件下出現(xiàn)的風(fēng)化產(chǎn)物，可分為四種地球化學(xué)類型：

（一）碎屑類型：是巖石風(fēng)化的最初類型，巖石受物理風(fēng)化作用，形成大塊狀或部分細(xì)

粒的殘積物。

在山地，流水沖走了可溶性成分和細(xì)粒物質(zhì)，只留下原巖的碎屑。

在干旱的荒漠地區(qū)，溫差變化大，巖石崩解。

（-）鈣化類型：在干旱和半濕潤(rùn)條件下，巖石礦物經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化，生成易溶性K、Na、

Ca、Mg的鹽（氯化物和硫酸鹽），受流水作用逐漸淋溶流失，風(fēng)化產(chǎn)物中只殘留大量溶解

度低的CaC03。

（三）硅鋁化類型：在濕帶、暖溫帶雨量適中條件下，巖石礦物受長(zhǎng)期風(fēng)化，可溶性鹽

強(qiáng)烈淋失，甚至溶解度較小的CaC03。也被淋溶，而鋁、鐵、硅尚有殘留，風(fēng)化物變?yōu)槲?/p>

酸性，并產(chǎn)生伊利石、蒙脫石等次生粘土礦物。

（四）富鐵鋁化類型：在熱帶亞熱帶，由于長(zhǎng)期強(qiáng)烈化學(xué)分解，可溶鹽強(qiáng)烈淋失，硅酸

也產(chǎn)生淋失，風(fēng)化物中只殘存一些難風(fēng)化的石英、鐵、鋁的氧化物及次生粘土礦物高嶺石。

前蘇聯(lián)土壤地球化學(xué)家B.B.波雷諾夫奠定了土壤地球化學(xué)演化學(xué)說的基礎(chǔ)，他認(rèn)為，風(fēng)

化成土過程：

①

②第一個(gè)時(shí)期，風(fēng)化物喪失氯和硫的化合物；

③第二時(shí)期，風(fēng)化物喪失了堿金屬和堿土金屬鹽基；

④第三時(shí)期是殘積粘土?xí)r期，即硅鋁化時(shí)期,二氧化硅開始淋失；

最后一個(gè)時(shí)期是富鋁化時(shí)期，在此時(shí)期中積聚大量三、二氧化物。

三、風(fēng)化產(chǎn)物母質(zhì)類型

母質(zhì)可根據(jù)其搬運(yùn)方式和堆積特點(diǎn)，分為定積母質(zhì)和運(yùn)積母質(zhì)。

定積母質(zhì)：是未經(jīng)搬運(yùn)的風(fēng)化殘留物或稱殘積物。

它一般分布在山區(qū)比較平緩的高地上.

運(yùn)積母質(zhì)：是經(jīng)搬運(yùn)而沉積或堆積的母質(zhì)。包括坡積母質(zhì)、洪積母質(zhì)、淤積（沖積）母

質(zhì)、湖積母質(zhì)、海積母質(zhì)、風(fēng)積母質(zhì)和重積母質(zhì)或塌積母質(zhì)。P36-38

坡積母質(zhì)：是風(fēng)化物在重力或流水作用下移動(dòng)堆積在較低處得沉積物。特點(diǎn)：在山坡

下部，分選性較差，堆堆積層較薄，顆粒較粗，有大小巖塊，無明顯層次。在山坡下部，堆

積層較厚，顆粒較細(xì)。

重積母質(zhì)或塌積母質(zhì)：山地陡崖上的風(fēng)化巖石，受重力作用而坍塌墜落，是山麓及谷地

局部地段上母質(zhì)的類型，它的組成以碎石礫為主，無分選性也無層次，在山麓形成倒石堆地

形。

四、紀(jì)沉積物

第四紀(jì)距今約310萬年，當(dāng)時(shí)在各種外力作用下，進(jìn)行剝蝕，搬運(yùn)的風(fēng)化物，堆積覆蓋

在地層的最上層。

我國(guó)的第四紀(jì)沉積物主要包括：黃土、黃土性物質(zhì)、紅土、冰堿物。

紅土：在我國(guó)華中、華南及西南廣大地區(qū)，從第四紀(jì)以來，由于受海洋性氣團(tuán)的影響，

氣候炎熱而潮濕，各種堆積物強(qiáng)烈風(fēng)化，形成深厚的富含鐵、鋁氧化物和高嶺石的紅色粘土,

其質(zhì)地粘重，通氣透水性差，常呈酸性至強(qiáng)酸性反應(yīng)。紅、厚、粘、酸、瘦

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：風(fēng)化作用：物理、化學(xué)風(fēng)化：風(fēng)化殼：殘積母質(zhì)：運(yùn)積母質(zhì)：

二、化學(xué)風(fēng)化包括哪幾種作用？

三、風(fēng)化產(chǎn)物的地球化學(xué)類型有幾種？

四、巖石風(fēng)化物的母質(zhì)類型有哪些？

第二章土壤形成和發(fā)育

第一節(jié)土壤形成因素

19世紀(jì)末，道庫恰耶夫土壤是在五大成土因素的共同作用下形成的。

五大自然成土因素：母質(zhì)、氣候、地形、生物、時(shí)間。

人為因素：耕作、施肥、灌溉等。

由于母質(zhì)具有疏松多孔性和初步的透水透氣性以及釋放、供應(yīng)部分養(yǎng)分的能力，這就為生物

生長(zhǎng)發(fā)育提供了可能。

化能自養(yǎng)性微生物一有機(jī)營(yíng)養(yǎng)性微生物

地衣、苔群一高等綠色植物一微生物分解一有機(jī)物積累一各種成土作用

（一）母質(zhì)因素：

1.母質(zhì)不同于巖石。

2.母質(zhì)是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.母質(zhì)的礦物、化學(xué)成分影響著成土過程的速度、性質(zhì)和方向。

4.不同成土母質(zhì)形成的土壤，其養(yǎng)分狀況不同、礦物組成也有較大差別。

（二）氣候因素

主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：

（1）氣候?qū)ν寥里L(fēng)化作用的影響；

（2）氣候?qū)τ袡C(jī)質(zhì)的影響；

（3）氣候?qū)ν寥乐形镔|(zhì)遷移的影響；

（4）氣候?qū)ν寥勒惩恋V物的影響。

（三）生物因素

生物因素是影響土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍因素。

生物因素包括：植物、土壤動(dòng)物和土壤微生物

（四）地形因素

在成土過程中，地形是影響土壤和環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的一個(gè)重要條件。

其主要作用表現(xiàn)為：

1使物質(zhì)在地表進(jìn)行再分配；

2使土壤及母質(zhì)在接受水熱條件方面發(fā)生差異。

（五）時(shí)間因素

成土過程中的其他幾種因素的作用程度和強(qiáng)度都隨時(shí)間而延長(zhǎng)加深。

（六）人為因素

人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響是有意識(shí)、有目的、定向的；人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響具有雙

重性，正效應(yīng)，提高土壤肥力；負(fù)效應(yīng)，造成土壤退化。

二、主要成土過程

1、土壤原始成土過程：是從巖生微生物著生開始到高等植物定居之前的土壤形成過

程。

2、有機(jī)質(zhì)累枳過程：是指在植物作用下，有機(jī)質(zhì)在土體上部積累的過程。

3、粘化過程：是土壤剖面中粘粒形成和積累的過程。

4、鈣積過程:是指碳酸鹽在土體中的淋溶、淀積過程。

脫鈣過程：與鈣積過程相反，在降水量大于蒸發(fā)量的生物氣候條件下，土壤中的碳

酸鈣將轉(zhuǎn)變?yōu)橹靥妓徕}溶于水而從土體中淋失的過程。

5、鹽化過程：是指各種易溶鹽在土壤表面和土體上部聚集，形成鹽化層的過程。

脫鹽過程：是鹽漬土由于降水或人為灌溉洗鹽、開溝排水，降低地下水位等措施，

使其所含的可溶性鹽逐漸卜降或遷移一下層或排出土體的過程。

6、堿化過程：是指土壤吸收復(fù)合體為鈉離子飽和的過程。也稱鈉質(zhì)化過程。

脫堿化過程：是指通過淋洗和化學(xué)改良，使土壤堿化層中的鈉離子及可溶性鹽類減

少，膠體鈉飽和度降低的過程。

7、白漿化過程：是指土體中出現(xiàn)還原離鐵離鎰作用而使某?土層漂白的過程。

在較冷濕地區(qū)，山于質(zhì)粘重、凍層頂托等原因，使大氣降水或凍融水常被阻在土壤

表層，引起鐵鎰還原并隨滲水漂洗出上層土體，土壤表層逐漸脫色，形成一個(gè)白色土層

即白漿層。

8、灰化過程：是指在寒溫帶、寒帶針葉林植被和濕潤(rùn)的條件下，土壤中鐵鋁與有機(jī)

酸性物質(zhì)螯合淋溶淀積的過程。二氧化硅則殘留在土體的上部從而使亞表層形成一個(gè)灰

白色淋溶層次，稱灰化層。

隱灰化過程：當(dāng)灰化過程末發(fā)展到明顯的灰化層出現(xiàn)，但已有鐵、鋁、鎰等物質(zhì)的

酸性淋浴、有機(jī)螯遷淀積作用，稱為隱灰化過程。

漂灰化過程：是指在熱帶和亞熱帶山地的涼濕氣候下，產(chǎn)生了酸性淋溶，并使表土

的礦物受到酸性蝕變破壞，但由于土體質(zhì)地較粘重，易產(chǎn)生上層滯水，由酸性蝕變而釋

放出的鐵、鎰被還原，并隨側(cè)滲水流出土體，而出現(xiàn)灰白色土層。

9、潛育化過程：是指土體中發(fā)生的還原過程.長(zhǎng)期漬水，產(chǎn)生較多還原性物質(zhì),使高價(jià)

鐵銃還原，從而形成一顏色呈藍(lán)灰或青灰色的還原層,稱為潛育層.

潴育化過程：是指土壤形成中的氧化-還原過程交替進(jìn)行.地下水干濕交替造成的.

10、富（鐵）鋁化過程：在濕熱的生物氣候條件下，原生鋁硅酸鹽礦物發(fā)生強(qiáng)烈水

解，釋放出鹽基離子，使風(fēng)化液呈弱堿性，硅酸在堿性風(fēng)化液中產(chǎn)生溶解，使可溶性鹽、

堿金屬和堿土金屬鹽基及硅酸大量流失，而在這一過程中鐵鋁等離子卻發(fā)生沉淀，從而

造成鐵鋁在土體內(nèi)相對(duì)富集的過程。

11、土壤熟化過程:是指人類定向培育土壤肥力的過程.在耕作條件下，通過耕作、培

肥與改良，促進(jìn)土壤水肥氣熱不斷協(xié)調(diào)，使土壤向有利于作用物生長(zhǎng)的方向發(fā)展的過程。

12、退化過程：是因自然環(huán)境不利因素和人為利用不當(dāng)而引起的土壤肥力下降，植

物生長(zhǎng)條件惡化和土壤生產(chǎn)力減退的過程。

趙其國(guó)（1991）把土壤退化分為三類，包括土壤物理退化（包括堅(jiān)實(shí)硬化、鐵質(zhì)硬

化、侵蝕、沙化）、土壤化學(xué)退化（酸化、堿化、肥力減退、化學(xué)污染）土壤生物退化（有

機(jī)質(zhì)、動(dòng)植物區(qū)系減少）

第三節(jié)土壤形成的實(shí)質(zhì)P39-40

土壤形成的實(shí)質(zhì)是地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾與統(tǒng)一。

1、地質(zhì)大循環(huán)：植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由大陸流到海洋，海洋又變成大陸后，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)又由新

的大陸流到新的海洋。這種循環(huán)過程稱為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的地質(zhì)大循環(huán)。

2、通過植物的反復(fù)吸收利用和累積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過程稱為營(yíng)養(yǎng)物物質(zhì)的生物小循環(huán)。

第四節(jié)土壤發(fā)育

一、土壤剖面

自然土壤剖面是在五大自然成土因素共同影響下形成的。

1.土壤剖面：是指從地面向下挖掘所裸露的一段垂直切面，-一般寬0.8m,深1-2m。

2.土壤的垂直分層特性是土壤發(fā)生學(xué)、土壤形態(tài)學(xué)、土壤分類學(xué)、土壤地理學(xué)等分支

學(xué)科研究的主要內(nèi)容。

3.土壤發(fā)生層：是指土壤形成過程中所形成的具有特定性質(zhì)和組成的、大致與地面

相平行的，并具有成土過程特性的層次。

4.土體構(gòu)型：是各土壤發(fā)生層在垂直方向上有規(guī)律的組合和有序的排列狀況。

5.淋溶作用：是指土壤中的下滲水，從土壤剖面的上層淋溶或浮懸土壤中某種成分的

作用。

6.土壤剖面的上層稱為淋溶層或A層。

7.淀積作用：是指下滲水到達(dá)剖面下層沉淀其中某些溶解物或懸浮物的作用。

8.土壤剖面的表層下面一層稱為淀積層或B層。相似成土過程中的粘化過程。

二、土壤剖面形態(tài)特征

1.土壤形態(tài)：就是土壤的外部特征，這種外部特征是通過人們的感觀視覺、觸覺來認(rèn)識(shí)的。

土壤剖面形態(tài)特征：

2.①

土壤顏色：

②

結(jié)構(gòu)：（塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀、片狀、粒狀等）、

③

④質(zhì)地：（砂土、砂壤土、輕壤、中壤、重壤、粘土）

⑤松緊度：

⑥濕度（干、潮、濕、重濕、極濕）：

⑦新生體：在土壤形成過程中新產(chǎn)生的或聚積的物質(zhì)

⑧侵入體：不是土壤形成過程中產(chǎn)生的或聚積的物質(zhì)

⑨根系：

⑩動(dòng)物：

土壤反應(yīng)（pH）o

三、反映土壤風(fēng)化發(fā)育的指標(biāo)：

1、土壤風(fēng)化淋溶系數(shù)（ba值）：

鹽基與氧化鋁的分子比值

ba=（Na2O+K2O+CaO+MgO）/AI2O3

ba值越小表示土壤中保存的鹽基含量越低，淋溶作用越強(qiáng)。

2、土壤淋溶系數(shù)（B值）：

淋溶層鉀鈉氧化物與氧化鋁的分子比與母質(zhì)層的鉀鈉氧化物與氧化鋁的分子比

K2。+Na0。憶門工NC

B=淋溶層~Aln~/母質(zhì)層"+

A"3AW

B值越小表淋溶強(qiáng)度越大。

3、土壤風(fēng)化指數(shù)（口值）：

淋溶層和母質(zhì)層中氧化鉀與氧化鈉的比值

口=淋溶層許力/母質(zhì)層

U值都是大于1,因土壤膠體對(duì)鉀的親和性大于鈉，所以口值越大表示土壤風(fēng)化度越高

4、土壤樣品采集：

路線:S型，不能太靠近路邊，

離樹干要1m以上

布點(diǎn)：5點(diǎn)以上

土層厚度:20cm

數(shù)量:每層要取1kg以上

復(fù)習(xí)思考題：

一、名詞解釋：

1、土壤剖面；

2、自然成土因素；

3、粘化過程；

4、潛育化過程；

5、潴育化過程；

6、富鋁化過程；

7、熟化過程；

8、土體構(gòu)型

二、土壤的剖面形態(tài)特征包括哪些？

三、自然土壤剖面包括哪些層次？耕作土壤剖面包括哪些層次？

四、土壤風(fēng)化發(fā)育的指標(biāo)有哪些？

第三章土壤固相組成

土壤三相組成：固相solid、液相l(xiāng)iquid和氣相gaseous

固相：礦物質(zhì)95%（重量）38%（體積）

有機(jī)質(zhì)5%%（重量）12%（體積）

液相——土壤液體

氣相-----土壤氣體

第一節(jié)粘土礦物

粘粒礦物的概念：組成粘粒的次生礦物叫粘粒礦物。

主要包括：層狀的硅酸鹽礦物和氧化物類。

前者是晶型礦物，后者有晶型的，也非晶型的

一、層狀硅酸鹽粘土礦物

(一)構(gòu)造特征

1、基本結(jié)構(gòu)單位

1.1硅氧四面體(或簡(jiǎn)稱四面體)

硅氧四面體是硅酸鹽礦物的最基本的結(jié)構(gòu)單位，不同的連接組合方式形成不同的硅酸鹽礦

物。

1.2鋁氧片和鋁(氧、水)八面體

鋁八面體AluminumOctahedron為6個(gè)氧原子圍繞一個(gè)鋁原子而構(gòu)成。

許多個(gè)鋁八面體相互連接成片稱為鋁氧片。

(-)硅酸鹽粘土礦物的種類及一般特性

四個(gè)類組：

①高嶺組1:1型礦物

②蒙蛭組2:1型礦物

③伊利石(水化云母)組2:1型礦物

④綠泥石組礦物2：1：1型礦物

(1)單位晶層

(A)1:1型單位晶層：由一個(gè)硅片和?個(gè)鋁片構(gòu)成。硅片頂端的活性氧與鋁片底層

的活性氧通過共用的方式形成單位晶層。這樣1：1型層狀鋁硅酸鹽的單位晶層有兩個(gè)不同的

層面，一個(gè)是由具有六角形空穴的氧原子層面，一個(gè)是由氫氧構(gòu)成的層面。

1、高嶺組(1:1型礦物)包括：高嶺石、珍珠陶土、迪愷石及埃洛石等

特點(diǎn)：(1)1:1型的晶層結(jié)構(gòu)：?jiǎn)挝痪О姆肿邮娇杀硎緸锳l,SiQ0(0H)8。

(2)無膨脹性兩個(gè)晶層的層面間產(chǎn)生了鍵能較強(qiáng)的氫鍵，膨脹系數(shù)一般小于5%.高

嶺石層間距約為0.72nm。

(3)電荷數(shù)量少，陽離子交換量只有3-15Cmoles(+)Kg\

(4)膠體特性較弱較粗(0.2-2即1),顆粒的總表面積相對(duì)較小，為10-20X10；tm2kg'

高嶺組粘土礦物是南方熱帶和亞熱土壤中普遍而大量存在的粘土礦物，在華北、西北、

東北及西藏高原土壤中含量很少。

(B)2:l型單位晶層

由兩個(gè)硅片夾一個(gè)鋁片構(gòu)成。兩個(gè)硅片頂端的氧都向著鋁片，鋁片上下兩層氧分別與硅

片通過共用頂端氧的方式形成單位晶層。這樣2:1型層狀硅酸鹽的單位晶層的兩個(gè)層面都是

氧原子面。

2、蒙蛭組(2:1型膨脹性礦物)包括：蒙脫石、綠脫石、拜來石、蛭石等。

蒙脫石組在我國(guó)東北、華北和西北地區(qū)的土壤中分布較廣。

特征：

(1)2:1型的晶層結(jié)構(gòu)蒙脫石是其典型代表。單位晶胞的分子式可表示

AliSi8O2o(OH).,?nH20<,

(2)脹縮性大蒙脫石晶層間距變化在0.96-2.14nm之間，蛭蟲的膨脹性比蒙脫石小，

其晶層間距變化在0.96-1.45nm之間。

(3)電荷數(shù)量大同晶替代現(xiàn)象普遍。

(4)膠體特性突出,較細(xì)(有效直徑0.01-ljim茨總表面積為600—800X1()31112kg\

且80%是內(nèi)表面。蛭石一般為400X10：12kgi

蒙脫石主要由基性火成巖在堿性環(huán)境中風(fēng)化而成，也有的是海底沉積的火山灰分解后的

產(chǎn)物。蒙脫石為膨潤(rùn)土的主要成分。膨潤(rùn)土在我國(guó)產(chǎn)地很多，如遼寧、黑龍江、吉林、河北、

河南、浙江等地都有產(chǎn)出。我國(guó)具工業(yè)價(jià)值的蒙脫石礦床多產(chǎn)于中生代火山巖系中。

伊利石

伊利石是一-種類似云母的有層狀結(jié)構(gòu)的粘上礦物,也被稱為水白云母。

伊利石的片狀或條狀的晶體非常細(xì)小,它們一般呈現(xiàn)給我們的是土狀。因?yàn)楹须s質(zhì),

伊利石一般為黃、褐、綠等顏色，但如果純度高則應(yīng)為白色。

土壤的綠泥石大部分是由母質(zhì)遺留下來，但也可能由層狀硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)變而來。沉積物

和河流沖積物中含較多的綠泥石。

二、含水氧化物和氫氧化物（非硅酸鹽粘土礦物）

（-）氧化鐵

赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、陵鐵礦.、蘭鐵礦

土壤中常見的氧化鐵礦物是赤鐵礦和針鐵礦

針鐵礦：（FeOOH）:黃色或棕色，呈針狀，在溫帶、亞熱帶與熱帶的土壤中大量存在。

赤鐵礦：（Fe2O3）：紅色，呈六角板狀，少量赤鐵礦的存在也會(huì)使土壤看起來呈紅色。

在高溫、潮濕、風(fēng)化程度很深的紅色土壤中存在較多。

存在方式：呈膠膜質(zhì)包被在土壤顆粒的表面，或鐵盤。

赤鐵礦：

形成于氧化條件下，規(guī)模巨大的赤鐵礦礦床多與熱液作用或沉積作用有關(guān)。

赤鐵礦可成沉積變質(zhì)型鐵礦，主要由磁鐵礦、赤鐵礦、假像赤鐵礦所組成，與石英、綠泥石

等共生。接觸變質(zhì)型的赤鐵礦主要與磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦等硫化物和石

榴了石、透輝石、金云母、陽起石等共生。在自然界，磁鐵礦和赤鐵礦可相互轉(zhuǎn)化。

褐鐵礦是主要的鐵礦物之一，它以含水氧化鐵為主要成分的、褐色的天然多礦物混合

物。但它的含鐵量并不高，是次要的鐵礦石。物理性質(zhì)亦可變，但總是呈各種色調(diào)的褐色，條

痕黃褐色。

磁鐵礦magnetite

_磁鐵礦的化學(xué)成分為4Q.晶體屬等軸晶系的氧化物礦物，晶體常呈八面體和菱形卜二

面體、集合體呈粒狀或或狀。

（二）氧化鋁

三水鋁石[AI（OH）3]

土壤中三水鋁石的含量可作為脫硅作用和富鋁作用的指標(biāo)。

主要分布在熱帶和亞熱帶高度風(fēng)化的酸性土壤中。

起重要作用的主要是非晶質(zhì)（無定形）的鐵鋁氧化物。非晶質(zhì)的鐵鋁氧化物可以吸附陰

離子，如土壤中磷酸根離子的吸附，使磷被固定，失去其有效性。

（三）水鋁英石

水鋁石英[XAI2O3-ySiO2nH2O]

由氧化硅、氧化鋁和水組成，Si/AI比在1一2之間變化。

水鋁英石和褐鐵礦是常見的兩種非晶質(zhì)礦物,

水鋁英石是受到風(fēng)化作用,變質(zhì)為高嶺石之前的中間礦物。

（四）氧化硅

結(jié)晶態(tài)氧化硅：主要是石英

非晶質(zhì)的氧化硅：蛋白石（SiO2.nH2O）

蛋白石經(jīng)進(jìn)一步脫水結(jié)晶后可變?yōu)椋河袼?、石英、方英石和磷石?/p>

蛋白石呈致密狀或鐘乳狀，純的蛋白石無色，但因混入不同雜質(zhì)呈紅、黃、褐、綠等各

種顏色。

第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)organicmatter

一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源：

1）高等植物higherplant（地上部和地下部）

2）土壤中的動(dòng)物fauna

3）土壤中的微生物microorganism

4）施用的有機(jī)肥applyingorganicfertilizer

高等植物

a.森林植被（forestvegetation）卜有機(jī)殘?bào)w主要來自地上部凋落物，4-5噸/公頃?年；

b.草本植物（herbage）的有機(jī)殘?bào)w主要來自根系，黑土地區(qū)達(dá)9.3噸/公頃?年（風(fēng)干根

重）；

c.耕作土壤（cultivatedsoil）,植物殘?bào)w主要來源根茬，達(dá)2-3噸/公頃?年。

由于各地區(qū)的氣候條件、植被類型及耕作管理不同，進(jìn)入土壤中的植物殘?bào)w數(shù)量和化

學(xué)組成有很大的差異。

二、土壤有機(jī)質(zhì)的形態(tài)：

1）新鮮有機(jī)質(zhì)fresh（未分解有機(jī)質(zhì)）

2）半分解有機(jī)質(zhì)semi-decompose

3）腐殖質(zhì)humus

三、土壤有機(jī)質(zhì)的組成：土壤非腐殖質(zhì)non-humus+土壤腐殖質(zhì)humus部分

（1）動(dòng)、植物和微生物的遺體：

（2）動(dòng)、植物和微生物的分泌物及排泄物；

（3）上述兩項(xiàng)物質(zhì)的部分分解產(chǎn)物；

以上三種為土壤非腐殖質(zhì)部分。

（4）上述物質(zhì)經(jīng)過微生物的作用重新形成的部分，即土壤腐殖質(zhì)。

1、土壤非腐殖質(zhì)部分主要有五類有機(jī)化合物和灰分物質(zhì)：

1）碳水化合物carbohydrate：

單糖雙糖和多糖類好氣條件CO2+H2O

單糖雙糖和多糖類厭氣條件有機(jī)酸H2、CH4

2）纖維素cellulose、半纖維素semi-cellulose

3）木質(zhì)素lignin

4）含N化合物（蛋白質(zhì)protein氨基酸aminoacid）

5）脂肪fat、樹脂resin、蠟質(zhì)wax和單寧tannis

6）灰分ash物質(zhì)：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn

四、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化

1、有機(jī)質(zhì)的礦（質(zhì)）化作用mineralization：有機(jī)質(zhì)在微生物作用下分解為簡(jiǎn)單的無

機(jī)化合物CO2、出。和礦質(zhì)養(yǎng)分的過程。

2、土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化作用humification：有機(jī)質(zhì)在微生物的作用下，形成腐殖質(zhì)的

過程。

通常把每克干事的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過一年分解后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)（干重）的克數(shù)，稱為腐殖化系

數(shù)。

3、影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素：

（一）有機(jī)物的組成

（-）外界條件：

（1）土壤水分含量與通氣狀況,

（2）土壤溫度，

（3）土壤反應(yīng)，

（4）C/N

五、土壤腐殖質(zhì)：腐殖質(zhì)是有機(jī)物質(zhì)經(jīng)微生物作用后，在土壤中新形成的一類多官

能團(tuán)的，含氮的，芳香族結(jié)構(gòu)的，酸性的高分子化合物體系。

（二）土壤腐殖質(zhì)的組成和特性

1）、腐殖質(zhì)的組成

2）、土壤腐殖質(zhì)中兩種成分的性質(zhì)比較

胡敏酸富里酸

C、N含量高C、N含量低

0、S含量低0、S含量高

分子量大