土壤是有各种矿物质演变而来,土壤的性质特点和矿物种类息息相关,下面我们一起认识一下主要的成土矿物
1、石英
化学成分:SiO2
物理性质:无色、乳白色或灰色,硬度大。
风化特点与风化产物:不易风化,更难分解,当岩石中其他矿物分解后,石英常以碎屑状或粗粒状残留下来,是土壤中砂粒的主要来源。
2、正长石
化学成分:K(AlSi3O8)
物理性质:浅色矿物,呈肉红色,硬度次于石英。
风化特点与风化产物:化学稳定性较低,风化较易,化学风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质,含有钾素较多,是土壤钾素和黏粒的主要来源。
3、斜长石
化学成分:Na(AlSi3O8)、Ca(Al2Si2O8)
物理性质:浅色矿物,多为灰色,硬度次于石英。
风化特点与风化产物:化学稳定性较低,风化较易,化学风化后产生高岭土、二氧化硅和盐基物质,含有钠素或钙素较多,是黏粒的主要来源。
钙长石
钠长石
4、白云母
化学成分:KAl[AlSi3O10](OH)2
物理性质:白云母无色或浅黄色,呈片状,有弹性,硬度低。
风化特点与风化产物:白云母抗风化分解能力较黑云母强,风化后,形成黏粒,并释放钾素,是土壤中钾素和黏粒的来源之一。
5、黑云母
化学成分:K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH· F)2
物理性质:黑云母呈黑色或黑褐色,呈片状,有弹性,硬度低。
风化特点与风化产物:白云母抗风化分解能力较黑云母强,风化后,形成黏粒,并释放钾素,是土壤中钾素和黏粒的来源之一。
6、角闪石
化学成分:Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)8O22](OH)2
物理性质:为深色矿物,一般呈黑色、墨绿色或棕色,硬度仅次于长石。角闪石为长柱状。
风化特点与风化产物:容易风化,风化分解后产生含水氧化铁、含水氧化硅及黏粒,并释放少量钙镁元素。
7、辉石
化学成分:Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]
物理性质:为深色矿物,一般呈黑色、墨绿色或棕色,硬度仅次于长石。辉石为短柱状。
风化特点与风化产物:容易风化,风化分解后产生含水氧化铁、含水氧化硅及黏粒,并释放少量钙镁元素。
8、橄榄石
化学成分: (Mg,Fe)2[SiO4]
物理性质:含铁镁硅酸盐,颜色黄绿。
风化特点与风化产物:容易风化,风化分解后形成褐铁矿、二氧化硅及蛇纹石等次生矿物。
9、方解石(次生矿物)
化学成分: CaCO3
物理性质:为碳酸盐类矿物,方解石一般呈白色或米黄色,菱面斜方体。
风化特点与风化产物:容易风化,易受碳酸作用溶解移动。风化后释放钙素,是土壤中钙的主要来源。
10、白云石 (次生矿物)
化学成分: CaMg(CO3)2
物理性质:为碳酸盐类矿物,白云石色灰白,有时稍带黄褐色。
风化特点与风化产物:容易风化,易受碳酸作用溶解移动。白云石稍比方解石稳定,风化后释放钙镁元素,是土壤中碳酸盐和钙镁的主要来源。
11、磷灰石
化学成分: Ca5[PO4]3(F,Cl2)
物理性质:常为致密块状体,颜色多样,灰白、黄绿、浅紫、深色甚至黑色。
风化特点与风化产物:风化后是土壤中磷素营养的主要来源。
12、赤铁矿
化学成分: Fe2O3
物理性质:赤铁矿呈红色或黑色。
风化特点与风化产物:赤铁矿分布很广,特别在热带土壤中最为常见,是土壤的染色剂。
13、褐铁矿 (次生矿物)
化学成分: Fe2O3· n(H2O)
物理性质:褐铁矿呈褐色、黄色或棕色。
风化特点与风化产物:褐铁矿分布很广,特别在热带土壤中最为常见,是土壤的染色剂。
14、磁铁矿
化学成分: Fe3O4或FeO· Fe2O3
物理性质:磁铁矿色铁黑。
风化特点与风化产物:磁铁矿难以风化,但可氧化成赤铁矿和褐铁矿。
15、黄铁矿
化学成分: FeS2
物理性质:黄铁矿呈浅黄铜色。
风化特点与风化产物:黄铁矿分解形成的硫酸盐是土壤中硫的主要来源。
16、高岭石(粘土矿物)(次生矿物)
化学成分: Al4[Si4O10](OH)8
物理性质:为细小的片状结晶,易粉碎,干时为粉状滑腻,易吸水呈糊状。
风化特点与风化产物:是长石云母风化形成的次生矿物,颗粒细小,是土壤黏粒的主要来源。
17、蒙脱石(粘土矿物)(次生矿物)
化学成分: Al2[Si4O20](OH)2· n(H2O)
物理性质:为细小的片状结晶,易粉碎,干时为粉状滑腻,易吸水呈糊状。
风化特点与风化产物:是长石云母风化形成的次生矿物,颗粒细小,是土壤黏粒的主要来源。
18、伊利石(粘土矿物)(次生矿物)
化学成分: K (Al, R2+)2[(Si, Al) Si3O10][OH]2 ·nH2O﹑晶体主要属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。式中R2+代表二价金属阳离子﹐主要为Mg2+﹑Fe2+等。
物理性质:伊利石是常见的一种粘土矿物﹐常由白云母﹑钾长石风化而成﹐并产于泥质岩中﹐或由其他矿物蚀变形成。它常是形成其他粘土矿物的中间过渡性矿物。纯的伊利石黏土呈白色﹐但常因杂质而染成黄﹑绿﹑褐等色。底面解理完全。
资料来源:
1、郑宝仁、赵静夫主编《土壤与肥料》,北京大学出版社
2、大部分图片来自“国家岩矿化石标本资源共享平台”