土壤礦物化學(xué)?主要的土壤礦物包括赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、三水鋁石、一水軟鋁石、水云母、蛭石、綠泥石、蒙皂石、凹凸棒石、埃洛石和高嶺石等。赤鐵礦和針鐵礦是水鐵礦進(jìn)一步老化的產(chǎn)物,它們?cè)跉夂蚋蔁岷屯庑院玫耐寥乐休^為常見。纖鐵礦則常見于溫帶濕潤地區(qū)的水成土中,那么,土壤礦物化學(xué)?一起來了解一下吧。
土壤中的礦物是巖石風(fēng)化和成土過程的產(chǎn)物,占土壤重量的95%,它們富含植物和土壤生物所需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素,對(duì)土壤肥力有重大影響。土壤礦物的組成決定了土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和陽離子交換量等特性。在不同的生物氣候帶,土壤礦物的演變進(jìn)程各不相同。
主要的土壤礦物包括赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、三水鋁石、一水軟鋁石、水云母、蛭石、綠泥石、蒙皂石、凹凸棒石、埃洛石和高嶺石等。赤鐵礦和針鐵礦是水鐵礦進(jìn)一步老化的產(chǎn)物,它們?cè)跉夂蚋蔁岷屯庑院玫耐寥乐休^為常見。纖鐵礦則常見于溫帶濕潤地區(qū)的水成土中,其形成與氧化還原交替或有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)。
在熱帶土壤中,纖鐵礦會(huì)被磁赤鐵礦取代。次生氧化鐵礦物常散布于土粒表面,使土壤呈現(xiàn)紅、棕、黃色,并與鋁、錳、鈦等的氧化物一起聚集成斑紋或結(jié)核。三水鋁石和一水軟鋁石是含鋁礦物分解產(chǎn)物的不同形式。結(jié)晶質(zhì)次生硅酸鹽礦物大多呈層片狀,可視為云母的衍生物,如水云母、蛭石、綠泥石等。蒙皂石和凹凸棒石是高度膨脹性層狀硅酸鹽,廣泛分布于各種土壤中。
高嶺石是成分最簡單、結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的礦物,常見于風(fēng)化程度較高的酸性土壤中。埃洛石的含水量高于高嶺石,其結(jié)構(gòu)有序度較低,晶層卷曲成管狀。
土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低主要取決于成土因素,如氣候、植被、母質(zhì)、地形等。
土壤礦物質(zhì)是土壤的重要組成部分,其化學(xué)組成具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1、多樣性:土壤礦物質(zhì)是由多種元素組成的復(fù)雜混合物,包括硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、磷等。這些元素的種類和比例因土壤類型、成土母質(zhì)、氣候和植被等因素而異。無機(jī)性:土壤礦物質(zhì)主要是由無機(jī)物構(gòu)成的,如硅酸鹽、磷酸鹽等。
2、活性:土壤礦物質(zhì)中有一部分是具有活性的,如氧化物、氫氧化物、絡(luò)合物等。這些物質(zhì)可以與植物和微生物相互作用,參與土壤中的生物化學(xué)過程。穩(wěn)定性:土壤礦物質(zhì)具有較高的穩(wěn)定性,不易被微生物分解和轉(zhuǎn)化。
3、可變性:在土壤形成和發(fā)育過程中,土壤礦物質(zhì)的組成和比例會(huì)發(fā)生變化。例如,成土母質(zhì)的不同會(huì)導(dǎo)致土壤中礦物質(zhì)的種類和比例不同;氣候條件的變化也會(huì)影響土壤礦物質(zhì)的溶解和沉淀;植被類型的變化則會(huì)影響土壤中養(yǎng)分的吸收和釋放。
礦物質(zhì)的價(jià)值
1、礦物質(zhì)是生命的基礎(chǔ)。生命起源于海洋,而海洋中富含各種礦物質(zhì),如鈉、鉀、鈣、鎂等。這些礦物質(zhì)對(duì)于海洋生物的生存和進(jìn)化起到了至關(guān)重要的作用。在陸地上的生物也離不開礦物質(zhì),它們需要從土壤中吸收礦物質(zhì)以維持正常的生理機(jī)能。
2、礦物質(zhì)對(duì)人體的生理功能有著重要的作用。
土壤中的礦物質(zhì)是土壤結(jié)構(gòu)的核心組成部分,它們以多種形式存在,并具有獨(dú)特的化學(xué)組成特征:
1. 多樣性的特點(diǎn):
土壤礦物質(zhì)包含了多種元素,如硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉、磷等。這些元素的組合及其比例在不同的土壤類型、母質(zhì)、氣候和植被條件下呈現(xiàn)出差異性。
2. 無機(jī)性的特征:
礦物質(zhì)主要由無機(jī)物質(zhì)構(gòu)成,其中包括硅酸鹽、磷酸鹽等,它們是土壤中持久存在的成分。
3. 活性的表現(xiàn):
土壤礦物質(zhì)中的一部分,如氧化物、氫氧化物、絡(luò)合物等,具有化學(xué)活性,能夠與植物和微生物相互作用,并參與土壤中的生物化學(xué)過程。
4. 穩(wěn)定性的保持:
盡管存在活性,土壤礦物質(zhì)整體上顯示出較高的化學(xué)穩(wěn)定性,不易被微生物分解或轉(zhuǎn)化。
5. 可變性的展現(xiàn):
在土壤形成和演化的過程中,礦物質(zhì)的組成和相對(duì)比例會(huì)隨著成土母質(zhì)的差異、氣候條件的變化以及植被類型的更替而發(fā)生相應(yīng)的變化。
礦物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的價(jià)值不容忽視:
1. 生命活動(dòng)的基石:
礦物質(zhì)是生命存在的基礎(chǔ),無論是海洋生物還是陸地生物,它們都需要從環(huán)境中攝取礦物質(zhì)以維持正常的生理功能。
2. 人體生理功能的保障:
礦物質(zhì)對(duì)人體健康至關(guān)重要,例如鈉和氯維持電解質(zhì)平衡,鉀支持心臟功能,鈣參與骨骼和牙齒的形成等。
土壤礦物質(zhì)主要由原生礦物和次生礦物構(gòu)成,其中:
原生礦物:
源自巖石物理風(fēng)化,如硅酸巖、鋁酸鹽、氧化物、硫化物和磷酸鹽,以及穩(wěn)定的石英、石膏和方解石等。它們的化學(xué)成分和結(jié)晶構(gòu)造保持原樣。
次生礦物:
在成土過程中新生成,包括簡單鹽類、次生氧化物和鋁硅酸鹽。簡單鹽類多在鹽漬土中,而三氧化物和次生粘土礦物(如粘土礦物)是土壤物理化學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵因素,如粘著性等。
簡單鹽類:
原生礦物化學(xué)風(fēng)化產(chǎn)物,常見于干旱地區(qū)土壤,結(jié)晶構(gòu)造簡單。
三氧化物類:
硅酸鹽礦物風(fēng)化產(chǎn)物,熱帶和亞熱帶濕熱地區(qū)土壤常見,尤其是基性巖土壤中含量高。
次生硅酸鹽類(粘土礦物):
廣泛存在于土壤中,由長石等風(fēng)化形成,對(duì)土壤結(jié)構(gòu)有重要影響。伊利石、蒙脫石和高嶺石是主要類型。
伊利石:
風(fēng)化程度較低,溫帶干旱土壤中含量多,膨脹性低,陽離子代換量大,富含鉀。
蒙脫石:
伊利石進(jìn)一步風(fēng)化產(chǎn)物,堿性環(huán)境形成,溫帶干旱土壤中含量高,陽離子代換量極高,植物水分吸收困難。
高嶺石:
風(fēng)化程度極高,濕熱地區(qū)土壤常見,花崗巖殘積母質(zhì)土壤中含量也高,膨脹性小,陽離子代換量低,透水性好但保肥能力弱。
這些礦物質(zhì)的類型和含量變化,決定了土壤的性質(zhì)和植物生長條件。
土壤礦物主要分為兩大類:原生礦物和次生礦物。原生礦物來源于巖石風(fēng)化后形成的碎屑,其化學(xué)成分未變,主要包括硅酸鹽礦物、氧化物類礦物、硫化物和磷酸鹽類礦物。次生礦物則是在原生礦物經(jīng)過化學(xué)風(fēng)化作用后形成的,它們的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)都有所改變,主要包括高嶺石、蒙脫石和伊利石類礦物。
土壤中還含有豐富的無機(jī)鹽和礦質(zhì)元素,這些都是植物生長不可或缺的營養(yǎng)元素。這些元素主要包括碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硼(B)、鉬(Mo)和氯(Cl)。這些元素在土壤中以不同的形式存在,為植物提供必需的營養(yǎng)。
其中,硅酸鹽礦物是土壤中最常見的礦物之一,它們主要由硅氧四面體構(gòu)成,是土壤結(jié)構(gòu)的重要組成部分。氧化物類礦物則包括氧化鐵、氧化鈦等,它們?cè)谕寥乐锌梢蕴峁┲参锷L所需的鐵、鈦等元素。硫化物和磷酸鹽類礦物則主要提供土壤中的硫和磷元素。
高嶺石、蒙脫石和伊利石類礦物則屬于次生礦物,它們通常在土壤中形成一層薄薄的覆蓋物,可以有效地保持土壤水分,改善土壤結(jié)構(gòu)。此外,它們還能夠吸附土壤中的有機(jī)質(zhì)和無機(jī)鹽,對(duì)土壤肥力有重要影響。
以上就是土壤礦物化學(xué)的全部內(nèi)容,土壤化學(xué)和土壤礦物是土壤固相物質(zhì)的重要組成部分,占土壤重量的約95%。它們是巖石(礦物的天然集合體)經(jīng)過風(fēng)化和成土過程形成的產(chǎn)物,對(duì)于土壤的結(jié)構(gòu)、肥力以及生物活動(dòng)起著關(guān)鍵作用。土壤礦物中蘊(yùn)含著植物和土壤生物生命活動(dòng)所需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素,這些元素直接影響土壤肥力。內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。