第 二 章 土壤矿物质土粒（1 / 2）
土壤矿物质是土壤的主要组成物质，构成了土壤的“骨骼”，一般占土壤固相部分重量的95%～98%。土壤矿物质的组成、结构和性质如何，对土壤物理性质、化学性质、生物及生物化学性质有深刻的影响。
一、主要的成土矿物
（一）矿物的概念
矿物是一类天然生产于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质化学元素。
（二）矿物的类型
按照矿物的起源分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物:直接来自火成岩或变质岩的矿物。
次生矿物:原生矿物、火山玻璃或各种风化产物通过化学、生物作用而转变或重新合成新的黏土矿物或氧化物矿物。
(1)原生矿物
常见的土壤原生矿物有4类:
硅酸类
主要有长石类（包括钾长石、 钠长石和钙长石等）；云母类（包括白云母、黑云母等）；角闪石和辉石类。
②氧化物类
主要有石英类,其次是铁矿类（赤铁矿、磁铁矿）。
③硫化物类
主要有 黄铁矿（FeS?），土壤中不常见。
④磷化物类
主要有氟磷灰石与氯磷灰石，含磷灰石的土壤,可为作物提供磷素营养。
(2)次生矿物
常见的次生矿物有层状次生铝硅酸盐矿物、氧化物类及简单盐类等三大类。这类矿物风化粒径小于0.25 mm,大部分颗粒粒径小于0. 001 mm。
次生铝硅酸盐矿物（又称黏土矿物）
是土壤中黏粒的主要成分 ，主要有高岭石组、蒙脱石组和水云母组等类型。
②氧化物类矿物
有结晶态和非结晶态两种，结晶态的有针铁矿（Fe?O? · H?O）、褐铁矿（2Fe?O? · 3H?O）、三水铝石（Al?O? · 3H?O）、水铝石（Al?O? · H?O）等。非结晶态的矿物呈胶膜状包被于黏粒表面，有含水氧化铁、氧化铝凝胶、胶状二氧化硅（SiO? · yH?O）、凝胶态的水铝英石（xR?O?. ySiO? .2H?O）等。
③简单盐类矿物土壤中常 见的简单盐类矿物有碳酸盐类矿物（如方解石、白云石）和硫酸盐类矿物（如硬石膏、石膏）。
二、主要的成土岩石
1、岩石的概念
岩石是指由一种或数种矿物组成的天然集合体。
由一种矿物组成的岩石称单质岩，由两种以上矿物构成的岩石称复成岩。
2、岩石的类型
根据其成因可将岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
（1）岩浆岩
岩浆岩又称火成岩,指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶形成的岩石
（2）沉积岩
由各种先成岩（岩浆岩、变质岩、原有沉积岩）经风化、搬运、沉积、重新固结而成的岩石。另外，生物的遗骸或生物的代谢产物的沉积也可形成沉积岩。它的主要特征是一般具有成层性,常含有化石。
沉积岩占地壳总重量的5%,但覆盖了地壳表面积的75%，是形成土壤母质的主要岩石。
（3）变质岩
各种先成岩由于地壳运动或受到岩浆活动的影响,在高温高压下,原有岩石内部发生剧烈变化，矿物重新结晶或重新排列，甚至化学成分发生剧烈的变化而形成新的岩石。
三、矿物岩石的风化作用
1、概念
风化作用是指地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下，发生机械破碎和化学变化的过程。
2、类型
（1）物理风化作用
是指岩石因受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。物理风化只能引起岩石形状大小的改变，而不改变其矿物组成和化学成分。引起物理风化的主要原因是地球表面温度的变化，所以物理风化大都属于热力学风化。在昼夜寒暑温度剧变的影响下，岩石内部便产生不均一的胀缩差异,因而发生相互顶挤和拉扯的作用,使矿物颗粒之间的联系遭到破坏，导致岩石的破碎。除温度外，冰冻的挤压，流水的冲刷，风、冰川等自然动力对岩石的磨蚀,以及植物根系的穿插,均能加速岩石的破碎。
物理风化的结果是岩石由大块变成小块再变为细粒，虽然岩石的矿物组成和化学成分没有发生改变，但却获得了原来岩石所没有的对水和空气的通透性。岩石经过物理风化后，大大增加了岩石与空气的接触面积，为促进风化进一步的发展，特别为化学风化创造了有利条件。
（2）化学风化作用
是指岩石在化学因素作用下，其组成矿 物的化学成分发生分解和改变,直至形成在地表环境中稳定的新矿物的过程。其特点是不仅使已破碎的岩石进一步变细，更重要的是，使岩石发生矿物组成和化学成分的改变,产生新的物质。引起化学风化的因素有水、三氧化碳和氧气，其中最主要的是水，一方面水分本身的作用很活泼,同时二氧化碳与氧气的作用也只有在水的参与下才能显示出来。化学风化一般包括溶解、水化、水解和氧化等作用。这些反应很少单独进行,常是两种以上同时发生。
溶解作用
指岩石中的矿物溶解于水中的作用。一般矿物难溶于水，但大量的水或较高的水温则可以加大其溶解度。
②水化作用
岩石中的矿物与水化合成为含水矿物，称作水化作用。
CaSO?（硬石膏）+ 2H?O → CaSO? · 2H?O（结晶石膏）
2Fe?O? (赤铁矿) + nH?O→2Fe?O? · nH?O（褐铁矿）
经过水化后的矿物，往往体积增大，硬度降低，成为易于崩解的疏松状态，因而促进了岩石风化作用的进行。
③水解作用