土壤离子矿物学
当地球形成时,产生了几种不同的岩石。在这些岩石内部,有许多不同的矿物质。当这些岩石分解时,其中一些矿物质分解并形成土壤。土壤最初来自岩石,它们的化学和物理特性模仿这些岩石。由于这些矿物质很小,它们在土壤的粘土部分占主导地位。土壤矿物质的这种特征决定了土壤的化学性质,以及土壤的肥沃程度。
岩石如何风化以形成土壤?这土多少年了?土壤中颗粒的晶体结构是什么?有哪些不同类型的土壤粘土?这些粘土如何影响土壤的化学和肥力特性?这些是土壤矿物学家会问的一些示例问题。土壤矿物学与土壤化学和肥力密切相关。
土壤矿物学家研究什么?
土壤中的不同矿物质和粘土矿物质
土壤的矿物质部分由多种矿物质组成。主要矿物直接来自岩石:如黄铁矿(愚弄金)。可在此处找到矿物和岩石列表。 这些矿物质分解成不同类型的粘土矿物质。在此处查看主要矿物分解的动画。所有这些不同类型的材料都有不同的能力来保持不同的营养物质和化学物质。
土壤中常见的矿物质。
有几种不同类型的粘土矿物来自原生矿物。较老且风化程度较高的粘土矿物质保留较少的营养。一些年轻的土壤非常活跃,它们是导致它们收缩和膨胀的物质。这些材料是高活性粘土,这些土壤具有容纳大量养分的能力。在较年轻的土壤中,粘土矿物是新的。在风化良好的土壤中,某些矿物质(如三水铝矿、赤铁矿和锐钛矿)会形成氧化物。这些氧化物是剧烈风化后留下的金属,阳离子交换能力非常低,不能容纳许多土壤养分。要查看在什么时间去除哪些营养素的循环,请单击此处。
土壤晶体结构
土壤具有不同的粘土结构,这取决于它们的形成方式和性质。
粘土矿物包含不同的构建块。其中一些是四面体,它是由四个三角形面组成的金字塔形多面体,其中三个三角形面在每个顶点相交。这些中间有硅,每个角有四个氧。它们以具有八面体的层板形式形成,八面体具有 8 个不同的面。
八面体中的不同阳离子使每种粘土都独一无二,并被 6 个不同的氧或氢氧化物分子包围。这听起来很复杂,但这些不同的层像蛋糕层一样组合在一起,并决定了土壤的非常重要的特性。
风化过程
由于在土壤天气中发现了不同类型的矿物质,它们的成分会发生变化。这会改变土壤保持水分和养分的能力。有不同类型的风化,化学的和物理的。当化学反应(水是关键)将岩石和主要矿物质分解成土壤时,就会发生化学风化。这包括氧化,这是造成土壤中许多红色的原因。物理风化在没有化学反应的情况下分解岩石。用锤子敲击岩石就是这种风化的一个例子。物理风化更多发生在干燥地区。