(二)沉积岩：地壳表面的岩石经风化、搬运、沉积等作用后，在一定条件下胶结硬化所形 成的岩石。其约占地表总面积的75%。共同特点是：有明显的层理构造：矿物成分复杂并呈 碎屑状组织：有时含有化石。 (三)变质岩：是沉积岩、岩浆岩经过高温高压或受岩浆侵入的影响，其矿物组成、结构、 构造，以至化学成分发生剧烈改变后形成的。共性是：一般具有片理及片麻构造：矿物质地 致密，坚硬：不易风化。例如片麻岩，石英岩，板岩，片岩，千枚岩，大理岩等。 三、风化作用 风化作用：指地表矿物、岩石由于温度变化、水、大气以及生物的作用而发生机械破碎 和化学变化的过程。所产生的疏松物质就是土壤母质。 矿物、岩石风化的程度和特点：一方面决定于矿物、岩石本身的化学成分和结构：另 方面也取决于外界环境条件。 按照风化作用的因素和特点可分为物理风化、化学风化、生物风化三种类型。 (一)物理风化： 物理风化指岩石受物理因素作用而崩解碎裂的过程。 物理风化的因素主要有：温度引起的热胀冷缩，冰冻的挤压，流水的冲刷，风、冰川等 自然动力的磨蚀、根系的穿插等。 物理风化的结果：使岩石由大块→小块→细粒，由致密坚硬态→疏松态，使岩石有了对 水分和空气的通透性，为岩石的进一步风化，尤其是化学风化创造条件，但没有改变岩石的 矿物组成和化学组成。 (二)化学风化：指岩石由于受到化学因素作用而引起的破坏过程。 化学作用过程主要包括：溶解作用、水解作用、水化作用、氧化作用等。其中水解作用 能使岩石中的矿物发生彻底分解，引起岩石内部矿物组成和性质的彻底改变，所以水解作用 被认为是化学风化中最基本、最主要的作用。 水解作用常分为三个阶段：脱盐基，脱硅，富铁、铝。 2KA1Si308+C02+2H20→H2A12Si208H20+2Si02+K2C03 (正长石) (高岭石) (含水二氧化硅)（钾盐） 11
11 （二）沉积岩：地壳表面的岩石经风化、搬运、沉积等作用后，在一定条件下胶结硬化所形 成的岩石。其约占地表总面积的 75%。共同特点是：有明显的层理构造；矿物成分复杂并呈 碎屑状组织；有时含有化石。 （三）变质岩：是沉积岩、岩浆岩经过高温高压或受岩浆侵入的影响，其矿物组成、结构、 构造，以至化学成分发生剧烈改变后形成的。共性是：一般具有片理及片麻构造；矿物质地 致密，坚硬；不易风化。例如片麻岩，石英岩，板岩，片岩，千枚岩，大理岩等。 三、风化作用 风化作用：指地表矿物、岩石由于温度变化、水、大气以及生物的作用而发生机械破碎 和化学变化的过程。所产生的疏松物质就是土壤母质。 矿物、岩石风化的程度和特点：一方面决定于矿物、岩石本身的化学成分和结构；另一 方面也取决于外界环境条件。 按照风化作用的因素和特点可分为物理风化、化学风化、生物风化三种类型。 （一） 物理风化： 物理风化指岩石受物理因素作用而崩解碎裂的过程。 物理风化的因素主要有：温度引起的热胀冷缩，冰冻的挤压，流水的冲刷，风、冰川等 自然动力的磨蚀、根系的穿插等。 物理风化的结果：使岩石由大块→小块→细粒，由致密坚硬态→疏松态，使岩石有了对 水分和空气的通透性，为岩石的进一步风化，尤其是化学风化创造条件，但没有改变岩石的 矿物组成和化学组成。 （二） 化学风化：指岩石由于受到化学因素作用而引起的破坏过程。 化学作用过程主要包括：溶解作用、水解作用、水化作用、氧化作用等。其中水解作用 能使岩石中的矿物发生彻底分解，引起岩石内部矿物组成和性质的彻底改变，所以水解作用 被认为是化学风化中最基本、最主要的作用。 水解作用常分为三个阶段：脱盐基，脱硅，富铁、铝。 2KAlSi3O8 + CO2 + 2H2O → H2Al2Si2O8 . H2O + 2SiO2 + K2CO3 (正长石) (高岭石) (含水二氧化硅) (钾盐 )
H2A12Si208.l20+nH20→A1203nH20+2Si02mH20 硅铝铁率=Si02/R,0,(A1203+fe203), 硅铝铁率其作用有： 1.判断士壤矿物的风化程度与成士阶段： 2.作为土壤分类的数量指标之一： 3。代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量。化学风化的结果：使岩石进一步分解，彻底改变 了原来岩石的矿物组成和性质，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均< 0.001m,呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性，并出现了毛管现象， 有一定的蓄水性，同时也释放了一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。 (三)生物风化： 生物风化指矿物在生物影响下所引起的破坏作用。 主要表现为植物根系的穿插作用，动物的穴居习性对岩石引起的机械破碎作用，以及生 物生命活动产生的C02、0,以及分泌的各种有机酸、无机酸能加速化学风化的进程。可促进物 理风化和化学风化。 生物风化的结果：一方面加速岩石的风化，更重要的能使风化产物中的植物营养元素能 在母质表层累积和集中，同时累积了有机质，发展了肥力，所以生物参与风化作用，也就意 味者成土作用的开始。 四、母质 土壤母质：岩石的风化产物（疏松多孔），又称成土母质，简称母质。 (一)母质与岩石、土裹的区别 由于母质的疏松多孔性，具有对水分和空气的通透性，有利于根系的呼吸作用和营养物质 的分解作用。同时由于母质能吸附一定的水分，增加了导热率和热容量，使母质初步具备了 调节温度的能力，而不是象岩石那样激烈的升温和降温，这有利于植物的生长。通过化学风 化释放一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。 总体上讲，母质初步具备了肥力要素中的水肥气热条件，但它还不是土壤，它还不具备完 整的肥力，因为作为士壤肥力要素之一的养分还不能得到充分保障，尤其是植物最需要的氮
12 H2Al2Si2O8.H2O+nH2O →Al2 O3 . nH2O+2SiO2 . m H2O 硅铝铁率= SiO2/Ｒ２Ｏ３ (Al2O3 +Fe2O3)， 硅铝铁率其作用有： 1. 判断土壤矿物的风化程度与成土阶段； 2. 作为土壤分类的数量指标之一； 3. 代表土壤中酸胶基和碱胶基的数量。化学风化的结果：使岩石进一步分解，彻底改变 了原来岩石的矿物组成和性质，产生了一批新的次生粘土矿物，它们的颗粒很细，一般均＜ 0.001 ㎜，呈胶体分散状态，使母质开始具有吸附能力、粘性和可塑性，并出现了毛管现象， 有一定的蓄水性，同时也释放了一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。 （三） 生物风化： 生物风化指矿物在生物影响下所引起的破坏作用。 主要表现为植物根系的穿插作用，动物的穴居习性对岩石引起的机械破碎作用，以及生 物生命活动产生的 CO2、O2以及分泌的各种有机酸、无机酸能加速化学风化的进程。可促进物 理风化和化学风化。 生物风化的结果：一方面加速岩石的风化，更重要的能使风化产物中的植物营养元素能 在母质表层累积和集中，同时累积了有机质，发展了肥力，所以生物参与风化作用，也就意 味着成土作用的开始。 四、母质 土壤母质：岩石的风化产物（疏松多孔），又称成土母质，简称母质。 （一）母质与岩石、土壤的区别 由于母质的疏松多孔性，具有对水分和空气的通透性，有利于根系的呼吸作用和营养物质 的分解作用。同时由于母质能吸附一定的水分，增加了导热率和热容量，使母质初步具备了 调节温度的能力，而不是象岩石那样激烈的升温和降温，这有利于植物的生长。通过化学风 化释放一些可溶性盐，是植物养分的最初来源。 总体上讲，母质初步具备了肥力要素中的水肥气热条件，但它还不是土壤，它还不具备完 整的肥力，因为作为土壤肥力要素之一的养分还不能得到充分保障，尤其是植物最需要的氮
素，因为风化所释放出来的养分处于分散状态，会随水流失，母质微弱的吸附力，还不能将 它们保存下来，更不能累积和集中：母质虽然初步产生了透气性、透水性、蓄水性，但它们 还没有完整的统一起来，尤其是水分和空气在母质孔隙中是对立的，水多则空气少，两者还 不能很好地协调，这远远不能满足植物生长的需要。 所以母质与岩石相比，初步具备了水肥气热条件，但与土壤相比，水肥气热还不能很好地 统一、协调，它只是为肥力的进一步发展打下基础，为成土作用创造条件。 (二)母质类型 岩石风化所形成的母质，很少残留在原来的地方，大部分受自然动力（如水、风、冰川、 重力等)的作用而搬运到其它的地方，形成各种各样的沉积物，根据风化产物搬运动力和沉 积特点的不同，可把成土母质分为以下几类： 1、残积物：也称原积母质，未经外力搬运而残留在原地的风化产物，多分布在山地和丘陵的 较高部位。 特点：没有层次性，母质层薄： 颗粒成分不均匀，既有大小岩石碎块也有砂粘粒： 由于直接来源于其下的基岩，母质的理化性质深受基岩影响。 2、坡积物：在重力和雨水冲刷作用下，将山坡上的风化物搬运到坡脚或谷地堆积而成。 特点：层次稍厚，但无分选性，大小石块混杂，粗粒、细粒混存： 由于承受了来自上部的养分、水分及较细的土粒，所以水分、养分较丰富： 3、洪积物：由于山区临时性洪水爆发，洪水夹带岩石碎屑、砂粒、粘粒等物质沿山坡下泻到 平缓地带沉积而成的堆积物，形状扇形。 特点：扇形顶端沉积物分选性差，石砾、粘粒、砂粒混存，而边缘多为细砂、粉砂、粘粒， 水分、养分丰富。 4、冲积物：岩石风化产物受河流经常性流水的侵蚀和搬运，在流速减缓时沉积于河谷地区的 冲积物，如长江中下游、珠江三角洲地区。 特点：成层性：成带性：成分复杂。 5、湖积物：湖水泛滥沉积而成的沉积物
13 素，因为风化所释放出来的养分处于分散状态，会随水流失，母质微弱的吸附力，还不能将 它们保存下来，更不能累积和集中；母质虽然初步产生了透气性、透水性、蓄水性，但它们 还没有完整的统一起来，尤其是水分和空气在母质孔隙中是对立的，水多则空气少，两者还 不能很好地协调，这远远不能满足植物生长的需要。 所以母质与岩石相比，初步具备了水肥气热条件，但与土壤相比，水肥气热还不能很好地 统一、协调，它只是为肥力的进一步发展打下基础，为成土作用创造条件。 （二）母质类型 岩石风化所形成的母质，很少残留在原来的地方，大部分受自然动力（如水、风、冰川、 重力等）的作用而搬运到其它的地方，形成各种各样的沉积物，根据风化产物搬运动力和沉 积特点的不同，可把成土母质分为以下几类： 1、残积物：也称原积母质，未经外力搬运而残留在原地的风化产物，多分布在山地和丘陵的 较高部位。 特点：没有层次性，母质层薄； 颗粒成分不均匀，既有大小岩石碎块也有砂粘粒； 由于直接来源于其下的基岩，母质的理化性质深受基岩影响。 2、坡积物：在重力和雨水冲刷作用下，将山坡上的风化物搬运到坡脚或谷地堆积而成。 特点：层次稍厚，但无分选性，大小石块混杂，粗粒、细粒混存； 由于承受了来自上部的养分、水分及较细的土粒，所以水分、养分较丰富； 3、洪积物：由于山区临时性洪水爆发，洪水夹带岩石碎屑、砂粒、粘粒等物质沿山坡下泻到 平缓地带沉积而成的堆积物，形状扇形。 特点：扇形顶端沉积物分选性差，石砾、粘粒、砂粒混存，而边缘多为细砂、粉砂、粘粒， 水分、养分丰富。 4、冲积物：岩石风化产物受河流经常性流水的侵蚀和搬运，在流速减缓时沉积于河谷地区的 冲积物，如长江中下游、珠江三角洲地区。 特点：成层性；成带性；成分复杂。 5、湖积物：湖水泛滥沉积而成的沉积物
特点：由于水流较缓，所以质地较细： 水分、养分多，O训高一肥沃土壤。 6、海积物：由于海岸上升或江河入海回流的淤积物露出水面形成。 特点：各地的海积物质质地不一，有的为全砂粒的砂堆，有的全为粘细沉积物。质地粗的 养分含量低，质地细的养分含量高。 7、风积物：风力吹来的泥砂堆积而成。 特点：质地粗，砂性大，水分、养分缺乏，形成的士壤肥力低。 8、黄土：是第四纪沉积物，成因复杂，有的说是风力堆积而成，有的说是流水搬运堆积而成。 特点：颗粒成分以粉砂粒为主，土壤质地疏松、通透性好： 风化程度低，含盐基丰富，是肥沃的土壤母质。 9、红土：又称第四纪红色粘土，分布在我国南方，多呈红色、红棕色，质地粘重，养分少 第二节土壤粒级、质地及其性质 一、土镶粒级 土壤的固相部分称土壤颗粒，简称土粒。按照土粒的成分可分为矿物质土粒和有机质土粒。 矿物质土粒在数量上占绝对优势，所以通常所说的土粒实际上专指矿物质土粒。土粒大小很 不均一，其组成、性质也不同 (一)土壤粒级的定义 根据矿物质土粒粒径大小及其性质上的变化，将其划分为若干组，称为土壤粒级 (二)土壤粒级的分类 1、国际制 1930年莫斯科第二届国际土壤学会制定，这种分级制把土壤单粒分为四个基本粒级：石 砾、砂粒、粉粘、粘粒
14 特点：由于水流较缓，所以质地较细； 水分、养分多，OM 高→肥沃土壤。 6、海积物：由于海岸上升或江河入海回流的淤积物露出水面形成。 特点：各地的海积物质质地不一，有的为全砂粒的砂堆，有的全为粘细沉积物。质地粗的 养分含量低，质地细的养分含量高。 7、风积物：风力吹来的泥砂堆积而成。 特点：质地粗，砂性大，水分、养分缺乏，形成的土壤肥力低。 8、黄土：是第四纪沉积物，成因复杂，有的说是风力堆积而成，有的说是流水搬运堆积而成。 特点：颗粒成分以粉砂粒为主，土壤质地疏松、通透性好； 风化程度低，含盐基丰富，是肥沃的土壤母质。 9、红土：又称第四纪红色粘土，分布在我国南方，多呈红色、红棕色，质地粘重，养分少。 第二节 土壤粒级、质地及其性质 一、土壤粒级 土壤的固相部分称土壤颗粒，简称土粒。按照土粒的成分可分为矿物质土粒和有机质土粒。 矿物质土粒在数量上占绝对优势，所以通常所说的土粒实际上专指矿物质土粒。土粒大小很 不均一，其组成、性质也不同。 (一) 土壤粒级的定义 根据矿物质土粒粒径大小及其性质上的变化，将其划分为若干组，称为土壤粒级 （二）土壤粒级的分类 1、国际制 1930 年莫斯科第二届国际土壤学会制定，这种分级制把土壤单粒分为四个基本粒级：石 砾、砂粒、粉粘、粘粒
石砾>2m;砂粒2~0.02m(粗砂粒2~0.2m;细砂粒0.2~0.02m)；粉粒0.02~ 0.002mm;粘粒<0.002m。 2、卡庆斯基制（前苏联制〉 前苏联土壤学家1957年修定而成。大体把>1m称为石砾：1~0.01m称为物理性砂粒 (物理性状类似砂粒：可塑性、粘结性、粘着性小)；<0.01m物理性粘粒（物理性状类似 粘粒：可塑性、膨胀性、粘者性大)。 ∫石块>3m r粗：1~0.5m 1石砾3.0~1.0m砂粒(1~0.05mm){中：0.50.25m (细：0.25~0.05m r粗：0.05一0.01 粗：0.001一0.0005 粉粒(0.050.001mX中：0.01~0.05粘粒(<0.001m细：0.0005~0.0001 (细：0.005~0.001 胶质：<0.0001 3、中国制 在卡庆斯基制的基础上修定而来，1987年《中国土壤》正式公布，把粘粒的上限移到公 认的0.002m,把粘粒分为粗细两个级别： r粗砂粒：1~0.25m 石砾>1.0m 砂粒 【细砂粒：0.250.05m r粗：0.05~0.01mm r粗：0.0020.001mm 粉粒中：0.01~0.005mm 粘粒 (细：0.005~0.002m (细：<0.001mm 纵观各种粒级分类制，尽量存在着一些差别，但大体上还是把土裹粒级分为砂粒、粉粒、 粘粒三类。 (三)各级土粒的组成和性质 1、各粒级的矿旷物组成 砂粒和粉砂粒以原生矿物为主，其中石英最多： 粘粒基本上是次生层状硅酸盐矿物为主，原生矿物极少 15
15 石砾＞2 ㎜；砂粒 2～0.02 ㎜（粗砂粒 2～0.2 ㎜；细砂粒 0.2～0.02 ㎜）；粉粒 0.02～ 0.002 ㎜；粘粒＜0.002 ㎜。 2、卡庆斯基制（前苏联制） 前苏联土壤学家 1957 年修定而成。大体把＞1 ㎜称为石砾；1～0.01 ㎜称为物理性砂粒 （物理性状类似砂粒：可塑性、粘结性、粘着性小）；＜0.01 ㎜物理性粘粒（物理性状类似 粘粒：可塑性、膨胀性、粘着性大）。 石块＞3㎜ 石砾3.0～1.0㎜ 粗：1～0.5㎜ 砂粒（1～0.05㎜） 中：0.5～0.25㎜ 细：0.25～0.05㎜ 粉粒（0.05～0.001㎜） 粗：0.05～0.01 中：0.01～0.005 细：0.005～0.001 粘粒（＜0.001mm） 粗：0.001～0.0005 细：0.0005～0.0001 胶质:＜0.0001 3、中国制 在卡庆斯基制的基础上修定而来，1987 年《中国土壤》正式公布,把粘粒的上限移到公 认的 0.002 ㎜，把粘粒分为粗细两个级别： 石砾＞1.0㎜ 粗砂粒：1～0.25㎜ 砂粒 细砂粒：0.25～0.05㎜ 粉粒 粗：0.05～0.01mm 中：0.01～0.005mm 细：0.005～0.002 mm 粘粒 粗：0.002～0.001mm 细：＜0.001mm 纵观各种粒级分类制，尽量存在着一些差别，但大体上还是把土壤粒级分为砂粒、粉粒、 粘粒三类。 (三)各级土粒的组成和性质 1、各粒级的矿物组成 砂粒和粉砂粒以原生矿物为主，其中石英最多； 粘粒基本上是次生层状硅酸盐矿物为主，原生矿物极少