土壤矿物

各种原生矿物和次生矿物的总称

土壤矿物是指土壤中具有特征结构和一定化学式的各种天然无机固态矿物的总称。土壤矿物的种类、粒度和丰度随母质起源、土壤类型、剖面层次和结构而异，是各种成土因素综合作用的结果，反映了土壤生成发育的整个地球化学过程和剖面内微环境的差异。岩石在风化和成土过程中不断改变自己的矿物成分和结构，逐步向地表条件下稳定的矿物转变，同时释放一些元素。这些元素在迁移过程中有些可以通过吸持、离子交换或凝聚而成为次生矿物成分，有些可以进入生物循环，其余的则转人地表水和地下水。因此，土壤矿物的起源可归为三条路径：①继承母岩或母质；②由原生矿物转变而成；③从溶液中新生。土壤矿物类型的划分方法包括：①按物质结构是否长程有序可分为晶质和非晶质；②按化学成分可分为硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硫化物、氧化物和氢氧化物等；③按成因可分为原生矿物和次生矿物，但有些矿物既可属于原生矿物，也可属于次生矿物系列；④按性质可分为黏土矿物和非黏土矿物。

定义

土壤矿物是指土壤中由母岩风化过程残留或新产生的固态物质。是土壤主要组成部分，占土壤重量90～97% ，占土壤容积38～65%。

分类

按其成因，可将土壤矿物分为三类：

（1）原生矿物，主要分布于粗骨颗粒和粗砂粒中，是岩浆岩和变质岩的机械破坏和风化过程的产物；

（2）次生矿物，主要分布于黏粒中，粗大一些的也可进入粉粒中，是岩石或母质在地表经风化或生物作用由原生矿物转变而来或重新合成的；

（3）可溶性盐类，是植物和土壤微生物的营养主要来源。

成因

土壤矿物中，原生矿物即在物理风化过程中产生的化学成分和结晶构造未经改变的矿物，如石英、长石、云母、辉石、角闪石等，一般属于土壤矿物中的粗粒部分，其组成及在土壤中的含量均与成土母质种类、风化作用强度、土壤发育程度等因素密切相关。可溶性矿物主要包括碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、石膏、氯化钠，多为成土过程初期的产物，在湿润条件下能全部或部分溶解淋失，在半湿润、半干旱及干旱条件下多淀积在土壤中。次生粘土矿物是在母岩风化和成土过程中新生成的具有特殊组成和结构的矿物，包括铁、铝氧化物和次生铝硅酸盐类，是土壤矿物质中最细小的部分。

组成成分

土壤矿物包括土壤固相物质中除有机质和生物体以外的所有无机质部分，如石英、长石、云母、角闪石、辉石等原生矿物以及高岭石、蒙脱石、水云母、含水氧化铁、含水氧化铝等次生矿物。土壤矿物占土壤固相物质的绝大多数，一般约占干土重的95%以上，是土壤最基本的物质成分。它影响土壤的质地、孔隙、通气性、透水保水性、供肥保肥性等一系列肥力性状。

研究意义

土壤矿物质是营养元素的重要来源，构成了土壤的骨骼，对土壤的性质、结构及肥力水平有很大影响。土壤pH是影响矿物表面电荷及吸附位点的关键因素，进而影响矿物对有机质的吸附。土壤矿物表面的有机质含量对其继续吸附有机质具有一定的影响。吸附态有机质大多呈层状结构，越接近矿物表面的有机质与土壤矿物的结合越紧密。土壤有机质的稳定性受有机质与矿物间的作用力影响。

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