绿泥石基本上是带有一些铁和铝的镁硅酸盐。典型的绿泥石晶体是,具有与蒙脱石相似晶层构造的滑石层和水镁石[Mg(OH)2]层交替组成的(图1-13)。在滑石层的八面体中镁原子占优势,因此,晶层是由两层硅氧四面体片和两层镁的八面体片组成的。因其晶层之间吸附水分较少,所以不易膨胀,其代换量远低于蒙脱石和蛭石。土壤中绿泥石大多是母质带来的,特别是石灰性土壤中含量更高,黑云母也可转变为绿泥石。黄土和河流冲积物中有较多的绿泥石,变质岩区的冰碛物中绿泥石更多。绿泥石经不起化学风化作用,随着风化和成土作用的加强,母质中原有的绿泥石将迅速消失。
上述粘土矿物的一些特征见表1-3。
5)混层矿物 由于层状硅酸盐矿物晶体结构相似,而且易于互相转变,所以,常常有几种
结构的晶层夹杂在一起形成混层矿物。混层矿物兼备几种矿物的特性,比起矿物类型单调的土壤,更适合植物生长多方面的需要。
云母和绿泥石风化时很容易形成混层结构。有些水云母主体晶层中某些晶层内已缺失钾或只剩下很少的钾,已形成1∶1或接近1∶1的云母/蛭石、云母/绿泥石或云母/蒙脱石混层结构。含钾的蛭石往往是云母/蛭石的混层矿物,大多数伊利石都是云母与蒙脱石之类膨胀晶层的混层矿物。混层结构的形成主要是层间K+和氢氧化物的得失,同时亦涉及成分和电荷的改变。脱K和固定K是可逆的过程。黑云母脱钾可产生蛭石。蛭石吸收K后可逐步从1.4纳米经由混层矿物收缩到1.0纳米。绿泥石风化时局部失去氢氧化镁,或2∶1层状硅酸盐在高镁的碱性环境中经受成岩作用都可能形成绿泥石/膨胀绿泥石的混层矿物。
土壤矿物种类虽不太多,但其含量和组合方式复杂多样,并且可反映母质和成土因素的综合影响,土壤矿物质的粗和细,可形成不同的土壤质地。矿物质提供了除氮素以外的植物所需的大量和微量营养元素。而各种次生粘土矿物具有吸附保存呈离子态养分的能力,并表现出不同的吸收性、保蓄性、粘性和膨胀、收缩性。所以土壤矿物和土壤的理化特性、土壤肥力都有密切关系。
本文标题:土壤组成(4)
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