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礦物是地殼中的元素在各種地質(zhì)作用下形成的具有一定化學(xué)組成、理化性質(zhì)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的自然產(chǎn)物，是組成巖石的基本單位。礦物的種類很多，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)3000多種。從學(xué)習(xí)土壤學(xué)角度講，我們著重關(guān)注的是成土礦物，以及某些作為肥料和土壤改良劑來源的礦物。土壤礦物質(zhì)主要由巖石中的礦物變化而來。為此，討論土壤礦物質(zhì)的化學(xué)組成，必須知道地殼的化學(xué)組成。土壤礦物質(zhì)的元素組成很復(fù)雜，元素周期表中的全部元素幾乎都能從土壤中發(fā)現(xiàn)，但主要的有20多種，包括氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈦、鉀、鈉、磷、硫以及錳、鋅、銅、鑰等微量元素。地殼和土壤的平均化學(xué)組成①氧（O)和硅（Si)是地殼中含量最多的兩種元素，分別占了47.0%和29.0%,二者合計(jì)占地殼質(zhì)量的76.0%;鐵和鋁次之，氧、硅、鋁和鐵合起來占地殼質(zhì)量的88.7%。也就是說，地殼中其余90多種元素合在一起，只占地殼質(zhì)量的11.3%。所以在組成地殼的化合物中，絕大多數(shù)是含氧化合物，其中以硅酸鹽最多。②在地殼中，植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素含量很低，例如磷、硫的含量均不到0.1%,氮的含量只有0.01%,而且分布很不平衡。由此可見，地殼所含的營(yíng)養(yǎng)元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物和微生物營(yíng)養(yǎng)的需要。③土壤礦物質(zhì)的化學(xué)組成，繼承了地殼化學(xué)組成的特點(diǎn)，但是有的化學(xué)元素是在土壤形成過程中增加了（例如氧、硅、碳、氮等）,有的顯著下降了（例如鈣、鎂、鉀、鈉）。這反映了土壤形成過程中元素的分散、富集特性和生物積聚作用。土壤礦物按其來源，可分為原生礦物和次生礦物。原生礦物是直接來源于地球內(nèi)部巖漿的結(jié)晶或有關(guān)的變質(zhì)作用，而次生礦物是由原生礦物在風(fēng)化過程或土壤形成過程中，于地表環(huán)境里形成的。土壤礦物按礦物的結(jié)晶狀態(tài)可分為晶態(tài)和非晶態(tài)。土壤原生礦物（soil primary mineral)是指那些經(jīng)過不同程度的物理風(fēng)化，未改變化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物。①土壤原生礦物以硅酸鹽和鋁硅酸鹽占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。常見的有石英（quartz)。長(zhǎng)石(feldspar)、云母（mica)、輝石（augite)、角閃石（hornblende)和橄欖石（olivine)以及其他硅酸鹽類和非硅酸鹽類。②土壤原生礦物的類型和數(shù)量在很大程度上受礦物穩(wěn)定性的影響。石英是極穩(wěn)定的礦物，具有很強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，因而其在土壤的粗顆粒中含量高。長(zhǎng)石類礦物占地殼質(zhì)量的50%～60%,同時(shí)亦具有一定的抗風(fēng)化穩(wěn)定性，所以土壤粗顆粒中的含量也較高。③土壤原生礦物是植物養(yǎng)分的重要來源。原生礦物中含有豐富的鈣（Ca)、鎂(Mg)、鉀（K)、鈉（Na)、磷（P)、硫（S)等常量元素和多種微量元素，經(jīng)過風(fēng)化作用釋放供植物和微生物吸收利用。土壤次生礦物（soil secondary mineral)是原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用或生物風(fēng)化作用分解轉(zhuǎn)化而成的新生礦物，其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)都發(fā)生了改變。它們主要存在于土壤黏粒組分中，故也稱為次生黏粒礦物或黏粒礦物、黏土礦物。土壤次生礦物以結(jié)晶層狀硅酸鹽黏土礦物為主，例如高嶺石（kaolinite)、蒙脫石（montmorillonite)、伊利石(illite)、綠泥石（chlorite)等；還含相當(dāng)數(shù)量的晶態(tài)和非晶態(tài)的硅、鐵、鋁的氧化物和水合氧化物，例如針鐵礦（goethite)、赤鐵礦（hematite)、三水鋁石（gibbsite)等。尤其在熱帶土壤中，氧化物及水合氧化物的含量相當(dāng)高。此外，在某些土壤中還含碳酸鹽、硫酸鹽和黃鐵礦等。在強(qiáng)烈風(fēng)化的土壤中，針鐵礦（FeOOH)、赤鐵礦（Fe2O2)、三水鋁石[AI(OH)3]等次生礦物在土壤中很穩(wěn)定，其次是硅酸鹽黏土礦物。石膏、石灰等次生礦物在土壤中易發(fā)生變化。3、土壤原生礦物和土壤次生礦物與土壤年齡的關(guān)系原生礦物的組成和比例說明了成土母質(zhì)的特征，很少能反映土壤形成過程特點(diǎn)，但次生黏土礦物的類型和特征可綜合反映土壤的風(fēng)化和土壤形成條件。土壤中原生礦物豐富，說明土壤年輕；隨著土壤年齡增長(zhǎng)，原生礦物含量和種類逐漸減少，次生礦物增加。
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