01 绪论、矿物质.ppt

第1页：土壤学课程封面

土壤学

第2页：课堂教学与实验教学学时分配

课堂教学（36学时）实验教学（9学时）土壤学（教学45学时）学时分配

第3页：成绩评定构成

• 成绩评定
• 期末考试：70%
• 平时成绩：30%–纪律–提高–作业–测验–其他

第4页：土壤学主要参考书目

• 参考书
• 《土壤学》朱祖祥
• 《土壤学》仲跻秀
• 《土壤学》聂俊华
• 《土壤地理学》李天杰
• 《土壤学》林大仪
• 《土壤学》黄昌勇
• 《土壤肥料学》关连珠
• 《土壤肥料学》吴礼树

第5页：

第6页：绪论 土壤在人类农业和自然环境中的重要性

绪论：第一节土壤在人类农业和自然环境中的重要性主要掌握内容：1.土壤的基本属性2.土壤、土壤肥力的定义3.土壤物质组成

第7页：土壤是人类农业生产的基地

一土壤是人类农业生产的基地（一）土壤是植物生长繁育和生物生长的基地1、营养库的作用2、养分转化和循环的作用3、雨水涵养的作用4、生物的支撑作用5、稳定和缓冲环境变化的作用（二）植物生产、动物生产和土壤利用管理三者的关系

第8页：土壤是制定农业技术措施的依据

• （三）土壤是制定农业技术措施的依据
• 农业技术：耕作管理、施肥、水分管理、品种选择、种子处理、种子密度、植物保护、农机具使用以及日常田间栽培管理
• 良种增产贡献40%，化肥贡献40%，其他20%。
• 在采取各项技术措施时都有一个因土制宜的原则问题。

第9页：土壤圈在自然地理环境中的地位

▓自然地理环境由生物圈，大气圈，岩石圈，水圈和土壤圈五大要素组成。其中，土壤圈覆盖于地球陆地的表面，处于其它圈层的交界面上，成为它们连接的纽带，构成了结合无机界——即生命和非生命联系的中心环境。二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分

第10页：土壤圈的地位示意图

图：土壤圈的地位岩石圈水圈气圈生物圈土壤圈

第11页：土壤圈的功能

土壤圈的功能土壤圈被视为地球表层系统中最活跃，最有生命力的圈层。大气圈生物圈岩石圈释放CO2、CH4、H2S、N2O,吸收O2支持生物过程，提供生物养分、水分重新水分分配、水循环与水平衡地球保护层地质循环水圈大气圈土壤圈水圈

第12页：土壤是地球陆地生态系统的基础

• 三土壤是地球陆地生态系统的基础
• 生态系统－－植物、动物、微生物以及它们的生存环境称为生态系统。主要作用：
• 1保持生物活性、多样性和生产性；
• 2对水体和溶质流动起调节作用；
• 3对有机、无机污染物有过虑、缓冲、降解、固定和解毒作用（自我净化）；
• 4具有贮存并循环生物圈及地表的养分和其他元素的功能

第13页：土壤是珍贵的自然资源

四土壤是珍贵的自然资源（一）土壤资源数量的有限性（二)土壤的作用是巨大的（三）土壤资源质量的可变性（四）土壤资源空间分布上的固定性

第14页：中国土壤资源总量与人均占有量

中国土壤资源的总量，人均占有量及其与世界和部分国家比较，见下表：中国人均占有量与世界人均占有量比率（％）人均占有量（hm2）中国各类土地总占有量（％）土地类型印度巴西美国中国世界32.90.436.283.920.912.777.1土地陆地总面积32.30.220.560.800.100.316.8耕地与园地面积40.90.021.221.010.270.669.0永久草地面积15.50.094.151.110.130.843.2森林和林地面积

第15页：土壤资源利用中的六大问题

五、土壤资源利用中出现的几大问题：(1)土壤侵蚀(2)土壤砂化（沙漠化）(3)土壤盐碱化(4)土壤退化(5)土壤污染(6)沼泽化

第16页：水土流失

(1)水土流失

第17页：土壤砂化（沙漠化）

(2)土壤砂化（沙漠化）

第18页：土壤盐碱化

(3)土壤盐碱化

第19页：土壤污染

(4)土壤污染

第20页：土壤污染的危害

土壤污染

第21页：沼泽化

（5）沼泽化。

第22页：非农业占地严重

（6）非农业占地严重

第23页：第二节 土壤及土壤肥力

第二节土壤及土壤肥力一、土壤的概念（一）定义：地球陆地表面能产生植物收获的疏松表层。据形成条件过程分为：自然土壤农业土壤（二）属性：1.土壤是历史自然体；2.土壤具有肥力，能产生植物收获；3.土壤具有自净能力；4.土壤具有自动调节能力的陆地生态系统。植物地上部分partofplantabovesoil土壤表层soilsurface植物根系roots底层土壤groundlayerofsoil植物体plant土

第24页：土壤物质组成：土壤为固、液、气三相体

（三）土壤物质组成：土壤为固、液、气三相体1.固相部分（V:50%）：矿物质（G：95％）有机质（G：5％）；2.液相部分：水溶液3.气相部分：土壤空气（CO2、O2、N2、H2S、CH4、水蒸气）4.土壤生物：植物根系、动物、微生物

第25页：土壤三相组成示意图

图：土壤三相组成（容积比）矿物质空气水有机质

第26页：土壤肥力的定义与四因素

• 二、土壤肥力
• 定义：是土壤具有的能同时且不断的供应和协调植物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量以及其它生长条件的能力。
• 肥力四因素：水分、养分、空气、热量它们的关系：同等重要、缺一不可、不能互相代替
• 肥力据来源分为：自然肥力人为肥力
• 肥力据效果分为：有效肥力潜在肥力

第27页：土壤学科体系、研究内容和方法

第三节土壤学科体系、研究内容和方法土壤学科体系：包括的面很广土壤物理、土壤化学、土壤生物学、土壤矿物学、土壤肥力和植物营养、土壤发生分类、土壤制图、土壤技术等。研究内容：土壤物质组成、土壤物理性质、化学性质、生物性质、土壤形成、分类分布、土壤利用改良等，做到比土评土，合理利用，培肥地力，持续发展。研究方法：理论联系实际

第28页：土壤学领域院士名录

土壤科学家中院士于天仁石元春石玉林朱兆良朱祖祥朱显谟山仑刘更另孙鸿烈孙铁衔李庆逵李连捷辛德惠赵其国侯光炯席承藩黄宗道熊毅

第29页：土壤学专业刊物

土壤学专业刊物1.土壤学报2.土壤3.土壤通报4.Pedosphere（SCI）5.国外农学-土壤肥料6.土壤肥料7.水土保持学报8.水土保持通报9.生态环境10.中国农村环境学报1.Soil science土壤科学(美)2.Journal of Soil Science Society of America美国土壤学会杂志3.Journal of Soil Science (英国）4.European Journal of soil Science欧洲土壤科学杂志5.Journal of soil and water conservation水土保持杂志6.Soil science and Plant Nutrition土壤科学与植物营养(日)7.Plant and soil植物与土壤(荷兰)8.Soils and Fertilizers Abstracts9.Communication in soil science and plant analysis土壤科学与植物分析简报10.Soil biochemistry & biochemist

第30页：第一章 成土母质及土壤矿物质

• 第一章成土母质及与土壤矿物质
• 第一节土壤矿物质的矿物组成和化学组成
• 第二节粘土矿物
• 第三节我国土壤粘土矿物分布规律

第31页：第一节 土壤矿物质的矿物组成和化学组成

• 第一节土壤矿物质的矿物组成和化学组成
• 一、土壤矿物质的主要元素组成
• O Si Al FeCaNa K Mg Ti
• P SMnZn Cu Mo
• 二、土壤的矿物组成
• 土壤的矿物按来源可分为：原生矿物、次生矿物、变质矿物.

第32页：矿物及分类

• （一）矿物及分类
• 矿物是地球陆地表面经各种地质作用形成的具有一定物理性质、化学成分和内部构造的单质或化合物。
• 按形成矿物的地质作用、成因，矿物分成三种类型：
• 岩浆矿物（原生矿物）、表生矿物（次生矿物）、变质矿物

第33页：岩浆矿物（原生矿物）

矿物分述：岩浆矿物（原生矿物）是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母。白云母橄榄石

第34页：表生矿物（次生矿物）

表生矿物（次生矿物）是原生矿物在地表常温常压条件下，经过风化、沉积作用形成的一类矿物。如岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。

第35页：变质矿物

变质矿物是早期形成的矿物经过变质作用所形成的矿物。如石榴石、红柱石、蛇纹石等。石榴石

第36页：多数矿物具有晶质固态的特征

• 多数矿物具有晶质固态的特征：
• 晶体（结晶质）是组成它们的物质质点有规律地排列成空间格子状构造的固体物质。如食盐。晶质矿物是由晶体形成的矿物；
• 晶质矿物的基本共同特征是内部质点在三维空间呈周期重复排列，空间格子的最小重复单位是平行六面体。食盐晶体

第37页：晶格正六面体

晶格正六面体

第38页：非晶质矿物

非晶质矿物是内部质点不规则排列，外形也不规则的矿物，如蛋白石等。

第39页：矿物的化学组成

• （二）矿物的化学组成
• 自然界的矿物是由各种化学元素的原子或离子以不同的方式组合而成的。
• 矿物化学成分是组成矿物的物质基础，是决定矿物各种性质的最本质的因素。
• 不同的化学组成形成不同的晶体构造，如食盐是立方体结晶，方解石是菱面体；不同的化学组成决定了矿物的性质。

第40页：矿物的元素组成

• 1、矿物的元素组成
• 矿物是由自然界中100多个元素当中任何一个或二个以上的元素组成的。因此矿物的化学性质就离不开这些元素的组合性质。
• 其中98％的元素由O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H组成

第41页：矿物中的水

• 2、矿物中的水
• 自然界中的矿物，特别是表生矿物常含有水。
• 根据矿物中的水存在的形式及其在晶体结构中的作用，分为两类：
• 一类与矿物晶体无关的吸附水；
• 二类是进入晶格的水分，包括
• （1）以分子形式存在的层间水、沸石水、结晶水
• （2）以OH-、H+、H3O+等离子形式存在的结构水
• 矿物中的水对矿物风化（物理、化学、生物风化）有较大的影响

第42页：吸附水

（1）吸附水水分子靠分子引力机械的吸附于矿物表面，不参加结晶构造，105摄氏度可驱除。（2）层间水存在于层状硅酸盐矿物的晶层间，具有胀缩性

第43页：沸石水

（3）沸石水沸石组矿物（孔道多）特有。加热至80－400度才失去。沸石

第44页：结晶水与结构水

（4）结晶水以水分子存在矿物晶格中，结合牢固，200－500℃才失去（5）结构水以OH+、H+、H3O+存在于矿物晶格中的水，结合牢固，600－1000℃才失去。

第45页：矿物的形态及物理性质

（三）矿物的形态及物理性质矿物的形态与物理性质是其化学成分和内部构造的外在反映，是人们可以直接观察或用简单方法测出的矿物的基本属性，是肉眼鉴定矿物的主要依据。

第46页：矿物的形态类型

• 矿物的形态类型：
• 单独的晶体即单体；
• 规则的连生体即双晶；
• 各种集合体形式（最多）

第47页：矿物单体的形态

• 1、矿物的形态A、矿物单体的形态：
• 按照在三维空间的发育程度分为三类：
• 一向延长型：晶体沿一个方向延伸呈柱状、针状，如角闪石、电气石，方解石等。角闪石石膏

第48页：二向延展型：晶体沿两个方向延伸呈板状

二向延展型：晶体沿两个方向延伸呈板状、片状发育。如云母

第49页：三向等长型：晶体在三维空间发育均等

三向等长型：晶体在三维空间发育均等，呈粒状。如石榴石、黄铁矿

第50页：B、矿物的集合体形态

• B、矿物的集合体形态
• 自然界的矿物大多数是以集合体的形式出现
• 矿物的集合体形态又分为：
• 显晶集合体
• 隐晶或胶态集合体

第51页：显晶集合体

1显晶集合体用放大镜可以分辨出各个矿物颗粒界限的，叫做显晶集合体。常见的形态有：（1）纤维状、放射状集合体：由针状、柱状矿物平行排列成纤维状（如石膏）或由一点向外呈放射状排列（如阳起石）。（2）片状、鳞片状集合体：由片状晶体集合而成。如云母。（3）粒状集合体：由粒状晶体集合而成。如方解石、黄铁矿、石榴籽石、橄榄石。

第52页：隐晶或胶态集合体

2、隐晶或胶态集合体是指集合体的个体肉眼难分辨，多为地表形成的矿物所具有的形态。（1）结核体结晶质或胶质围绕某一中心向外沉积而成的瘤状体，内部常呈同心层状或放射状，其大小不一致，如钙质结核等。结核石结核石

第53页：鲕状和豆状集合体

• （2）鲕状和豆状集合体
• 由许多如同鱼子大小的圆球群所组成的同心层状构造叫鲕状集合体。鲕状石灰岩
• 由许多如同豌豆大小的圆球群所组成的同心层状构造叫豆状集合体。鲕状

第54页：钟乳状集合体

（3）钟乳状集合体指形同葡萄状、肾状、石笋状的由溶液或胶体在洞穴表面因蒸发失水凝聚而成的矿物同心层状构造。

第55页：块状集合体

3、块状集合体呈不规则体，颗粒分不清，似乎均一，坚硬致密。如磁铁矿磁铁矿白云石

第56页：土状集合体

4.土状集合体由均匀细小颗粒组成，质地轻而疏松。如高岭土高岭土

第57页：C、非晶质矿物

C、非晶质矿物无一定外形，也无晶体痕迹琥珀

第58页：琥珀

琥珀

第59页：矿物的物理性质

2、矿物的物理性质每一种矿物都有一定的物理性质，矿物的物理性质是鉴定矿物的重要依据。（1）颜色和条痕（2）矿物透明度和光泽（3）矿物的解理与断口（4）硬度（5）比重（6）矿物的其他物理性质

第60页：颜色和条痕

• （1）颜色和条痕
• 矿物的颜色主要是矿物对可见光中不同波长的光波选择吸收作用的结果，所呈颜色为反射光波或透过光波的混和色。
• 根据颜色的成因，可以分为以下三种：自色他色假色

第61页：矿物的自色

自色矿物本身所固有的颜色称为自色。自色主要是由于含有色素离子而引起的，常见的色素离子有Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Cu。自色较稳定，故在矿物鉴定上意义重大。赤铁矿煤炭

第62页：矿物的他色与假色

• 他色矿物因外来的带色杂质、气泡等引起。
• 假色由于矿物内部的裂缝、解理面及表面的氧化膜引起光波的干涉而产生的颜色称为假色。
• 条痕：是矿物粉末的颜色作用：充分显示自色，减弱他色，消除假色黄铁矿

第63页：矿物透明度和光泽

• （2）矿物透明度和光泽
• 透明度是指矿物允许可见光透过的程度。
• 光泽是矿物表面反射可见光波的能力，通常将矿物的光泽分为：
• 金属光泽矿物表面反射光很强，光耀夺目，如同光亮的金属器皿表面的光泽。如方铅矿、黄铜矿、自然金和银的光泽。
• 半金属光泽矿物表面反射光较弱，呈历久变暗的金属表面的光泽。如磁铁矿、铬铁矿、褐铁矿和闪锌矿等。
• 非金属光泽金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、丝绢光泽、土状光泽。

第64页：光泽类型示例

金刚石水晶珍珠

第65页：油脂光泽

4）油脂光泽，也称“脂肪光泽”。如同油脂般的光泽，例如石英、霞石断口上的光泽。石英－油脂光泽

第66页：树脂光泽，也称“松脂光泽”

（5）树脂光泽，也称“松脂光泽”，如同松香般的光泽，例如浅色的闪锌矿。

第67页：丝绢光泽

6）丝绢光泽，在呈纤维状集合体的浅色透明矿物中，由于各个纤维的反射光相互影响的结果，而呈现出如一束蚕丝所表现的那种光泽，例如石棉的光泽。石棉－丝绢光泽

第68页：蜡状光泽

7）蜡状光泽，如石蜡所表现的那种光泽，例如块状叶蜡石、蛇纹石的光泽。它们是软玉类矿物，可做印章和工艺品。蛇纹石

第69页：土状光泽

8）土状光泽，如同土状般的暗淡光泽，如高岭土土状块体的光泽。矿物的光泽可用于识别宝石。假宝石往往呈玻璃光泽，真宝石是金刚光泽，丝绢光泽、脂肪光泽和珍珠光泽。

第70页：镶红蓝宝石的项链

镶红蓝宝石的项链

第71页：纯洁的白矿石

纯洁的白矿石

第72页：耀眼的红色矿石

耀眼的红色矿石

第73页：温柔的绿色矿石

温柔的绿色矿石

第74页：庄重的蓝色矿石

庄重的蓝色矿石

第75页：高雅的紫色矿石

高雅的紫色矿石

第76页：晶莹的黄色矿物

晶莹的黄色矿物

第77页：矿物的解理与断口

• （3）矿物的解理与断口
• 解理：矿物在外力作用下，严格沿着一定结晶方向破裂成光滑平面的性能称为解理。
• 断口：矿物在外力作用下沿任意方向破裂，同时破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。

第78页：解理分级：分为五级

• 解理分级：分为五级：
• 1.极完全解理：解理面平整光滑无断口。如云母。
• 2.完全解理：轻用力即会沿解理面裂开，平面光滑不易见断口。如方解石。方解石

第79页：中等解理与不完全解理

3.中等解理：解理程度较差，解理面较光滑有少量断口。如角闪石。4.不完全解理：很难见到解理面，多为不平坦的断口。如磷灰石5.极不完全解理：实际上无解理，全为断口如石英。

第80页：矿物的硬度

（4）硬度矿物抵抗外部压力的能力。指甲＜2；铜具3～4；小刀5～5.5；钢锉6～7。硬度相对分为十级：硬度等级12345678910代表矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石

第81页：矿物的密度与比重

• （5）密度：大多数矿物的比重在2.5～4之间。
• 轻矿物——比重小于2.5的为；高岭土
• 重矿物——比重大于4的。如金属矿
• 中等比重的矿物——比重2.5－4。正长石

第82页：矿物的其他物理性质

• （6）矿物的其他物理性质
• 磁性：磁铁矿
• 发光性：磷灰石、夜明珠
• 放射性：钴矿
• 感觉性质：滑（滑石）、凉（玉石）
• 脆性：金刚石
• 延展性：铁矿
• 弹性：云母
• 挠性等：石膏。

第83页：夜明珠

夜明珠

第84页：泰山三宝与温凉玉

温凉玉黄釉青花葫芦瓶沉香狮子泰山三宝

第85页：矿物的分类及常见矿物

• （四）矿物的分类及常见矿物一、矿物的分类
• 按照晶体化学分类方法，矿物可分为下列各类：
• 含氧盐：硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硝酸盐。
• 氧化物及氢氧化物
• 卤化物
• 硫化物
• 自然元素介绍几种常见矿物

第86页：正长石（钾长石）

正长石也叫钾长石。为肉红色，呈黄色或白色的单斜晶系柱状体，硬度6-6.5，比重2.5－2.6，熔度5，玻璃光泽至珍珠光泽，透明至不透明。可以用做钾肥，制造陶器、玻璃和装饰品等。

第87页：斜长石

斜长石斜长石的晶体形态有时呈斜柱状、针状和厚板状，硬度6－6.5，比重2.62－2.65，玻璃或珍珠光泽，颜色多为白色、灰、褐黄或无色。可做装饰品和宝石。其中，钠长石最为美丽，是豪华的猫眼石材料，属名贵的宝石。

第88页：辉石

• 辉石
• 颜色有灰褐色、褐色、紫褐色和绿黑色。玻璃光泽，硬度5.5－6，比重3.23－3.52，透明至不透明，性脆，断口呈参差状或贝壳状。
• 翡翠，通常浅粉、橙黄色为翡，淡绿色为翠。

第89页：白云母

白云母呈板状或片状，一般无色。有时是浅黄、灰、绿、红和棕褐色等，玻璃光泽，白云母用于电缘材料。

第90页：金云母

金云母

第91页：黑云母

黑云母黑云母的晶体形态与金云母相同。颜色为黑色、深褐色，有时带浅红、浅绿或其它色调。透明至不透明。玻璃光泽，黑色则呈半金属光泽。硬度2－3，比重3.02－3.12。黑云母细片常用作建筑材料填充物。

第92页：高岭石

高岭石高岭石的名称来自我国江西镇江高岭山的名字。该地的高岭土以其质量优良而闻名于世界。硬度2－3.5。比重2.6－2.63。是陶瓷工业最主要的原料。

第93页：蛇纹石

• 蛇纹石
• 形态为叶片状、粒状或显微叶片状集合体。黄绿色至绿色，浅黄至无色。油脂或蜡状光泽。硬度3－3.5，比重2.6－2.7，微透明至不透明。有滑感。
• 颜色鲜艳美丽者可琢磨成台面、桌石，纤维状的蛇纹石可织成石棉布，制作防火衣。石棉厂排出的废物，可作农业上甜菜的肥料。

第94页：蛇纹石石棉

蛇纹石石棉

第95页：方解石

方解石本是无色或白色的，但有时被铁、锰、铜等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色等。无色透明的方解石称为冰洲石。方解石硬度2.50－3.75。比重2.6－2.9。可以烧制石灰、水泥。冰洲石加工磨制成偏光镜片。

第96页：磷灰石

磷灰石无色、海绿、淡蓝绿、淡红褐、紫、红、褐、灰、白色等。磷灰石的用途是制农肥，它是磷肥的主要矿物原料。

第97页：石英

石英石英就是人们常说的水晶，硬度为7，比重为2.65。贝壳状断口。颜色有紫色、烟色、红色、兰色等。石英用途极广。人们一般都知道水晶可作眼镜片及各种装饰品。

第98页：刚玉

• 刚石（刚玉）
• 刚石（刚玉）的化学成分是氧化铝。刚玉的硬度为9，比重3.95－4.1。呈玻璃光泽、金刚光泽、珍珠光泽等各种光泽。颜色有蓝色、绿色、红色、黄色和褐色等。
• 透明的蓝色刚玉就是蓝宝石。红色的为红宝石。

第99页：赤铁矿

赤铁矿赤铁矿的化学成分为三氧化二铁。硬度为5.5－6.5，比重4.8－5.3，呈金属光泽和半金属光泽。赤铁矿的颜色为赫色。有鲕状和肾状结构。

第100页：磁铁矿

磁铁矿磁铁矿的硬度5.5－4.6，呈半金属至金属光泽，铁黑或褐黑色。

第101页：金绿宝石

金绿宝石金绿宝石硬度为8.5，比重3.5－3.8。具有玻璃光泽。颜色有淡绿白、淡绿黄、淡绿褐色及黄色等。透明或半透明。是贵重的宝石，有翠绿宝石和猫眼石，质坚而色美。被视为世界之珍品。

第102页：翠绿宝石猫眼

翠绿宝石猫眼

第103页：玉石的定义与分类

• 五光十色的玉石
• 什么是玉？在不同情况下，“玉”的涵义差别很大
• 狭义而言，玉石类专指“硬玉”和“软玉”。
• 广义而言，玉石可以包括许多用于工艺美术雕刻的岩石和矿物。

第104页：硬玉（翡翠）

• 硬玉
• 所谓硬玉，碱性辉石的一种，常呈隐晶质致密状，呈现珍珠光泽或玻璃光泽，摩氏硬度达到6-7，难溶，化学性稳定。
• 硬玉又称为翡翠－－－“红色为翡、绿色为翠”。

第105页：软玉

• 软玉
• 软玉是由一种交织成毡状的阳起石或透闪石纤维状的微晶组成的集合体。
• 阳起石颜色较深，一般由墨绿到苹果绿；
• 透闪石颜色浅，常由乳白到苹果绿，偶而有墨绿色，透明或半透明，摩氏硬度5-6。
• 软玉实际上质坚韧而不易压碎，但易熔。深绿色者亦是被称为“玉中珍品”，与翡翠很难用肉眼区别。

第106页：软玉的质地特征

软玉

第107页：和阗玉与岫玉

• 和阗（tian田）玉
• 和阗白玉，也叫羊脂玉。新疆密勒塔山地区盛产。
• 岫（xiu）玉：东北辽宁省岫岩县，在我国著名的文物中，满城汉墓中出土的金缕玉衣就是用岫岩玉片制成的。

第108页：诱人的玉石

诱人的玉石

第109页：两种不同颜色的玉石

两种不同颜色的玉石

第110页：一块原料中不同颜色的玉石

一块原料中不同颜色的玉石

第111页：工艺品

工艺品

第112页：主要成土岩石

• 四、主要成土岩石
• 岩石：由一种或多种矿物有规律地组成的集合体。
• 有些岩石是由一种矿物组成的，如纯大理石由方解石组成的;
• 大多数的岩石是由两种以上的矿物组成的，如花岗岩是由长石、石英及云母等多种矿物集聚而成。

第113页：岩石的分类

• 岩石的分类
• 根据成因分三类：
• 1.岩浆岩（或火成岩）由岩浆活动形成
• 2.沉积岩由外力作用所形成的
• 3.变质岩由变质作用形成的。

第114页：岩浆的概念与性质

• （一）岩浆岩
• 岩浆：是地壳深处和上地幔中含挥发成分的复杂的硅胶盐熔融体。
• 性质:
• 位置：地面一下几公里至几十公里的深处，
• 温度：750－900摄氏度
• 压力：几千个大气压以上
• 成分：
• 1.固定成分（固定成分主要是硅胶盐，含量可达30％－80％）
• 2.挥发性成分3.金属硫化物4.氧化物。

第115页：岩浆类型与岩浆岩来源

• 岩浆和岩浆岩来源、分类
• 岩浆有两种：
• 基性岩浆（玄武岩浆）：高含铁、镁成分，而钾、钠和硅的含量要相对少些，粘度较小，容易流动。
• 酸性岩浆（花岗岩岩浆）：主要特点是钾、钠和硅的含量更高些，粘性较大，不易流动。

第116页：全球火山分布

在全球范围内，火山多分布在环太平洋的岛屿和大陆边缘。印度尼西亚、菲律宾、日本、美国、墨西哥、新西兰、意大利和冰岛是火山活动比较多的一些国家。特别是印度尼西亚和日本，火山活动十分频繁。印度尼西亚有千岛之国之称，全国400余座火山中，活火山就达100座之多；日本虽然陆地面积狭小，却集中了世界上近十分之一的活火山。壮观的火山喷发

第117页：活火山、死火山与休眠火山

按照火山活动的历史，又可以分出活火山、死火山以及休眠火山三种。现在仍在喷发或者在历史上有喷发记载的火山，是活火山；在两次喷发之间处于静止状态，但是仍有可能爆发的火山，是休眠火山，它也属于活火山范畴；喷发很早，并且预见将来不可能再喷发的火山，视为死火山。我国虽然没有现代火山活动，但是新生代时火山活动相当频繁，特别是在中新世到更新世这段时间曾发现了数百个火山群和火山锥，它们就是火山喷发的历史见证。壮观的火山喷发

第118页：意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体

意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体

第119页：庞贝城火山灾害遗迹

意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体

第120页：岩浆岩的概念

岩浆岩的概念岩浆岩：由岩浆冷凝固结形成的岩石称为岩浆岩，又称火成岩。其物质成分主要是硅酸盐。

第121页：气体喷出物

气体喷出物

第122页：火山的命名与喷发形式

火山，英文名为"Volcano"，这个名词是由位于地中海利帕里群岛著名的武尔卡诺火山音译而来的。通常，岩浆沿着一些通道上升到地表形成的喷出物，围绕各种不同形状的喷出口形成的山丘，就是人们常说的火山。喷出口就是火山口。由于火山通道和喷发形式的不同，形成的火山也形态各异。地质学家把火山喷发归结为三种形式：熔透式、裂隙式和中心式。壮观的火山喷发

第123页：黑龙江五大莲池的石海

黑龙江五大莲池的石海

第124页：溢出地表的熔岩流

溢出地表的熔岩流

第125页：冷却的火山熔岩流

冷却的火山熔岩流

第126页：

第127页：岩浆岩的化学成分

岩浆岩的物质成分1、岩浆岩的化学成分O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti等九种元素，其次是Mn、P、H、B等。岩浆岩中最主要的化学成分是SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、FeO、MgO、K2O、Fe2O3、H2O等九种化合物。

第128页：根据SiO2含量将岩浆岩分为四类

• 根据SiO2含量将岩浆岩分为四类：
• 超基性岩，SiO2<45%；
• 基性岩，SiO245－52％；
• 中性岩，SiO252－65%；
• 酸性岩，SiO2>65%。

第129页：岩浆岩的矿物成分

• 2、岩浆岩的矿物成分
• 岩浆岩中常见的矿物不过二十种，通称为造岩矿物。
• 长石60.2％
• 石英12.4％
• 橄榄石和辉石、角闪石16.3％
• 云母（黑云母和白云母）5.2％
• 磷灰石0.6％
• 钛铁矿和磁铁矿等不透明矿物4.1％
• 其他1.2％

第130页：造岩矿物的分类

造岩矿物中根据其化学成分或颜色的特点分为两类：1.浅色矿物即硅铝矿物或长英矿物。这类矿物富含SiO2和Al2O3，其次是K2O和Na2O，不含铁镁或含量很少，主要为石英，长石类等。这些矿物颜色较浅，多为白色、灰白色、肉红色等，故称之为浅色矿物。2.暗色矿物即铁镁矿物。这类矿物富含铁镁成分，而SiO2的含量较低，主要有橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。矿物颜色较深暗，多为黑色、黑绿色等，称之为暗色矿物。

第131页：主要矿物、次要矿物与副矿物

根据矿物在岩浆岩中的含量的多少和在岩浆岩分类命名上所起的作用分为三类：1.主要矿物含量一般大于10％，如花岗岩类的主要矿物是正长石和石英，缺少其一不能称之为花岗岩。2.次要矿物一般含量5－10％左右，3.副矿物在岩石中含量最小，通常不到1％，偶尔可达5％，肉眼不易看见。

第132页：沉积岩的概念

（二）沉积岩沉积岩：是地表和接近地表的原有岩石在高温、常压条件下，经过风化剥蚀，在原地或经过搬运、沉积、固结而形成的岩石；或者生物的遗骸或生物的新陈代谢物沉积而形成的岩石。

第133页：最普遍的岩石－沉积岩

最普遍的岩石－沉积岩

第134页：田野上的河流

田野上的河流

第135页：沉积岩的形成过程

• 1、沉积岩的形成过程（1）、压固作用（2）、胶结作用
• 胶结物质，主要是化学沉积物质（硅质SiO2、钙质CaCO3、铁质Fe2O3.nH2O、粘土质和火山灰等）填充在沉积物的空隙之中将松散的碎屑粘接在一起，称为胶结作用。
• 如砾石和砂胶结后形成砾岩和砂岩。（3）、重结晶作用

第136页：砾岩

砾岩

第137页：沉积岩的矿物成分

2、沉积岩的矿物成分（1）.碎屑矿物（继承矿物）如石英、酸性长石、白云母等。呈碎屑状大量存在沉积岩中。（2）.粘土矿物主要有含氯硅酸盐矿物的岩石经过化学作用分解后产生的新的矿物。主要有高岭石、蒙脱石、水云母、铝土矿等。（3）.化学和生物成因的新矿物碳酸盐矿物（方解石、云母石），磷酸盐矿物（胶磷矿、磷灰石）、硫酸盐矿物（石膏、硬石膏）、化石等，

第138页：沉积岩的结构和构造

3、沉积岩的结构和构造结构：（1）碎屑结构：砾状、砂状、粉砂状（2）泥质结构由极细小的粘土质点（<0.005毫米）所组成的，肉眼不易识别，比较致密均一，较软，用于摩擦没有粗糙砂感，有土状粉末染手。为粘土岩所具有的结构。

第139页：沉积岩的碎屑结构

沉积岩的碎屑结构

第140页：沉积岩的化学结构与生物结构

（3）化学结构是由化学作用和生物作用从溶液中沉淀的晶粒所构成的岩石结构。如大部分石灰岩都是由结晶的方解石组成，常称为晶粒结构。是化学岩所具有的结构，如石灰岩。（4）生物结构是由生物遗体或其碎片（多已化石）组成的结构。

第141页：古代鸟类化石恐龙蛋化石

古代鸟类化石恐龙蛋化石

第142页：三叶虫化石

三叶虫化石

第143页：层理构造

• 构造（1）.层理构造
• 层理是沉积岩的成层性质，是由于先后沉积下来的沉积物，因颗粒大小、形状、物质成分和颜色不同显示出来的成层现象，称为层理构造。
• 层理是沉积岩最重要的特征之一，也是野外区别沉积岩与岩浆岩及某些变质岩的最主要标志。

第144页：沉积岩的层理

沉积岩的层理

第145页：层状砂岩

层状砂岩

第146页：

第147页：

第148页：

第149页：结核构造

（2）．结核结核是经常出现于岩层内的一种似球状团块状物质，在成分、结构、颜色等方面与围岩有明显的差异。

第150页：缝合线与刀砍状构造

（3）.缝合线和刀砍状构造岩石剖面中呈头盖骨接缝样子的锯齿状起伏的曲线，叫缝合线。在岩石中被方解石充填的细小裂隙缝，经差异风化，方解石被溶解掉，在风化面上呈现的裂纹构造，似刀砍构造。

第151页：几种沉积岩地貌

几种沉积岩地貌

第152页：西南地区的石灰岩地貌

西南地区的石灰岩地貌

第153页：

第154页：

第155页：

第156页：

第157页：丹霞地貌

丹霞地貌

第158页：

第159页：变质作用与变质岩的概念

• (三)变质岩1、变质作用和变质岩的概念
• 变质作用：在地表以下的一定深度内，原有的岩浆岩、沉积岩由于地壳运动、岩浆活动等内力作用的影响下，受到高温、高压以及化学活动性流体的作用，使原来固态的岩石，在矿物成分、化学成分和结构、构造方面发生一系列的变化而成新的岩石。
• 由变质作用形成新的岩石叫做变质石，

第160页：大理岩---变质岩

大理岩---变质岩

第161页：变质岩

变质岩

第162页：变质作用的因素

• 2、变质作用的因素
• 引起岩石变质的因素是温度、压力和化学活动性流体。（1）温度
• 变质作用的温度范围约200—800℃或900℃
• 岩石在高温作用下，可以引起两方面的变化：
• 促进重结晶作用
• 促进新矿物形成（2）压力（3）化学性质活泼的气体和液体的作用

第163页：变质作用

变质作用

第164页：巨大的褶皱-地质应力的产物

巨大的褶皱-地质应力的产物

第165页：变质岩的构造类型

变质岩的构造常见的有如下几种：1）.片理构造（定向构造）（1）板状构造（或劈理构造）（2）千枚状构造（3）片状构造（4）片麻状构造（5）眼球状构造（6）条带状构造2）.块状构造3）.变余构造:保留下来的原岩构造

第166页：板状岩石

板状岩石

第167页：千枚构造

千枚构造

第168页：片麻岩

片麻岩

第169页：什么样的岩石矿物容易风化？

什么样的岩石矿物容易风化？1、成分复杂2、颜色深3、有缝隙4、质地疏松5、易与空气、水等反应

第170页：层状硅酸盐粘土矿物

一、层状硅酸盐粘土矿物(一)构造特征1、基本结构单位（1）硅氧四面体（2）铝氧八面体粘土矿物

第171页：硅片与铝片晶片

2、单位晶片：(1)硅片(2)铝片

第172页：单位晶层的配合比例

3、单位晶层按硅片和铝片的配合比例的不同分为1：1型晶层：一个硅片和一个铝片2：1型晶层：两个硅片夹一个铝片2：1：1型晶层：两个硅片夹一个铝片，一个水镁片或水铝片

第173页：硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性

（二）硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性根据其构造特点和性质可归纳为4个类组:1、高岭组：1：1型2、蒙蛭组：2：1型膨胀型3、水云母组：2：1型非膨胀型4、绿泥石组：2：1：1型

第174页：非硅酸盐粘土矿物

二、非硅酸盐粘土矿物这一类是结构简单、水化程度不等的铁、锰、铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石等粘土矿物。

第175页：粘土矿物

粘土矿物

第176页：第二节 岩石的风化与成土母质

第二节岩石的风化与成土母质是地球表面或近地球表面的岩石在大气、水、温度和生物等因素的综合作用下，发生一系列的崩解和分解过程。一、风化作用的概念

第177页：风化作用的类型

二、风化作用的类型1、物理风化是指岩石在外力影响下机械地破裂成碎屑，只改变大小与外形，而不改变化学成分的过程。

第178页：温差引起的层状剥落

(1)温度：岩石里外受热不一致，在表面温度大于50度时，就会产生鳞片状层层剥落。（温差大的沙漠、戈壁）夏季新疆沙漠地区、冰达坂的实例(昼夜温差达60-70多度).影响因素：温度、流水、水的冻融、盐的结晶胀裂、风

第179页：冰劈作用（冻融）(干寒区

(2)冰劈作用（冻融）(干寒区)

第180页：层裂或卸载作用

⑶层裂或卸载作用深部岩石上升减压会造成向上或向外的膨涨,产生与地面平行的膨胀节理。

第181页：盐分结晶撑裂作用

⑷盐分结晶撑裂作用岩石中多含盐类,这些盐分在晚上因吸收大气水分会潮解,并渗入岩石内部，溶解所经岩石中的盐分。白天烈日照晒,使地下水沿岩石裂隙上升蒸发,岩石中盐分饱和结晶、撑裂岩石。发生在蒸发量大于降水量的半干旱地区。（哈密）

第182页：水蚀风蚀

水蚀风蚀

第183页：化学风化的概念

2.化学风化指岩石在水、水溶液、氧气、二氧化碳等化学因素作用下发生的破坏过程。它改变了岩石的矿物成分与性质，形成了新的次生矿物。化学作用：1.溶解作用2.水解作用3.水化作用4.氧化作用氧化

第184页：苏州天平山一线天柱状风化：湘西张家界

苏州天平山一线天柱状风化：湘西张家界

第185页：云南元谋土林泰山阜虎石

云南元谋土林泰山阜虎石

第186页：生物风化

3、生物风化生物及其生命活动对岩石、矿物产生的破坏作用称为生物风化，实际上也表现为物理的与化学的两种形式。1.植物的根劈作用2.生物分泌的有机酸3.生物腐烂分解有机酸4.人类的破坏：矿山滥采和爆破、污水排放。苏州天平山花岗岩根劈

第187页：三种风化作用的关系

在自然界，三种风化同时并存互相影响互相促进各有侧重

第188页：

第189页：土壤母质的物质组成与常见类型

• 三、土壤母质的物质组成与常见类型
• 成土母质：岩石经过一系列风化作用在地表形成的疏松表层，是形成土壤的母体物质。（一）母质的物质组成：
• 碎屑物质：性质接近岩石
• 次生黏土矿物：化学生物风化
• 可溶性盐类：强烈风化的产物

第190页：土壤母质的常见类型

（二）土壤母质的常见类型风化物有的原地堆积，有的被搬运，堆积残积物坡积物洪积物湖积物冲积物残坡积物风积物冰碛物第四纪沉积物海积物

第191页：残积物：是未经搬运的风化残留物

1、残积物：是未经搬运的风化残留物，又称为定积母质。它一般分布在山区比较平缓的高地上，是山区主要的成土母质之一。

第192页：坡积物：是由于山坡上部的风化碎屑物质

2、坡积物：是由于山坡上部的风化碎屑物质，搬运到山坡的中、下部堆积形成。

第193页：洪积物：山坡风化物质在流水或重力作用下

3、洪积物：山坡风化物质在流水或重力作用下，被搬运到山谷出口处堆积形成。

第194页：

第195页：冲积物：风化碎屑物质受河流的侵蚀

4、冲积物：风化碎屑物质受河流的侵蚀，搬运和堆积而形成。

第196页：其他母质

• 5、其他母质：
• 湖积物
• 海积物
• 风积物
• 黄土、黄土性物质
• 红土

第197页：海积物

海积物

第198页：土壤母质类型、分布与性质

土壤母质类型、分布与性质

土壤母质类型、分布、性质残积母质坡积母质洪积母质河积母质湖积母质海积母质通气性磨圆度分选性肥力厚度颗粒大小强弱小大差好高低薄厚大小

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第199页：第三节 土壤矿质土粒的粒级和质地

• 第三节土壤矿质土粒的粒级和质地一、土壤矿物质粒级（一）粒级的概念及划分
• 土壤矿物质颗粒：单粒和复粒。
• 土壤粒级（粒组)：根据土壤单粒直径和性质而划分的土粒级别。
• 常分为砂粒、粉粒和粘粒等。
• 粒级划分常用的标准有以下四种：

第200页：土粒粒级制

土粒的大小分级－－粒级制（1）国际粒级制（2）美国农业部粒级制（3）卡钦斯基粒级制（4）中国制一般的土粒分为砾石、砂粒、粉粒、粘粒

第201页：粒级制对照表

粒级制对照表

卡庆斯基制中国制美国制国际制粒径(mm)石块石块石砾石砾＞10石砾10－3石砾3－2极粗砂粗砂粒2－1粗砂物理性砂粒粗砂粗砂1－0.5中砂中砂0.5－0.25细砂细砂细砂粒0.25－0.2细砂粒0.2－0.1极细砂0.1－0.05粗粉粒粗粉粉粒0.05－0.02粉粒0.02－0.01中粉物理性黏粒中粉0.01－0.005细粉粒细粉0.005－0.002粗黏粒黏粒黏粒0.002－0.001粗黏粒细黏粒0.001－0.0005细黏粒0.0005－0.0001胶质黏粒＜0.0001

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第202页：不同粒级土壤颗粒的性质

• 不同粒级土壤颗粒的性质
• 砂粒：矿物为原生矿物，疏松多孔，孔隙大，通气透水，不易保水肥，粘结性、黏着性、可塑性差，耕性较好
• 粘粒：主要为次生矿物，孔隙小，毛管作用强，通气性差，易保水肥，粘结性、黏着性、可塑性强，耕性差
• 粉粒：原生矿物、次生矿物都有，大小孔隙适中，通气较好，保水肥较好，耕性好石砾：岩石碎屑，山区土壤中石砾含量较高。土壤孔隙过大，易漏水、漏肥、跑墒、损坏农具，应进行改良。

第203页：土壤质地的概念

• 二、土壤质地（一）概念
• 土壤机械组成（土壤颗粒组成）：土壤中各级土粒所占的质量百分数。
• 土壤质地:依据土壤机械组成划分的土壤类型。或土壤中大小不同的各级土粒所占百分数不同表现出来的性质。
• 一般分为：砂土、壤土、粘土

第204页：质地分类制

• （二）质地分类制
• 分类制：
• 国际制
• 美国制
• 中国制
• 苏联制

第205页：国际制土壤质地分类标准

国际制土壤质地分类标准：下表列出课件原表数据。

第206页：国际制质地分类三角坐标图

国际制土壤质地分类标准sand50%silt30%clay20%1砂土砂壤土2砂壤3壤土4粉壤5砂粘壤6粘壤7粉粘壤8砂粘土9壤粘土10粉粘土11粘土12重粘土

第207页：美国制土壤质地分类标准

2美国制土壤质地分类标准

第208页：卡庆斯基土壤质地分类

卡庆斯基土壤质地分类：下表列出课件原表数据。

第209页：中国土壤质地分类

中国土壤质地分类

4中国土壤质地分类颗粒组成（％）（粒径：mm）质地名称质地组粘<0.001粗粉0.05－0.01砂1－0.05<30－>70粗砂土砂土－≥60≤70细砂土－≥50－60面砂土≥40≥20砂粉土壤土<20粉土＜40≥20砂壤土<20壤土≥30≥50砂黏土≥30－35粉黏土黏土≥35－40壤黏土≥40≤60黏土＞60重黏土

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第210页：不同质地土壤的肥力特点

不同质地土壤的肥力特点：下表列出课件原表数据。

第211页：土壤质地的农业利用

• 土壤质地的农业利用
• 1、适宜砂质土的作物：勤浇水勤施肥（少量多次）；生长期短的、耐旱耐瘠的、要求早熟的。地瓜、马铃薯、西瓜、果树、烟草、棉花
• 适宜较粘土质的作物：灌水和施肥少次多量；宜种种子籽粒小、须根系、生育期长作物和水稻；播量多，播种宜浅不宜深；精细整地、破除板结、勤中耕松土、畦子宜窄而长；重视有机肥使用。耐涝、根长、需肥。高梁、大蒜、茶树
• 适宜壤土土质的作物：旱地农业最为理想的质地类型，适合各种作物

第212页：土壤质地剖面

土壤质地剖面：土壤在垂直剖面上质地的排列状况。(四)土壤质地的层次性

第213页：不良质地的改良措施

• （五）不良质地的改良措施
• （1）、客土法，
• （2）、深耕、深翻，翻砂翻粘

第214页：放淤法

（3）、放淤法（4）、多施有机肥

第215页：土壤质地测定方法

（六）土壤质地测定方法1、吸管法2、微吸管法

第216页：比重计法：简易比重计法、常用比重计法

3、比重计法：简易比重计法、常用比重计法

第217页：手测法原理：可塑性和粘结性

4、手测法原理：可塑性和粘结性

第218页：