第一章 土壤矿物质土粒
第一节 形成土壤母质的矿物、岩石
矿物质是构成土壤的基本物质，又是植物矿
质营养的源泉，是全面影响土壤肥力高低的一个
重要因素。
土壤中的矿物质来自岩石的风化物。而岩石
又是由矿物组成的，不同的矿物构成不同的岩石。
不同的岩石经过风化作用，形成土壤中的矿物质。
所以矿物能影响土壤的理化性质和 土 壤养分状况。
一, 主要的成土矿物
（一）矿物的概念
矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形
成的自然产物，是岩石的组成单位 。
矿物都具有一定的化学成分和物理性质，并以
各种形态（固态、液态、气态）存在于自然界中。
矿物可以是单一元素所组成的，也可以是几种
元素组成的化合物。
形成岩石的矿物称为造岩矿物。
自然界的矿物绝大多数是固态，少数为液态或
胶体状态。
（ 二 ） 矿物的类型
矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物,
原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆
冷凝固结而形成的矿物称原生矿物 。 如石英
,长石, 云母, 辉石, 角闪石等 。
次生矿物 原生矿物经物理、化学风化
作用，组成和性质发生化学变化，形成的新
矿物称次生矿物。如方解石、高岭石等。
硅 酸 盐 类
氧 化 物 类
硫 化 物 类
磷 化 物 类
1.原生矿物
次生硅铝酸盐矿物
氧化物类矿物有结晶和非结晶两种
简单盐类矿物
2.次生矿物
(三 )主要成土矿物的性质
一般为白色透明，含有杂质
时呈其他颜色 。 石英是最主
要的造岩矿物，分布最广，
为酸性岩浆的主要成分，在
沉积岩和变质岩中也常见。
石英在岩石中常呈不透明或
半透明晶粒状，烟灰色，油
脂光泽。石英的伴生矿物是
云母、长石。石英硬度大，
化学性质稳定，不易风化，
岩石风化后，石英形成砂粒，
含砂粒多的土壤，含盐基少，
形成的母质养分一般贫乏，
酸性也较强。
石 英
正长石 KalSi3O8
晶体短柱状, 肉红色,
浅黄色, 浅黄红色等,
玻璃光泽, 完全解理,
硬度 6.0。 正长石在岩
石中呈晶粒, 长方形的
小板状, 板面具有玻璃
光泽 。 伴生矿物为石英,
云母等 。 正长石易风化,
风化后形成粘土矿物高
岭石等, 可为土壤提供
大量 K养分 。 正长石类
矿物一般含氧化钾 16.9
％ 。
斜长石 Na（ AlSi3O8） ·Ca（ Al2Si2O8）
常呈板状和柱状晶体 。
白色或灰白色 。 玻璃光
泽, 完全 解理, 硬度
6,0～ 6,5。 在岩石中
多呈晶粒, 长方形板状,
白色或灰白色, 玻璃光
泽 。 伴生矿物主要是辉
石和角闪石 。 斜长石比
正长石容易风化, 风化
产物主要是粘土矿物,
能为土壤提供 K,Na,Ca
等矿物养分 。
白云母 KH2Al3Si3O12
常见片状, 鳞片状 。
白云母无色透明或
浅色 （ 浅黄, 浅绿 ）
透明 。 极完全解理,
薄片具有弹性, 珍
珠光泽, 硬度
2,0～ 3,0。
白云母较难风化,
风化产物为细小的
鳞片状, 强烈风化
后能形成高岭石等
粘土矿物 。
黑云母 KH2（ Mg，
Fe） 3AlSi3O12深
褐色或黑色, 其
他性质同白云母 。
黑云母主要分布
在花岗岩, 片麻
岩和结晶片岩中,
伴生矿物是石英,
正长石等 。 黑云
母较白云母易于
风化, 风化物为
碎片状 。
云母类因化学成分不同而分为白云母和黑云母。
角闪石呈细长柱状,
深绿至黑色, 玻璃光
泽, 完全解理, 硬度
5.0～ 6.0,角闪石主要
分布在岩浆岩和变质
岩中的片麻岩和片岩
中 。 在岩石中呈针状
或纤维状 。 伴生矿物
为正长石, 斜长石和
辉石, 角闪石易风化,
风化产物为粘土矿物 。
普通角闪石 Ca（ Mg,Fe） 3Si4O12
呈短柱状, 致密块状,
棕至暗黑色, 条痕灰色,
中等解理, 硬度 5,5。
辉长岩和玄武岩中, 在
岩石中多呈晶粒状 。 伴
生矿物为角闪石, 斜长
石, 辉石等, 较角闪石
难风化, 风化物为粘土
矿物, 富含 Fe。
辉石 Ca（ Mg,Fe） Si2O6
普通辉石
橄榄石呈粒状集合体出现,
橄榄绿色, 玻璃光泽或油脂
光泽 。 橄榄石为超基性岩的
主要组成矿物, 伴生矿物为
斜长石, 辉石, 不与石英共
生, 易风化, 风化产物有蛇
纹石, 滑石等 。
蛇纹石呈污绿色, 玻璃光
泽或油脂光泽, 断口上有时
呈蜡状光泽, 比重 2,5,硬
度 2,0～ 4,0。
橄揽石（ Mg,Fe） 2SiO4
方解石为次生矿物, 呈菱形, 半
透明, 乳白色, 含杂质时呈灰色,
黄色, 红色等, 完全解理, 玻璃
光泽 。 与稀盐酸反应生成 CO2气泡 。
无色透明者称冰洲石 。 方解石分
布很广, 是大理岩, 石灰岩的主
要矿物, 常为砂岩, 砾岩的胶结
物, 也可在基性喷出岩气孔中出
现 。 方解石的风化主要是受含 CO2
的水的溶解作用, 形成重碳酸盐
随水流失, 石灰岩地区的溶洞就
是这样形成的 。
方解石 CaCO3
绿泥石种类多, 成分变
化大, 结晶体呈片状,
板状, 一般呈鳞片状存
在 。 暗绿色至绿黑色 。
完全解理, 玻璃光泽至
珍珠光泽 。 绿泥石由黑
云母, 角闪石, 辉石变
质而成 。 存在于变质岩
中, 如绿泥石片岩 。 较
难风化, 风化物为细粒 。
绿泥石 （ Mg,Fe） 5Al（ AlSi3O10） （ OH） 8
白云石是由方解石, 菱美矿结
合而成, 呈弯曲的马鞍状, 粒
状, 致密块状等, 灰白色, 有
时带微黄色, 玻璃光泽, 性质
与方解石相似, 但较稳定, 与
冷盐酸反应微弱, 只能与热盐
酸反应, 粉末遇稀盐酸起反应,
这是与方解石的主要区别 。 白
云石是组成白云岩的主要矿物,
也存在于石灰岩中 。 风化物是
土壤 Ca,Mg养分的主要来源 。
白云石 CaCO3·MgCO3
磷灰石呈致密块状, 土状等 。
灰白, 黄绿, 黄褐等色, 不
完全解理, 硬度 5.0。 在矿
物上加钼酸铵, 再加一滴硝
酸即有黄色沉淀生成, 这是
鉴别磷灰石的主要方法 。 磷
灰石以次要矿物存在于岩浆
岩和变质岩中 。 较难风化,
风化产物是土壤磷养分的重
要来源 。
磷灰石 Ca5（ PO4） 3·（ F,Cl）
石膏呈板状、块
状、无色或白色。
玻璃光泽或丝绢
光泽。硬度 2,0，
是干旱炎热气候
条件下的盐湖沉
积。常作土壤改
良剂。
石膏 CaSO4·2H2O8
岩石 是一种或几种矿物组合而
成的自然集合体 。 岩石都有一定的矿物
组成, 结构和构造 。
二、主要成土岩石
（二）岩石的概念
1.岩 浆 岩
岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出
地表冷凝形成的岩石。
岩浆岩的类型,
岩浆岩 深成岩
浅成岩
喷出岩
侵入岩
（二）岩石的类型
主
要
的
岩
浆
岩
酸性岩 SiO2含量在 65％以上 如 花岗岩,流纹岩
中性岩 SiO2 含量 52％～ 65％ 如闪长岩,安山岩
基性岩 SiO2 含量 45％～ 52％ 如 辉长岩,玄武岩
超基性岩 SiO2含量小于 45％ 如 橄榄岩
脉 岩 如伟晶岩
侵入性岩浆岩
喷出性岩浆岩
玄武岩
花岗岩
2.沉 积 岩
沉积岩是由地壳表面早期形成的
岩石经风化, 搬运, 沉积, 压实, 胶结
硬化而形成的岩石 。 一般分为机械沉积
岩, 化学沉积岩和生物沉积岩三类 。
以颗粒大小分为, 砾状结构 (如 砾岩 ),
粒状结构 (如 沙岩 ),中粒状结构 (如沙岩 )
以颗粒形状分为, 角砾状结构，颗粒有
棱角 (如角砾岩 )，圆滚状结构，颗粒无棱角
(如砾岩 )
主要的沉积岩, 角砾岩,砾岩,砂岩
页岩,石灰岩
原来存在的岩石在新的地壳变动或岩
浆活动产生的高温、高压下，使岩石的矿
物重新结晶，重新排列，改变其结构、构
造和化学成分，而形成的新岩石，称变质
岩。
3.变质岩
(三 )主要的变质岩,
岩片,麻岩,石英,岩板岩,结晶片岩,
千枚岩,大理岩
第二节 矿物岩石的风化作用与土壤母质
风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大
气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。
岩石发生物理和化学的变化称为风化。
一、风化作用的概念和类型
（一）风化作用概念
（二）风化作用的类型
由于作用因子的不同，岩石风化作用过程的
特点各异，可分为物理风化，化学风化和生物风
化三大类型。
1.物理风化
岩石发生疏松, 崩解等机械破坏过程, 只
造成岩石结构, 构造的改变, 一般不引起化学
成分的变化的过程称为物理风化 。 (见下图 ）
岩石的层状剥落示意图
引起物理风化作用的因素很多，主要有,
★ 冰劈作用 进入岩石裂缝中的水反复融化与
冻结，对岩面产生劈裂作用而引起。
★ 风和流水的作用 主要风和流水把岩石表层剥
落的碎屑吹走、冲走及磨蚀。
★ 热力作用 岩石受热后引起表层和内部热胀
冷缩不同引起。
★ 冰川作用 冰川底部和两侧的岩石会受到冰川
的压力和磨蚀作用而破碎 。
★ 卸荷作用 指由岩石卸荷释重而引起的剥离作用。
在花岗岩分布区最为常见。
2.化学风化作用
岩石和矿物在大气, 水及生物的相互作用下发生
的化学成分和矿物组成的变化, 称化学风化 。
引起化学风化作用的主要因素有
● 溶解作用 指岩石矿物溶解于水的作用。
● 水化作用 指水分子与矿物化合生成含水矿
物的化学作用。
● 水解作用 指矿物与水发生反应而分解的
作用 。
3.生物风化作用
岩石和矿物在生物影响下发生的物理和化
学变化称生物风化作用。生物风化作用主要有
两个方面：
● 氧化作用 岩石中的很多矿物都能被自然
界的氧氧化生成新矿物。
● 碳酸化作用 碳酸与岩石中的金属离子发生
反应形成碳酸盐的作用称之为碳酸化作用。这种
现象在石灰岩地区最为常见。
A:生物的机械破碎作用 由生物的生命活
动引起的岩石机械破碎作用 (物理风化 )。
例如：根劈作用。
B:生物的化学分解作用 有些生物在生命
活动中靠分泌酸类物质分解岩石，从中吸
取营养物质。
▲▲上述 3种风化类型之间相互影响，相互
联系,只是在不同的外界条件下各有侧重。
成土母质指岩石风化后形成的疏松
碎屑物，通过成土过程可发育为土壤。可
分为残积母质和运积母质。这种物质是形
成土壤的基础，因此称为成土母质，简称
母质。
二、土壤母质的形成及我国的主要成土母质
（（一）母质的形成
2,坡积物 坡积物是基岩风化物被雨水或融雪
水在重力作用下，沿斜坡运行，堆积在山坡和山
麓的一种运积母质。肥力较高。
（ 二 ） 成土母质的类型
1,残积物 原积物也称残积物。指基岩风化后残
留于原地的物质。母质的性质受母岩影响较大，一
般上层颗粒细，下层粗，逐渐过渡到母岩层 。
5.湖积物 湖积物指原湖泊底部的沉积物质，
以后由于湖水位的下降或陆地上升而出露的一
种母质。
3.洪积物 是山洪夹杂泥沙和碎石沉积在山前谷
口一带的一种运积母质。洪积母质往往形成扇形，
称为洪积扇。洪积物的母质层较深厚，养分丰富，
形成的土壤肥力较高。
4.冲积物 冲积物指被河水或山溪水搬运而沉
积的物质。冲积物因流域广，成分复杂，养分
也比较丰富。
8,黄土及黄土状物质 黄土是由风搬运沉积的
第四纪陆相粉砂质富含碳酸钙的土状沉积物。黄
土形成的土壤肥力一般较高。
6.浅海沉积物 浅海沉积物指河流携带泥沙，
在海岸边沉积的物质。
7.风积物 风积物是经风搬运而堆积的物质，
如风成砂和黄土。形成的土壤肥力低。一般风
积物多为砂丘、砂岗等。
10.冰川沉积物和冰水沉积物 冰川沉积物由冰川搬
运的粉砂, 沙砾石和漂砾等混合的非层状沉积的物质 。
冰水沉积物指由冰川搬运, 以后为冰川融水的水流所
分选, 沉积物质 。 在我国分布较广, 但多不连续, 呈
小片分布 。
9.第四纪红色粘土 指第四纪温暖潮湿气候下形成的
红色粘质残积物或运积物。质地粘重，呈红色、棕红
色，养分含量少，酸至强酸反应。
第三节 土壤矿物质土粒的组成及特性
一、粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成的影响
土壤中的各种固体颗粒简称 土粒 。分 单粒 和 复粒 。
二、矿物质土粒的大小分级
（一）粒级的概念
粒级（粒组）,土粒大小不同，性质也随之而异。
可按照土粒粒径的大小及其性质分成若干粒级 (或粗
细 )。
（二）粒级的分类
粒级分类常用的标准有以下三种：
1,国际制 国际制原为瑞典土壤学家爱特伯所拟
定。粒级分类标准为十进位的，简明易记，西欧
多采用。其分级标准如下表：
2,卡庆斯基制 由前苏联卡庆斯基拟定的
分类标准。将大于 1毫米的称为石砾；小于
1毫米的又以 0,01毫米为界，大于 0,01毫
米的土粒称为物理性砂粒，小于 0,01米的
土粒称为物理性粘粒，其标准如下表：
3.中国制 中国科学院南京土壤所等单位，
按我国习用的标准，并结合群众经验综合
而成。我国这个分类标准与目前国际上通
用的标准大体相近，但也有一些差别，它
把粘粒的上限移至 2微米,而把粘粒级分为
粗和细两个粒级,其标准如下表：
三、矿物质的机械组成和质地分类
（一）机械组成和质地的概念
粗细不同的土粒在土壤中占有的不同的比
例，这种大小不同土粒的比例组合，叫矿
物质土粒的 机械组成 。
根据机械组成的一定范围划分的土壤类
型叫 土壤质地 。
（二）土壤质地分类制
1.国际制土壤质地分类,是一种三级分类法，
即按砂粒、粉粒、粘粒三种粒级占百分数进行
分类，划分为砂土、壤土、粘壤土、粘土四类
十二级。
＜ 15%者为砂土质地组和壤土质地组；
15%～ 25%者为粘壤组；＞ 25%为粘土组。
当土壤含粉粒＞ 45%时，在各组质地的名称
前冠以“粉质”字样；当土壤含粉粒 55% ～
45%时，则冠以“砂质”字样，当砂粒含量
＞ 85%时，则为壤砂土或砂土。
2,卡庆斯基土壤质地分类 这是一种二级
分类法，按物理性砂粒和物理性粘粒的百
分数划分为砂土、壤土及粘土三类九级。
解放后，我国多采用这种分类。如下表：
1.我国土壤质地分类 近来中国科学院主编的
,中国土壤, 一书中，介绍了我国土壤质地
分类方案，如表：
四、不同质地土壤的肥力特点和利用改良
（一）不同质地土壤的肥力特点和利用
1,砂土类
砂质土常处于透气、缺水、温度高而不稳的
状态。种子萌发出苗快，发小苗不发者苗，
但如果根据它的优点，种植生长期短而耐瘠
薄的作物，如高粱、芝麻、花生等作物，并
逐年加以调剂改良，也能发挥其生产潜力。
在制定生产措施时应加以注意。
2,粘土类
粘土比较紧实板结，湿时泥泞，于时坚硬，
耕作费力，宜耕朗短，在粘土上顶土弱的种
子不易发芽出苗，可能产生缺苗断垄的现象。
在小苗生长期，由于土壤温度低，透气难而
又紧实，限制幼苗根系伸长，小苗表现瘦弱
矮黄。但生产后期，根系开始扩张，供水供
肥能力强，所以生长旺盛，控制不好甚至贪
青晚熟。与砂土相反，这种土“发者苗不发
小苗”。宜种植禾本科作物如小麦、水稻、
玉米等。
该土类由于砂粘适中，大小孔隙比例适当，
通透性好，保水保肥性好，养分含量丰富，
有机质分解快，保肥性能也强，土性温暖，
耕作方便，宜耕期长，耕作质量好，发小苗
也发老苗，故适宜种植各种作物。
3,壤土类
（三）不同质地土壤的改良
1,客土法 客土是改良土壤质地的较有效的
方法。一般要就地取材，因地制宜。在砂地
附近有粘土或胶粘土、河沟淤泥，可采用搬
粘压砂的办法；粘土地块附近有砂土或河砂
可采用搬砂压泥的办法，通过耕作使砂粘掺
合。逐年改良达到三成泥七成砂或四成泥六
成砂的范围内。
2,施有机肥 有机肥料中，含有大量有机质，
有机质的粘结力和粘着力都比砂粒强，而比粘
粒弱。施用有机肥可以克服砂土过砂，粘土过
粘的缺点；有机质还可改善土壤结构状况，使
土壤松紧程度、孔隙状况、吸收性能都得到改
善，从而提高土壤的肥力。山西省晋中地区许
多社队连年施用大量秸杆肥，就显著地改良了
不同质地的土壤性质。
3,耕翻法 砂土表层下不深处有淤泥层，称
为夹粘层，粘土表层下不深处有砂土层，称
为腰砂地或隔砂地，对作物生长都不利。改
良这种土壤，可采取表土“大锅盖”的办法，
把表土翻到一边，然后把下层的砂土或粘土
翻到表层来，上下砂粘土层搅棍掺和，调剂
土质。深翻的深度，应根据砂层粘层的具体
位置而定
4,引洪放淤,引洪漫砂 在洪水地区可以引
洪放淤，引洪漫砂，这是改良土壤质地行之
有效的办法。山西省河曲县曲峪大队,引洪
淤没河滩，压住了砂石，淤平了河滩，使沙
石荒滩变成 4000亩好地，亩产 800多斤。陕西
省榆林地区群众创造了“引水拉砂”、“引
洪淤地”的治砂办法，选出了数万亩良田。
思考题
1,简述风化作用的概念、类型、特点。
2,试述岩石、母质、土壤三者的区别与联系
3,矿质土粒和土壤质地是如何分类的？
4,试述土壤质地与土壤肥力间的关系？
5,如何对不同质地的土壤进行改良和利用？
第一节 形成土壤母质的矿物、岩石
矿物质是构成土壤的基本物质，又是植物矿
质营养的源泉，是全面影响土壤肥力高低的一个
重要因素。
土壤中的矿物质来自岩石的风化物。而岩石
又是由矿物组成的，不同的矿物构成不同的岩石。
不同的岩石经过风化作用，形成土壤中的矿物质。
所以矿物能影响土壤的理化性质和 土 壤养分状况。
一, 主要的成土矿物
（一）矿物的概念
矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形
成的自然产物，是岩石的组成单位 。
矿物都具有一定的化学成分和物理性质，并以
各种形态（固态、液态、气态）存在于自然界中。
矿物可以是单一元素所组成的，也可以是几种
元素组成的化合物。
形成岩石的矿物称为造岩矿物。
自然界的矿物绝大多数是固态，少数为液态或
胶体状态。
（ 二 ） 矿物的类型
矿物按成因可分为原生矿物和次生矿物,
原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆
冷凝固结而形成的矿物称原生矿物 。 如石英
,长石, 云母, 辉石, 角闪石等 。
次生矿物 原生矿物经物理、化学风化
作用，组成和性质发生化学变化，形成的新
矿物称次生矿物。如方解石、高岭石等。
硅 酸 盐 类
氧 化 物 类
硫 化 物 类
磷 化 物 类
1.原生矿物
次生硅铝酸盐矿物
氧化物类矿物有结晶和非结晶两种
简单盐类矿物
2.次生矿物
(三 )主要成土矿物的性质
一般为白色透明，含有杂质
时呈其他颜色 。 石英是最主
要的造岩矿物，分布最广，
为酸性岩浆的主要成分，在
沉积岩和变质岩中也常见。
石英在岩石中常呈不透明或
半透明晶粒状，烟灰色，油
脂光泽。石英的伴生矿物是
云母、长石。石英硬度大，
化学性质稳定，不易风化，
岩石风化后，石英形成砂粒，
含砂粒多的土壤，含盐基少，
形成的母质养分一般贫乏，
酸性也较强。
石 英
正长石 KalSi3O8
晶体短柱状, 肉红色,
浅黄色, 浅黄红色等,
玻璃光泽, 完全解理,
硬度 6.0。 正长石在岩
石中呈晶粒, 长方形的
小板状, 板面具有玻璃
光泽 。 伴生矿物为石英,
云母等 。 正长石易风化,
风化后形成粘土矿物高
岭石等, 可为土壤提供
大量 K养分 。 正长石类
矿物一般含氧化钾 16.9
％ 。
斜长石 Na（ AlSi3O8） ·Ca（ Al2Si2O8）
常呈板状和柱状晶体 。
白色或灰白色 。 玻璃光
泽, 完全 解理, 硬度
6,0～ 6,5。 在岩石中
多呈晶粒, 长方形板状,
白色或灰白色, 玻璃光
泽 。 伴生矿物主要是辉
石和角闪石 。 斜长石比
正长石容易风化, 风化
产物主要是粘土矿物,
能为土壤提供 K,Na,Ca
等矿物养分 。
白云母 KH2Al3Si3O12
常见片状, 鳞片状 。
白云母无色透明或
浅色 （ 浅黄, 浅绿 ）
透明 。 极完全解理,
薄片具有弹性, 珍
珠光泽, 硬度
2,0～ 3,0。
白云母较难风化,
风化产物为细小的
鳞片状, 强烈风化
后能形成高岭石等
粘土矿物 。
黑云母 KH2（ Mg，
Fe） 3AlSi3O12深
褐色或黑色, 其
他性质同白云母 。
黑云母主要分布
在花岗岩, 片麻
岩和结晶片岩中,
伴生矿物是石英,
正长石等 。 黑云
母较白云母易于
风化, 风化物为
碎片状 。
云母类因化学成分不同而分为白云母和黑云母。
角闪石呈细长柱状,
深绿至黑色, 玻璃光
泽, 完全解理, 硬度
5.0～ 6.0,角闪石主要
分布在岩浆岩和变质
岩中的片麻岩和片岩
中 。 在岩石中呈针状
或纤维状 。 伴生矿物
为正长石, 斜长石和
辉石, 角闪石易风化,
风化产物为粘土矿物 。
普通角闪石 Ca（ Mg,Fe） 3Si4O12
呈短柱状, 致密块状,
棕至暗黑色, 条痕灰色,
中等解理, 硬度 5,5。
辉长岩和玄武岩中, 在
岩石中多呈晶粒状 。 伴
生矿物为角闪石, 斜长
石, 辉石等, 较角闪石
难风化, 风化物为粘土
矿物, 富含 Fe。
辉石 Ca（ Mg,Fe） Si2O6
普通辉石
橄榄石呈粒状集合体出现,
橄榄绿色, 玻璃光泽或油脂
光泽 。 橄榄石为超基性岩的
主要组成矿物, 伴生矿物为
斜长石, 辉石, 不与石英共
生, 易风化, 风化产物有蛇
纹石, 滑石等 。
蛇纹石呈污绿色, 玻璃光
泽或油脂光泽, 断口上有时
呈蜡状光泽, 比重 2,5,硬
度 2,0～ 4,0。
橄揽石（ Mg,Fe） 2SiO4
方解石为次生矿物, 呈菱形, 半
透明, 乳白色, 含杂质时呈灰色,
黄色, 红色等, 完全解理, 玻璃
光泽 。 与稀盐酸反应生成 CO2气泡 。
无色透明者称冰洲石 。 方解石分
布很广, 是大理岩, 石灰岩的主
要矿物, 常为砂岩, 砾岩的胶结
物, 也可在基性喷出岩气孔中出
现 。 方解石的风化主要是受含 CO2
的水的溶解作用, 形成重碳酸盐
随水流失, 石灰岩地区的溶洞就
是这样形成的 。
方解石 CaCO3
绿泥石种类多, 成分变
化大, 结晶体呈片状,
板状, 一般呈鳞片状存
在 。 暗绿色至绿黑色 。
完全解理, 玻璃光泽至
珍珠光泽 。 绿泥石由黑
云母, 角闪石, 辉石变
质而成 。 存在于变质岩
中, 如绿泥石片岩 。 较
难风化, 风化物为细粒 。
绿泥石 （ Mg,Fe） 5Al（ AlSi3O10） （ OH） 8
白云石是由方解石, 菱美矿结
合而成, 呈弯曲的马鞍状, 粒
状, 致密块状等, 灰白色, 有
时带微黄色, 玻璃光泽, 性质
与方解石相似, 但较稳定, 与
冷盐酸反应微弱, 只能与热盐
酸反应, 粉末遇稀盐酸起反应,
这是与方解石的主要区别 。 白
云石是组成白云岩的主要矿物,
也存在于石灰岩中 。 风化物是
土壤 Ca,Mg养分的主要来源 。
白云石 CaCO3·MgCO3
磷灰石呈致密块状, 土状等 。
灰白, 黄绿, 黄褐等色, 不
完全解理, 硬度 5.0。 在矿
物上加钼酸铵, 再加一滴硝
酸即有黄色沉淀生成, 这是
鉴别磷灰石的主要方法 。 磷
灰石以次要矿物存在于岩浆
岩和变质岩中 。 较难风化,
风化产物是土壤磷养分的重
要来源 。
磷灰石 Ca5（ PO4） 3·（ F,Cl）
石膏呈板状、块
状、无色或白色。
玻璃光泽或丝绢
光泽。硬度 2,0，
是干旱炎热气候
条件下的盐湖沉
积。常作土壤改
良剂。
石膏 CaSO4·2H2O8
岩石 是一种或几种矿物组合而
成的自然集合体 。 岩石都有一定的矿物
组成, 结构和构造 。
二、主要成土岩石
（二）岩石的概念
1.岩 浆 岩
岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出
地表冷凝形成的岩石。
岩浆岩的类型,
岩浆岩 深成岩
浅成岩
喷出岩
侵入岩
（二）岩石的类型
主
要
的
岩
浆
岩
酸性岩 SiO2含量在 65％以上 如 花岗岩,流纹岩
中性岩 SiO2 含量 52％～ 65％ 如闪长岩,安山岩
基性岩 SiO2 含量 45％～ 52％ 如 辉长岩,玄武岩
超基性岩 SiO2含量小于 45％ 如 橄榄岩
脉 岩 如伟晶岩
侵入性岩浆岩
喷出性岩浆岩
玄武岩
花岗岩
2.沉 积 岩
沉积岩是由地壳表面早期形成的
岩石经风化, 搬运, 沉积, 压实, 胶结
硬化而形成的岩石 。 一般分为机械沉积
岩, 化学沉积岩和生物沉积岩三类 。
以颗粒大小分为, 砾状结构 (如 砾岩 ),
粒状结构 (如 沙岩 ),中粒状结构 (如沙岩 )
以颗粒形状分为, 角砾状结构，颗粒有
棱角 (如角砾岩 )，圆滚状结构，颗粒无棱角
(如砾岩 )
主要的沉积岩, 角砾岩,砾岩,砂岩
页岩,石灰岩
原来存在的岩石在新的地壳变动或岩
浆活动产生的高温、高压下，使岩石的矿
物重新结晶，重新排列，改变其结构、构
造和化学成分，而形成的新岩石，称变质
岩。
3.变质岩
(三 )主要的变质岩,
岩片,麻岩,石英,岩板岩,结晶片岩,
千枚岩,大理岩
第二节 矿物岩石的风化作用与土壤母质
风化作用是地球表面或近地球表面的岩石在大
气圈各种营力作用下所产生的物理化学变化。
岩石发生物理和化学的变化称为风化。
一、风化作用的概念和类型
（一）风化作用概念
（二）风化作用的类型
由于作用因子的不同，岩石风化作用过程的
特点各异，可分为物理风化，化学风化和生物风
化三大类型。
1.物理风化
岩石发生疏松, 崩解等机械破坏过程, 只
造成岩石结构, 构造的改变, 一般不引起化学
成分的变化的过程称为物理风化 。 (见下图 ）
岩石的层状剥落示意图
引起物理风化作用的因素很多，主要有,
★ 冰劈作用 进入岩石裂缝中的水反复融化与
冻结，对岩面产生劈裂作用而引起。
★ 风和流水的作用 主要风和流水把岩石表层剥
落的碎屑吹走、冲走及磨蚀。
★ 热力作用 岩石受热后引起表层和内部热胀
冷缩不同引起。
★ 冰川作用 冰川底部和两侧的岩石会受到冰川
的压力和磨蚀作用而破碎 。
★ 卸荷作用 指由岩石卸荷释重而引起的剥离作用。
在花岗岩分布区最为常见。
2.化学风化作用
岩石和矿物在大气, 水及生物的相互作用下发生
的化学成分和矿物组成的变化, 称化学风化 。
引起化学风化作用的主要因素有
● 溶解作用 指岩石矿物溶解于水的作用。
● 水化作用 指水分子与矿物化合生成含水矿
物的化学作用。
● 水解作用 指矿物与水发生反应而分解的
作用 。
3.生物风化作用
岩石和矿物在生物影响下发生的物理和化
学变化称生物风化作用。生物风化作用主要有
两个方面：
● 氧化作用 岩石中的很多矿物都能被自然
界的氧氧化生成新矿物。
● 碳酸化作用 碳酸与岩石中的金属离子发生
反应形成碳酸盐的作用称之为碳酸化作用。这种
现象在石灰岩地区最为常见。
A:生物的机械破碎作用 由生物的生命活
动引起的岩石机械破碎作用 (物理风化 )。
例如：根劈作用。
B:生物的化学分解作用 有些生物在生命
活动中靠分泌酸类物质分解岩石，从中吸
取营养物质。
▲▲上述 3种风化类型之间相互影响，相互
联系,只是在不同的外界条件下各有侧重。
成土母质指岩石风化后形成的疏松
碎屑物，通过成土过程可发育为土壤。可
分为残积母质和运积母质。这种物质是形
成土壤的基础，因此称为成土母质，简称
母质。
二、土壤母质的形成及我国的主要成土母质
（（一）母质的形成
2,坡积物 坡积物是基岩风化物被雨水或融雪
水在重力作用下，沿斜坡运行，堆积在山坡和山
麓的一种运积母质。肥力较高。
（ 二 ） 成土母质的类型
1,残积物 原积物也称残积物。指基岩风化后残
留于原地的物质。母质的性质受母岩影响较大，一
般上层颗粒细，下层粗，逐渐过渡到母岩层 。
5.湖积物 湖积物指原湖泊底部的沉积物质，
以后由于湖水位的下降或陆地上升而出露的一
种母质。
3.洪积物 是山洪夹杂泥沙和碎石沉积在山前谷
口一带的一种运积母质。洪积母质往往形成扇形，
称为洪积扇。洪积物的母质层较深厚，养分丰富，
形成的土壤肥力较高。
4.冲积物 冲积物指被河水或山溪水搬运而沉
积的物质。冲积物因流域广，成分复杂，养分
也比较丰富。
8,黄土及黄土状物质 黄土是由风搬运沉积的
第四纪陆相粉砂质富含碳酸钙的土状沉积物。黄
土形成的土壤肥力一般较高。
6.浅海沉积物 浅海沉积物指河流携带泥沙，
在海岸边沉积的物质。
7.风积物 风积物是经风搬运而堆积的物质，
如风成砂和黄土。形成的土壤肥力低。一般风
积物多为砂丘、砂岗等。
10.冰川沉积物和冰水沉积物 冰川沉积物由冰川搬
运的粉砂, 沙砾石和漂砾等混合的非层状沉积的物质 。
冰水沉积物指由冰川搬运, 以后为冰川融水的水流所
分选, 沉积物质 。 在我国分布较广, 但多不连续, 呈
小片分布 。
9.第四纪红色粘土 指第四纪温暖潮湿气候下形成的
红色粘质残积物或运积物。质地粘重，呈红色、棕红
色，养分含量少，酸至强酸反应。
第三节 土壤矿物质土粒的组成及特性
一、粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成的影响
土壤中的各种固体颗粒简称 土粒 。分 单粒 和 复粒 。
二、矿物质土粒的大小分级
（一）粒级的概念
粒级（粒组）,土粒大小不同，性质也随之而异。
可按照土粒粒径的大小及其性质分成若干粒级 (或粗
细 )。
（二）粒级的分类
粒级分类常用的标准有以下三种：
1,国际制 国际制原为瑞典土壤学家爱特伯所拟
定。粒级分类标准为十进位的，简明易记，西欧
多采用。其分级标准如下表：
2,卡庆斯基制 由前苏联卡庆斯基拟定的
分类标准。将大于 1毫米的称为石砾；小于
1毫米的又以 0,01毫米为界，大于 0,01毫
米的土粒称为物理性砂粒，小于 0,01米的
土粒称为物理性粘粒，其标准如下表：
3.中国制 中国科学院南京土壤所等单位，
按我国习用的标准，并结合群众经验综合
而成。我国这个分类标准与目前国际上通
用的标准大体相近，但也有一些差别，它
把粘粒的上限移至 2微米,而把粘粒级分为
粗和细两个粒级,其标准如下表：
三、矿物质的机械组成和质地分类
（一）机械组成和质地的概念
粗细不同的土粒在土壤中占有的不同的比
例，这种大小不同土粒的比例组合，叫矿
物质土粒的 机械组成 。
根据机械组成的一定范围划分的土壤类
型叫 土壤质地 。
（二）土壤质地分类制
1.国际制土壤质地分类,是一种三级分类法，
即按砂粒、粉粒、粘粒三种粒级占百分数进行
分类，划分为砂土、壤土、粘壤土、粘土四类
十二级。
＜ 15%者为砂土质地组和壤土质地组；
15%～ 25%者为粘壤组；＞ 25%为粘土组。
当土壤含粉粒＞ 45%时，在各组质地的名称
前冠以“粉质”字样；当土壤含粉粒 55% ～
45%时，则冠以“砂质”字样，当砂粒含量
＞ 85%时，则为壤砂土或砂土。
2,卡庆斯基土壤质地分类 这是一种二级
分类法，按物理性砂粒和物理性粘粒的百
分数划分为砂土、壤土及粘土三类九级。
解放后，我国多采用这种分类。如下表：
1.我国土壤质地分类 近来中国科学院主编的
,中国土壤, 一书中，介绍了我国土壤质地
分类方案，如表：
四、不同质地土壤的肥力特点和利用改良
（一）不同质地土壤的肥力特点和利用
1,砂土类
砂质土常处于透气、缺水、温度高而不稳的
状态。种子萌发出苗快，发小苗不发者苗，
但如果根据它的优点，种植生长期短而耐瘠
薄的作物，如高粱、芝麻、花生等作物，并
逐年加以调剂改良，也能发挥其生产潜力。
在制定生产措施时应加以注意。
2,粘土类
粘土比较紧实板结，湿时泥泞，于时坚硬，
耕作费力，宜耕朗短，在粘土上顶土弱的种
子不易发芽出苗，可能产生缺苗断垄的现象。
在小苗生长期，由于土壤温度低，透气难而
又紧实，限制幼苗根系伸长，小苗表现瘦弱
矮黄。但生产后期，根系开始扩张，供水供
肥能力强，所以生长旺盛，控制不好甚至贪
青晚熟。与砂土相反，这种土“发者苗不发
小苗”。宜种植禾本科作物如小麦、水稻、
玉米等。
该土类由于砂粘适中，大小孔隙比例适当，
通透性好，保水保肥性好，养分含量丰富，
有机质分解快，保肥性能也强，土性温暖，
耕作方便，宜耕期长，耕作质量好，发小苗
也发老苗，故适宜种植各种作物。
3,壤土类
（三）不同质地土壤的改良
1,客土法 客土是改良土壤质地的较有效的
方法。一般要就地取材，因地制宜。在砂地
附近有粘土或胶粘土、河沟淤泥，可采用搬
粘压砂的办法；粘土地块附近有砂土或河砂
可采用搬砂压泥的办法，通过耕作使砂粘掺
合。逐年改良达到三成泥七成砂或四成泥六
成砂的范围内。
2,施有机肥 有机肥料中，含有大量有机质，
有机质的粘结力和粘着力都比砂粒强，而比粘
粒弱。施用有机肥可以克服砂土过砂，粘土过
粘的缺点；有机质还可改善土壤结构状况，使
土壤松紧程度、孔隙状况、吸收性能都得到改
善，从而提高土壤的肥力。山西省晋中地区许
多社队连年施用大量秸杆肥，就显著地改良了
不同质地的土壤性质。
3,耕翻法 砂土表层下不深处有淤泥层，称
为夹粘层，粘土表层下不深处有砂土层，称
为腰砂地或隔砂地，对作物生长都不利。改
良这种土壤，可采取表土“大锅盖”的办法，
把表土翻到一边，然后把下层的砂土或粘土
翻到表层来，上下砂粘土层搅棍掺和，调剂
土质。深翻的深度，应根据砂层粘层的具体
位置而定
4,引洪放淤,引洪漫砂 在洪水地区可以引
洪放淤，引洪漫砂，这是改良土壤质地行之
有效的办法。山西省河曲县曲峪大队,引洪
淤没河滩，压住了砂石，淤平了河滩，使沙
石荒滩变成 4000亩好地，亩产 800多斤。陕西
省榆林地区群众创造了“引水拉砂”、“引
洪淤地”的治砂办法，选出了数万亩良田。
思考题
1,简述风化作用的概念、类型、特点。
2,试述岩石、母质、土壤三者的区别与联系
3,矿质土粒和土壤质地是如何分类的？
4,试述土壤质地与土壤肥力间的关系？
5,如何对不同质地的土壤进行改良和利用？
