探索土壤矿物世界：种类与成分揭秘

土壤矿物占土壤的绝大部分，约占土壤固体总重量的90%以上，构成了土壤的“骨架”。土壤矿物主要由原生矿物和次生矿物组成，其中原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化而未经化学风化，其原来的化学组成和结晶构造都没有发生改变的碎屑物；由原生矿物经化学风化后，其化学组成和晶体结构都有所改变而形成的新矿物即为次生矿物。

土壤原生矿物包含以下4大类：

1) 硅酸盐矿物：常见长石类、云母类、辉百类和角闪石等，大都不稳定，比较容易风化而释放出钠、钾、钙、镁、铁等元素，同时形成次生矿物。

绿帘石（硅酸盐矿物）

2) 氧化物类矿物：包括石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)等，相当稳定，不易风化。石英是土壤中分布最广的一种矿物，是砂粒的主要成分。

金红石（TiO2-氧化物类矿物）

石英（SIO2-氧化物类矿物）

3) 硫化物类矿物：在土壤中通常只有铁的硫化物矿物，即黄铁矿和自铁矿，极易风化，是土壤中硫的主要来源。

黄铁矿（硫化物类矿物）

4) 磷酸盐类矿物：土壤中分布最广的是磷灰石，包括氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]和氯磷灰石[Ca(PO4)3Cl]两种，是土壤中无机磷的重要来源。

氟磷灰石（磷酸盐类矿物）

次生矿物一般风化程度较高，按照性质与结构可分为以下3类：

1） 简单盐类：主要包括方解石(CaCO3)、白云石[Ca、Mg(CO3)2]、石膏(CaSO4·2H2O)、泻盐(MgSO4·7H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)、水氯镁石(MgC12·6H2O)等，简单盐类矿物是原生矿物经化学风化后的最终产物，结晶构造较简单，属水溶性盐，易淋溶流失，一般土壤中含量较少，常见于干旱和半干旱地区的盐渍土中。

方解石（简单盐类）

水氯镁石（简单盐类）

2） 三氧化物类：土壤矿物质中最细小部分，粒径小于0.25µm，称之为次生粘土矿物。如针铁矿(Fe2O3·H2O)、褐铁矿(Fe2O3·3H2O)、三水铝石(Al2O3·3H2O)，是硅酸盐矿物彻底风化后的产物，结晶构造较简单，常见于湿热的热带和亚热带地区土壤中。

三水铝石（A12O3·3H2O-三氧化物类）

3） 次生铝硅酸盐类：由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成，粒径小于0.25µm。土壤很多重要物理、化学过程和性质都和次生铝硅酸盐种类和数量有关。这类矿物在土壤中普遍存在，种类很多，比如伊利石、蒙脱石和高岭石等，是构成土壤的主要成分，又称为粘土矿物。

蒙脱石（次生铝硅酸盐类）

伊利石（次生铝硅酸盐类）