各土壤类型的粒度组成

土壤的分类及成分~

土壤的成分：地理大师带你了解土壤的成分和类型

1.粒度成分的影响
土壤的粒度成分和矿物成分之间有着密切的联系，这种联系反映在对冻土的未冻水的影响上，与粗颗粒土相比，细颗粒的粘性土中矿物成分的影响程度截然不同。
未冻水含量明显地受着土颗粒表面吸引力的影响，其随土粒度变小而增加。土颗粒愈小，比表面积愈大，与水接触的面积愈大，土颗粒表面静电能对水分子吸附作用也愈强。静电能对水分子的吸附作用随水分子离开土颗粒表面的距离而衰减，也就是说，随薄膜水变厚而吸附力减小，愈靠近土粒，水分子排列愈紧密有序，愈远则愈松散零乱。这样，未冻水在外力作用下会发生很缓慢的流动，这种流动取决于外力的大小和克服土静电引力的程度。由于土粒吸附力的作用，未冻水具有较高的粘滞性的抗剪强度，所以其容重大于常温常压下的水的容重，其相变温度点（冰点；冻结温度）低于0℃。
2.矿物成分的影响
对未冻水含量的影响因矿物成分而异。原生矿物的化学稳定性较好，常见于粒径为0.05～2 mm的砂粒组和大于2 mm以上的沙砾石组和卵石组中，一般以石英为主，有长石、云母等，对未冻水含量的影响较小。但是，随着这些矿物（如石英）的粒度变小，表面能增大，对未冻水含量的影响亦随之增加，与化学稳定性较差的次生矿物相比，原生矿物的影响不如次生矿物的影响大。
不可溶次生矿物是粘粒的主要组成部分，其最常见的为次生SiO2，倍半氧化物和粘土矿物。这三类矿物中，粘土矿物对未冻水含量的影响居首，这是由粘土矿物的结构和特性所决定的。
蒙脱石的晶胞由三层组成，上下层为 Si-O 四面体，中间层为 Al—O—OH的八面体，厚度约0.14 nm，这种晶胞的最大特点为晶胞之间以O-连结，结构不紧密，可吸收无定量的水分子，因此结构构架活动性大、亲水性强，根据这样一种结构特点，蒙脱石组矿物具有很强的吸水能力和体积膨胀收缩性。
水云母矿物结晶格架与蒙脱石相似，格架的活动比蒙脱石小，故亲水性也相应较低。
高岭石的矿物的结晶格架为互相平行的两层晶胞组成，比蒙脱石少一层 Si—O 四面体，厚度约0.75 nm，晶胞间以O-与OH-连结，连结力强，水分子无法进入晶胞内，只可在断面表面吸引水分子形成水化膜，故亲水性较小。
比较此三类粘土矿物的吸水性，蒙脱石吸水性最强，薄膜水最厚；水云母组次之；高岭石最小。同样粒度成分、级配和孔隙度的各粘性土中，以蒙脱石矿物为主的粘性土的含水率、液限、塑限和塑性指数均高于上述各类土。又因其含有大量的结合水，毛细作用急剧减小而渗透率极小，因而水分运动更为困难。
基于以上对土壤粒度成分和矿物成分的分析，一定大小的粒组通常反映着一定的矿物成分。冻土中矿物成分对水的影响主要反映在未冻水含量上，在一定的负温和含盐量等条件下，次生矿物的细颗粒土比原生矿物的粗粒土的未冻水含量要高得多，次生矿物的细颗粒土壤中，蒙脱石组的未冻水含量最高。就蒙脱石组中而言，又以高价吸附基取代低价吸附基时的未冻水含量为最高。图1-3表示不同次生矿物粘土的未冻水含量与负温的关系。
除上述无机矿物之外，粘土中还有一种有机物为腐殖质，亦属粘粒且颗粒很细。这类土孔隙度极大，含水率也很高，对未冻水含量也有很重要的影响。

按土壤的颗粒组成，本区土壤的砂粒是原生矿物石英、长石和云母，粘粒是次生矿物高岭石、绿泥石、白云石和方解石，各土壤类型的粒度组成及土壤的粒度类型列于表4-11。根据我国传统采用的卡庆斯基土壤质地分类制标准^[3]，土壤质地类型分为砂质土、粘质土和壤质土。

砂质土的特征是养分含量少，蓄水力弱，保肥力较差，通气性和透水性良好，渗漏速率快，容易耕作；粘质土的特征是保水力和保肥力较强，养分含量比较丰富，但通气和透水性差，渗漏速率慢，耕作困难；壤质土是介于砂质土和粘质土之间的一种土壤质地类型，就颗粒组成而言有适量的砂粒和粘粒，被称之为“四砂六泥”或“三砂七泥”，其性质兼具砂质土和粘质土之优点，对一般农业生产是较理想的土壤。

表4-11 各土壤类型的粒度组成　（%）

本区土壤属壤质土，是农业生产较理想的土壤质地类型，但其砂粒、粘粒含量还是有差别。据此分属于砂壤土、轻壤土、中壤土和中－重壤土；同时各土壤类型所含的粘粒矿物种类也有差别，故而其农业地质环境也有差异，显而易见就表现在水土流失问题上。区内以更新世红土类土壤（砂壤土）、花岗岩类土壤（中壤土）和紫红色碎屑岩类土壤（轻壤土）水土流失较为严重（参见照片5-2,5-6），其原因可能是含砂粒较多，通透性好，水易于渗漏，同时其地形往往有局部陡坡出现，故水土易于流失，如花岗岩类土壤，一次中等降雨，水土流失形成的沟有7～8cm深（参见照片5-7）。

板页岩类土壤类型虽然土层薄，但因粘粒含量相对高，通透性较差，水渗漏速度低，水土不易流失，故在所有板页岩地区总是植被茂密，覆盖率高，很少见到水土流失现象。

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