广西水耕人为土黏粒矿物组成及其空间分布特征

黏粒矿物影响着土壤理化性质，可指示成土因素特征和土壤发生发育过程/强度，也是中国土壤系统分类的基层单元土族矿物学类型划分的重要依据。本研究选择了广西不同纬度和成土母质的18个代表性水耕人为土的剖面，应用X射线衍射（XRD）方法分析了其典型水耕氧化还原层（Br层）的黏粒矿物组成及其空间分布特征，并确定了其中“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型。结果表明：（1）供试土壤的黏粒矿物主要包括高岭石、伊利石、三水铝石、1.42 nm过渡矿物、蒙脱石和蛭石等，依次分别出现在100%、88.9%、72.2%、61.1%、44.4%和38.9%的剖面中。（2）黏粒矿物组成在纬度空间分布上具有明显规律性特征。随着纬度降低，土壤黏粒中的高岭石增加，伊利石、蒙脱石、1.42nm过渡矿物逐渐减少；纬度＞23°N区域内，成土母质对黏粒矿物组成影响明显。（3）纬度23°N是黏粒矿物组成和土族矿物学类型分界线，＜23°N区域，黏粒矿物均以高岭石为主，是“黏质”剖面的土族控制层段的主要矿物学类型；＞23°N区域，黏粒矿物组成以高岭石、蒙脱石、伊利石或1.42 nm过渡矿物为主，因成土母质不同而异，“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型包括高岭石混合型、混合型和伊利石型。     

海拔与岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响

用X射线衍射法研究了中亚热带区海拔、岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响。结果表明:在海拔约2 000 m的重庆金佛山山顶区,灰黑色钙质页岩石灰岩发育的黑色石灰土,矿物组成复杂,除伊利石为主外,还有少量蛭石、绿泥石、高岭石和蒙脱石,有一定量的母质残留矿物(滑石和滑间皂石);由砂页岩和灰岩互层母质发育的山地黄棕壤,以蛭石为主,伊利石和高岭石其次,有三水铝石和弱结晶针铁矿。在金佛山中下部(600~1 200 m),石灰岩发育的黄色石灰土以蛭石或伊利石为主,有一定量的高岭石,普遍出现针铁矿。湖南怀化盆地海拔200多米,纯灰岩发育的红色石灰土为伊利石、蛭石和高岭石(含埃洛石)组合型,有结晶好的针铁矿和少量赤铁矿。海拔显著影响高岭石含量、针铁矿结晶度,海拔降低时高岭石含量增加,针铁矿结晶度提高。在金佛山山顶区,石灰岩母质岩性和微地形变异对土壤成土过程和黏土矿物组成影响显著。     

皖南第四纪红土伊利石结晶度值与风化强度的关系

对安徽宣城市宣州和郎溪两地第四纪红土黏土矿物组合和伊利石结晶度进行研究,探讨其对第四纪红土形成环境的指示意义。结果表明,两地第四纪红土黏土矿物的组合基本相似:剖面上部末次冰期下蜀黄土层(黄棕色土层)黏土矿物主要为伊利石、高岭石和2∶1型的蛭石;均质红土和网纹红土以伊利石和高岭石为主,无蛭石;网纹层下部出现伊利石-蒙脱石混层矿物。根据伊利石的X射线衍射(XRD)峰,获得伊利石结晶度(Illite crystallinity,IC)值,可以反映伊利石结晶程度。两地第四纪红土同类层次的IC值较接近。宣州和郎溪剖面黄棕色土的IC值平均为0.463,均质红土为0.599,网纹红土为0.726。全剖面样品IC值与风化强度指标呈显著负相关,充分说明红土IC值可有效地反映红土的风化强度。第四纪红土剖面从黄棕色土→均质红土→网纹红土,IC值升高,伊利石结晶变差,反映了红土风化强度增加,形成的气候环境更加湿热。     

辽宁地区古红土粘土矿物特征及其环境学意义

采用x射线衍射分析方法,对辽宁地区发育于不同母质上的古红土的粘土矿物特性进行了研究,结果表明:辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物中都含有伊利石、1.4nm过渡矿物和高岭石,片麻岩和千枚岩发育古红土中还含有较多量的蛭石,第四纪水成沉积物发育的古红土中含有少量的蒙脱石。辽宁古红土粘土矿物的组成反映了不同于现代成土环境的古环境特征,现代的环境条件对古红土的某些性质已经产生了影响。在辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物组成中,1.4nm过渡矿物的地位比较突出,片麻岩发育的古红土的蛭石含量也很突出,有着不同于南方和黄土高原的特点。从土壤发育程度上讲,相似母质发育的辽宁古红土低于南方红壤,同黄土高原古土壤的发育程度基本相当。     

淳化黄土—古土壤序列黏土矿物分布特征及古环境意义

黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好信息载体之一。以黄土高原南缘陕西省淳化黄土-古土壤序列为研究对象,通过X射线衍射法对黄土-古土壤剖面黏土矿物进行定性与半定量分析,调查不同土层黏土矿物相对含量及伊利石/绿泥石比值(I/C值)的变化规律,并结合伊利石结晶度的变化特征,探讨不同土层黏土矿物特征所对应的气候变化规律,揭示黄土高原南部地区在更新世时期的气候环境演变规律。结果表明:(1)淳化剖面黏土矿物的相对含量、I/C值以及伊利石结晶度IC值在反演古气候方面具有较好的指示性。(2)淳化剖面不同土层的黏土矿物类型基本相同,但其相对含量存在差异。在WL-3~S5阶段,即早更新世至中更新世中期,黏土矿物的组合类型为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石-蛭石,其中早更新世至中更新世早期(WL-3~L11阶段),伊利石相对含量相对偏低,气候以温凉为主,而中更新世中期(S10~S5阶段),伊利石相对含量上升,但蒙脱石、绿泥石含量均降低,气候相对温湿;在中更新世晚期(L5~S1阶段),黏土矿物的组合类型改变为伊利石-绿泥石-蛭石-高岭石-蒙脱石,以伊利石和绿泥石为主,气候较为干冷。黏土矿物类型及含量表明淳化地区从早更新世早期到中更新世晚期气候环境总体干冷化,并经历了温凉-温湿-干冷的变化过程。(3)I/C值以及伊利石结晶度IC值从剖面底部到顶部均经历了由小到大再到小的过程,它们与黏土矿物的含量所反映的气候变化规律一致。本研究有助于探索黄土高原南部地区在更新世时期的气候环境变化,为全面了解更新世黄土高原不同地区第四纪气候环境演变提供依据。     

西辽河平原两种常见土壤颗粒中黏土矿物的组成特征

【目的】土壤是由大小和形态各异的颗粒构成，各级颗粒包含丰富的黏土矿物演化信息。明确西辽河平原黏土矿物组成及演化特征有助于了解该地区土壤发育程度及肥力状况，为当地土壤资源合理利用提供理论依据。【方法】以西辽河平原分布较多的栗钙土和盐碱土为研究对象，采集表层土壤并分离不同粒级的土壤颗粒(<2、0.45～2、0.1～0.45μm)，利用X射线衍射(XRD)和化学分析等方法研究黏土矿物组成及相关土壤指标。【结果】XRD分析结果表明，西辽河平原栗钙土和盐碱土的黏土矿物均以伊利石-蛭石-绿泥石为主，栗钙土中伴有少量高岭石和伊/蒙混层矿物，而盐碱土中含有少量高岭石、蒙脱石和1.4 nm过渡矿物；随粒径减小，栗钙土和盐碱土颗粒中绿泥石、高岭石、蒙脱石(伊/蒙混层矿物)和1.4 nm过渡矿物含量均减少，伊利石和蛭石含量增加；伊利石结晶度在栗钙土、盐碱土以及不同粒级的土壤颗粒中也存在明显差异。盐碱土中伊利石结晶程度较栗钙土弱。随粒径减小，栗钙土和盐碱土中伊利石结晶程度均变弱。化学分析结果表明，西辽河平原盐碱土中Na₂O的含量明显高于栗钙土，栗钙土和盐碱土颗粒的风化程度均随粒径减...     

东北黑土耕层土壤黏粒矿物组成的区域差异及其演化

在东北黑土耕层土壤小于2μm黏粒的化学组成和X衍射分析基础上,对不同纬度的15个黑土的黏粒矿物组成和空间差异进行研究,并探讨了其影响因素及演化机制。结果表明:东北黑土耕层土壤黏粒矿物属伊利石—蒙伊混层矿物类型,但其组合因区域不同有所差异,高纬度黑土为伊利石—蒙伊混层型,低纬度黑土则为蒙伊混层—伊利石—蛭石型。影响黏粒矿物空间差异的主要因素有降水、温度、作物类型。由于这些因素在空间上的显著差异,使黑土黏粒矿物演化序列处于伊利石向蒙伊混层或蛭石的不同阶段,导致东北黑土黏粒矿物组成在纬度上形成显著区域差异。     

几种粘土矿物和一些土壤的钾固定

6种矿物和10个土壤样本固定的钾随加入的钾浓度增加而增加。所有样本固定的迟缓效钾很低,固定的缓效钾随矿物性质和土壤组成而变化,固定能力的顺序是:高岭石<云母<伊利石<蛭石;砖红壤和赤红壤<红壤<潮土和黄土<黄棕壤。以高岭石和蒙脱石为主并含一定量的伊利石和云母的土壤,其粘粒含量明显地影响土壤的固钾力,含较粗粒蛭石多的土壤,固钾力也明显。根据土壤的固钾率,可计算出5种施钾水平的各类土壤固钾量,为合理施用钾肥提供参考意见。     

低分子量有机酸培养下几种层状硅酸盐矿物的变化

以两种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸),三种层状硅酸盐矿物(高岭石、蒙脱石、伊利石)为材料,研究加入不同浓度有机酸(0 ～ 0.500 mol/L)恒温振荡培养3、7、15天后,各矿物的释硅(Si)量以及矿物结构的变化.研究表明:随着培养时间的增加,各浓度有机酸培养下高岭石和伊利石的释Si量在15天达到最大;在矿物相同的情况下,草酸培养体系大部分较相同浓度柠檬酸体系释放出的Si量高,Si的释放量在0.48 ～ 244.30 μg/ml(以SiO2计)之间;随着有机酸浓度的升高,各矿物Si的释放量均先升高后降低,在有机酸种类和浓度相同的情况下,蒙脱石释放出的Si量最高;随着有机酸浓度的升高,蒙脱石X射线衍射(XRD)图谱中特征峰的强度依次减弱,且草酸较柠檬酸作用效果显著,高岭石和伊利石的则无明显变化.     

下蜀黄土组成特征研究

本文研究了下蜀黄土的颗粒、矿物和化学组成,并对下蜀黄土的成因作一初步探讨。研究表明,下蜀黄土物质组成以粉砂和粘粒为主,并存有一定量的>0.25mm粗颗粒;粗颗粒中重矿物含量很少,轻矿物以石英、长石为主;粘粒矿物以水云母为主;伴有绿泥石、蛭石、高岭石、2:1/1:1型不规则混层矿物、无定型物质、氧化铁(针铁矿、赤铁矿)和石英,矿物结晶较差。下蜀黄土存在较弱的脱硅富铝化作用(SiO₂/Al₂O₃为3.29±0.19),且有东南部高于西北部趋势。