中国土壤胶体研究 Ⅵ.西藏高原几种主要土壤的粘土矿物组成和演变

西藏高原突起于我国西南,绝大部分地面的海拔高度在4000米以上,为世界上最高的大高原。它大致在第三纪开始形成,后来曾受第四纪冰川的深刻作用,高山顶部至今仍是冰川的活动场所^[1,2]。高原为昆仑山、唐古拉山、喜马拉雅山和横断山等大山脉所盘踞。     

中国土壤胶体研究——Ⅸ.广东两对黄壤和红壤的粘粒矿物比较

在两个红壤剖面中,粘粒部分的矿物组成变化不大,约含有50—55%的高岭石和20%左右的非晶物质和三水铝石,还含少量水云母、夹层矿物和14Å矿物。黄壤的粘粒矿物组成与红壤有明显的不同,其中含较多的14Å矿物和水云母,而高岭石较红壤要少些。在海拔较高、风化较浅的黄壤粘粒中高岭石含量竟低于15%,而海拔较低、风化较深的黄壤中高岭石含量可高达40%左右。X射线和化学分析表明,黄壤中的14Å矿物是属于蛭石晶层间夹有非交换性羟基铝等聚合物阳离子的14Å过渡矿物。花岗岩半风化体中含有较多的埃洛石,而高岭石极少,并有一定量的三水铝石。有的半风化体中还含少量蒙皂石和方解石。     

中国土壤胶体研究Ⅲ.褐土胶体的矿物组成

褐土广布我国华北地区,常与棕色森林土和浅色草甸土相伴发生^[1,5]。关于华北地区褐土的发生类型、形成环境、分布规律以及演变过程的研究,已有详细报告^[2],本文拟就粘土矿物组成方面阐明褐土的性质,特选出几个土壤剖面,分离其胶体(小于1微米)部分,进行矿物组成的研究。     

鄂、湘两省土地土壤粘粒矿物的研究——Ⅱ.莽山北坡土壤中的粘粒矿物

对莽山北坡不同海拔高度的5个土壤剖面15个土样的粘粒矿物进行了X射线衍射分析和粘粒氧化物的化学选择溶提测试,结果表明:(1)莽山土壤中粘粒矿物组合的垂直变化明显。海拔500m以下的红壤、黄红壤的粘土矿物以1:1型高岭为主,粘粒氧化物中有较多的晶质氧化铁和热碱溶性氧化硅。海拔850m以上的黄壤、暗黄棕壤和山地灌丛草甸土的粘土矿物以2:1型的14×10^-10m过渡矿物和水云母为主,粘粒氧化物中有较多的无定形氧化铁、铝和三水铝石。(2)随海拔升高,土壤粘粒的硅铝率、氧化铁的游离度变幅不大,而氧化铁的活化度和各种氧化铝的富集明显提高。根据这些结果,结合莽山土壤的风化威土的条件与过程,讨论了莽山垂直带土壤中粘土矿物和氧化物的分布与演化过程的特点。     

中国土壤胶体研究 Ⅱ.几种土壤和粘土的颗粒分离法及其矿物组成的研究

土壤和粘土的分离方法对粘土矿物组成及性质的研究具有十分重要的意义。本文选择了三种原则上差别较大的颗粒分离方法:(1)化学分散法(碳酸钠为分散剂);(2)研磨分散法;(3)研磨与化学分散相桔合的方法。分析样品也是挑选性质差别较大的三种,即以濛脱石为主的膨润土,以云泰为主的黄土和以高岭石为主的瓷土。各种粘土用不同分离方法所得出的各极颗粒均分别研究其性质,借以阐明和比较各种分离方法的优缺点。     

中国土壤胶体研究——Ⅰ.黄土胶体的矿物组成和性质

黄土属于更新统沉积物,中外学者颇多研究,对于其生成亦有不同的争论。但研究范围多趋向于地层分析和沉积方式,对于颗粒分布,矿物组成和理化性质方面,研究甚少。根据过去的研究,我国黄土的矿物成分以轻矿物及粘土矿物为主,重矿物的含量甚少,只约2-4%。主要的重矿物为角闪石、辉石、方解石、绿簾石、磷灰石、锆英石、电气石等。轻矿物为石英、长石和云母。粘土矿物含量虽不甚高,但因颗粒细小,在整个沉积物中是最活路的部分,对于黄土的理化性质和生成的研讨具有重要的意义。     

粘粒矿物和有机质对土壤胶体比表面的影响

分别从黑土、黄绵土、黄棕壤、红壤和砖红壤提取<2nm的胶体,测定去有机质前后土壤胶体比表面;并用猪粪中提取的胡敏酸与上述5种土壤胶体相作用,由泥炭中提取的胡敏酸与蒙脱石、伊利石、高岭石相作用,测定其复合胶体的比表面;研究了粘粒矿物类型和胡敏酸对土壤胶体比表面的影响。结果表明,土壤胶体比表面大小与其所含主要粘粒矿物类型密切相关。5种土壤胶体比表面大小为:黑土>黄棕壤>黄绵土>红壤>砖红壤。砖红壤胶体去游离氧化铁后,胶体比表面明显降低;但黄棕壤胶体去游离氧化铁后比表面反而增加。有机质对土壤胶体比表面的影响因土壤类型不同而异,去除有机质后,黑土、黄绵土和黄棕壤胶体的比表面增加;而红壤、砖红壤胶体的比表面无明显变化。黑土和黄棕壤胶体与猪粪胡敏酸复合后,比表面降低;而砖红壤胶体与猪粪胡敏酸复合后反而增加。泥炭胡敏酸与蒙脱石、伊利石胶体复合后比表面降低;而高岭石却增加。     

衡山土壤的粘粒矿物

衡山的土壤,随着海拔高度的增加,依次分布着成土过程由强到弱的红壤、山地黄壤和山地草甸土.这个规律在粘粒矿物的组成上得到较好的反映.从山脚到山顶高岭石渐减,而三水铝石渐增.埃洛石则普遍存在,但以B,C层为多.风化程度较低的次要矿物如水云母、水黑云母、14(Å)过渡矿物和绿泥石等也是衡山的上部较多.从粘粒矿物组成的特点判断,衡山上部不存在山地黄棕壤,而只有山地黄壤和山地草甸土.衡山上部土壤的三水铝石含量很高,以致粘粒的硅铝率甚小.三水铝石可能是斜长石的直接风化产物.由这种方式产生的富铝化现象,在发生学上有别于热带土壤的富铝化作用.     

中国土壤中粘粒矿物的分布规律

土壤粘粒部分的组成和性质在土壤发生学及土壤肥力特性的研究中都占很重要的位置。过去认为土壤粘粒中的无机物都是非晶形的,自从伦琴射线衍射应用到土壤学研究中后,大家都公认土壤粘粒部分含有晶形结构的矿物。     

鄂、湘两省山地土壤粘粒矿物的研究──Ⅳ.幕阜山土壤的粘粒矿物与表面性质

本文对幕阜山五个海拔高度计２１个土层的土样，测定了粘粒矿物组成，阳离子交换量，电荷量和对磷酸根的吸附。结果表明，随着海拔升高、粘粒的层状矿物，氧化物组成和有机质含量出现规律性变化，从而导致了粘粒的表面电荷性质和离子吸附特性出现相应差异，表现为阳离子交换量和阴离子交换量升高，土壤可变电荷量增高，对磷酸根离子的吸附量增大，解吸率降低。     

中国土壤胶体研究 Ⅴ.滇桂地区石灰岩发育的三种土壤的粘土矿物组成和演变

石灰岩在我国的分布相当广泛。由石灰岩所发育的土壤在不同成土条件下产生不同的特性。欲阐明此类土壤的特性,必须依靠细致的野外调查和精密的室内分析。广西是著名的喀斯特地区,石灰岩出露面占总面积的60%左右;云南东南部的石灰岩地区也占总面积的50%以上。对于这些地区的土壤发生、特性和利用等问题,已有不少研究,但在粘土矿物组成及其演变规律方面还缺乏资料,故由滇桂地区石灰岩发育的土壤中挑选少数土壤标本,分析其粘土矿物组成,借以阐明不同成土条件对石灰岩发育土壤的影响。     

海南岛土壤粘粒矿物特征与土壤系统分类

研究了海南岛不同母质土壤的粘粒矿物特征:都含有较多的高岭石,其中玄武岩发育土壤粘粒中高岭石最多,但其结晶最差。片岩和紫色砂岩发育土壤含相当多的水云母,粘粒部分水云母含量高达40％～45％,石灰岩发育土壤水云母含量亦较高,达20％～37％,此类水云母属二八面体型的水化白云母。玄武岩和花岗岩发育的“湿润”土壤粘粒中针铁矿与赤铁矿的含量之比为（3～4）:1,而花岗岩发育的“常湿”土壤粘粒中只有针铁矿,不见赤铁矿存在,证明土壤中氧化铁矿物的类型是土壤湿润状况的反应,在中国土壤系统分类中可以用来区分“湿润”和“常湿”土壤的一个指标。     

鄂湘两省山地土壤粘粒矿物的研究──Ⅲ．神农架自然保护区北坡土壤的粘粒矿物与表面化学特性

本文研究结果表明：（１）神农架垂直带土壤矿物的风化脱硅作用较弱，粘土矿物以２：１型矿物为主，１：１型高岭含量很少。（２）随海拔升高，矿物的淋溶脱钾和层间羟基铝化作用增强，低海拔土壤的２：１型矿物以水云母为主，高海拔土壤以１．４ｎｍ矿物为主，其中１．４ｎｍ过渡矿物相对增多。（３）土壤的络合态铁、铝和非晶形铁，铝含量随海拔升高明显增大。（４）土壤的可变电荷量，阴离子交换量，交换性酸和铝饱和度等均随海拔     

胡敏酸对土壤和矿物粘粒分散的影响

研究了土壤胡敏酸(Humic acid)对红壤和黄棕壤以及高岭矿和蒙脱矿粘粒分散的影响。研究结果表明：土壤HA对Na⁺饱和的土壤及矿物粘粒分散作用很大。用H₂O₂除去土壤有机质后,粘粒分散明显下降。然而,添加少量HA后,又能显著地提高粘粒的分散性。这种现象在两种土壤中,红壤表现更为突出。Na⁺饱和的高岭矿粘粒分散性很差,而蒙脱矿粘粒分散性很强,这与它们所带电荷量有关。但是,添加少量HA后,高岭矿粘粒分散性急剧提高,而蒙脱矿的变化却很小。试验结果进一步表明：有机质HA对土壤和矿物粘粒分散作用受矿物类型的影响。