土壤组成(7)

4．次生粘土矿物的形成 原生矿物经风化分解作用后，分解产物经过絮凝、吸收、交换等物理化学作用重新合成新的次生粘土矿物。其过程大致是：在岩石风化过程中，首先从原生矿物晶格上将SiO2、Fe2O3和Al2O3分离出来，然后它们互相化合，形成粘土矿物。由于风化过程形成的SiO2是带负电的，当它在酸性或中性环境中遇到胶体状态带正电荷的Al（OH）3、Fe（OH）3时，互相凝聚，生成类似粘土的非晶形矿物水铝石类，随后再生成晶形的次生粘土矿物，如高岭石、蒙脱石、拜来石等。其所形成矿物种类，由SiO2与Al2O3的分子比例、介质的pH值及溶液中存在的盐基离子，如Ca2+、Mg2+等而定。例如，介质中胶体状态物质的硅铝比率大于2－4，而且含有较多代换性和可溶性盐时，形成的粘土矿物多为蒙脱石、蛭石等，这种情况多出现在碱性和炎热干旱地区。反之，若介质中胶体状态物质的硅铝比率低于2，而且代换性和可溶性盐基含量低时，则多形成高岭石型粘土矿物，这种情况多出现在高温湿润的亚热带区，在热带则形成铁、铝的氧化物和氢氧化物（图1-14）。

风化壳中如有SiO2胶体溶液流入，会使水铝石转化为高岭石；当SiO2与K、Ca、Mg继续补充时，在中性或碱性环境中，高岭石可变成伊利石，然后再变成蒙脱石或蛭石。所以粘土矿物的形成过程，不仅是原生矿物分解形成2∶1型粘土矿物和进一步分解形成1∶1型粘土矿物的过程，而且是可以重新接纳某些成分，朝相反的方向进行的过程（图1-15）。

（三）土壤矿物质的地理分布

不同的生物-气候带，土壤中矿物质分布有所不同。一般在干冷气候条件下，土壤中含有较多的原生矿物；湿热气候条件下的土壤中，含有较多的氧化铁、氧化铝和氧化钛等较为稳定的矿物；过渡气候带的土壤中多含层状硅酸盐类矿物。

次生粘土矿物的分布，在强烈化学风化的热带和亚热带地区，土壤含有较多的高岭石、水铝石、氧化铁、氧化铝等次生矿物。例如，我国热带砖红壤中水铝石含量占次生粘土矿物的25％、赤铁矿占20％，高岭石占15％。亚热带的红壤中，高岭石占50％，锐钛矿占20％，赤铁矿占10％。在干旱寒冷地区，粘土矿物以伊利石、蛭石、蒙脱石比较普遍。例如，我国干旱地区的棕漠土、灰漠土中多伊利石、蒙脱石、蛭石，但无水铝石。温暖或温湿条件比较适中地区，粘土矿物也以伊利石为主，但还出现了少量高岭石。例如，我国暖温带的棕壤中，高岭石含量达到15％，但没有出现水铝石（表1-5）。

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