0.005
Mg
1.37
0.60
Co
0.003
0.0008
Ti
0.45
0.40
B
0.003
0.001
H
(0.15)
?
Mo
0.003
0.0003
* 根据克拉克等(1924)、费尔斯曼(1939)和泰勒(1964)的估计,地壳的化学元素组成与此表稍有不同,但总 的趋势是一致的。
元素分布规律
（1）氧（O）和硅（Si）是地壳中含量最多 的二种元素铝、铁次之，四者相加共占88.7 ％的重量。在组成地壳的化合物中，以硅酸 盐最多。
其成因可分为三类：
• （一）岩浆岩 • 指地球内部熔融岩浆浸入地壳的一定深度或
喷出地表冷却凝固所形成的岩石。
• 共性：非碎屑壮的块状构造；没有规则的层 次排列；不含化石。
岩浆岩
玄武岩
岩浆岩：玄武岩
安山岩
流纹岩
（二）沉积岩 沉积岩：地壳表面的岩石经风化、搬运、 沉积等作用后，在一定条件下胶Байду номын сангаас硬化 所形成的岩石。其约占地表总面积的75%。
1、溶解作用 ：指岩石矿物溶解于水的作用。
CaCO3+H2O+CO2 Ca2++2HCO3-
•矿物的溶解度差异很大 •在漫长的时间中，溶解的量是可观的 •水中的有机酸或无机酸可以促进矿物的溶解 •常见矿物的溶解度顺序是：
石盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑 石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母>石 英
• （1）原生矿物： 由地壳深处熔融状态的岩浆 冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、 长石、云母、辉石、角闪石等。
特点：颗粒粗大，呈结晶态。
• （2）次生矿物: 原生矿物经物理、化学风化作 用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物 称次生矿物。如蒙脱石、高岭石等。
特点：颗粒比较细小，一般以胶体的分散状态 存在。
元素
地壳中
土壤中
元素
地壳中
土壤中
O
47.0
49.0
Mn
0.10
0.085
Si
29.0
33.0
P
0.093
0.08
Al
8.05
7.13
S
0.09
0.085
Fe
4.65
3.80
C
0.023
2.0
Ca
2.96
1.37
N
0.01
0.1
Na
2.50
1.67
Cu
0.01
0.002
K
2.50
1.36
Zn
0.005
90p
▪ 按矿物化学成份分类：共分三类 第一类：硅酸盐类矿物： 正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、 橄榄石、高岭石 第二类：碳酸盐类矿物：方解石、白云石等， 已知 有近80多种矿物，他们占地壳重量的1.7％，其中 分布最广的是Ca和Mg的碳酸盐。 第三类：氧化物和氢氧化物矿物： 氧化物矿物有200多种，约占地壳重量的17％，如， 石英约占地壳重量的12.6％，铁的氧化物约占地壳 重量的3.4％，这类矿物有，石英，赤铁矿、褐铁 矿、磁铁矿。
图2-18 由于冰的冻结扩大了岩石的裂隙
图2-17 气温变化引起岩石胀缩不均而崩解过程示意图 a、b、c、d 表示风化过程
风蚀残土墩
风蚀根露
风蚀留砾
魔鬼城
（二） 化学风化作用
岩石和矿物在大气，水及生物的相互作
用下发生的化学成分和矿物组成的变化
，称化学风化。 化学风化作用包括如下几种作用： 溶解作用，水化作用，水解作用，氧化 作用
90p
二氧化硅凝胶（玛瑙）
石英
紫水晶
烟水晶
正长石 KAlSi3O8
正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，也可用于制取钾肥
斜长石
橄揽石（Mg，Fe）2SiO4
石膏 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O
白云母
黑云母
方解石 CaCO3
肾状赤铁矿（Fe2O3）
• 三、成土的主要岩石 • 岩石是一种或数种矿物的天然集合体。根据
（2）在地壳中，植物生长必需的营养元素 含量很低而且分布很不平衡。
（3）土壤矿物的化学组成反映了成土过程 中元素的分散、富集特性和生物积聚作用。
• 二、 主要成土矿物 • 矿物的概念:
矿物是指天然存在于地壳中，具有 一定的化学成分、物理性质和内部 结构的单质或化合物。
• 矿物的种类：
• 按矿物成因分类：原生矿物和次生矿物两大类
物破碎崩解成大小不同的颗粒而不改变其化学
成分的过程.它为进一步风化提供了条件。
• 物理风化作用的结果，使岩石矿物 破碎，产生新的物理性质，使岩石 获得了对水的通透性，为化学风化 创造了条件。
引起物理风化作用的因素很多，主要有：
★ 温度作用 岩石受热后引起表层和内部热胀
冷缩不同引起。
★ 冰作用 进入岩石裂缝中的水反复融化与 冻结，对岩面产生劈裂作用而引起。冰川底部 和两侧的岩石会受到冰川的压力和磨蚀作用而 破碎。 ★ 风的作用 ★ 水的作用 主要风和流水把岩石表层剥落的碎屑吹走、冲 走及磨蚀。
变质岩
火山爆发
意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体
• 四、岩石的风化 • 风化(weathering)是指岩石、矿物在外
界因素和内部因素的共同作用下，逐渐 发生崩解和分解的过程。
风化过程是形成土壤母质的先决条件 ,按风化作 用的因素和特点分为：物理风化、化学风化、和生 物风化。
（一）物理风化 指在物理因素作用下,岩石,矿
第一章 土壤矿物质
矿物质 38%，(95%)
有机质 12%，(5%)
溶液 (15-35%)
空气 (15-35%)
第一节 岩石的风化
岩石风化形成的矿物颗粒统称土壤矿物质。
• 一 、 地壳的元素 组成
• 地壳的成分极其复 杂，几乎包括绝大 多数已知元素，但 以氧、硅、铝、铁 四种元素为主。
表 1-1 地壳和土壤的平均化学组成（重量%） （维诺格拉多夫，1950、1962）*
溶洞
2、水化作用
岩石中的矿物与水化合成为新的含水矿物的过 程，称为水化作用。
•实质是水分子进入矿物晶格。
•水化作用使矿物体积增大、硬度降低、溶解度 加大，有利于进一步的风化崩解。
CaSO4+2H2O (硬石膏)
CaSO4 2H2O （石膏）
2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 3H2O
砂岩、砾岩、页岩、石灰岩。 共同特点是：有明显的层理构造；矿物
成分复杂并呈碎屑状组织；有时含有化石。
沉积岩
页岩
（三）变质岩
变质岩是沉积岩、岩浆岩经过高温高压或受岩 浆侵入的影响，其矿物组成、结构，以至化学 成分发生剧烈改变后形成的。 共性是：矿物质地致密，坚硬；不易风化。 例如片麻岩，石英岩，板岩，片岩，千枚岩， 大理岩等。