幾種地帶性土壤中粘粒礦物組成及演化特點.pdf

1、鐵錳結(jié)核是土壤演化的中間產(chǎn)物,其內(nèi)部處于一個相對封閉的環(huán)境。因此其礦物類型、含量、氧化物活性與元素富集特點包含了土壤演化過程中的某些重要信息。本課題運用化學(xué)選擇性溶提技術(shù)、全量分析、X射線衍射(XRD)及示差XRD分析,研究比較了我國幾種地帶性土壤(紅壤、黃棕壤、黃褐土和棕壤)及鐵錳結(jié)核膠體中,層狀硅酸鹽礦物、氧化鐵礦物及氧化錳礦物在類型、含量、結(jié)晶程度上的異同；分析了不同金屬元素在鐵錳結(jié)核中的富集情況；比較了不同地域、不同層次土壤和鐵

2、錳結(jié)核鐵、錳氧化物的活性特點；結(jié)合化學(xué)分析,探討了土壤礦物的演化過程及環(huán)境對鐵錳結(jié)核生長的物理化學(xué)性質(zhì)影響。主要結(jié)果有:
　　 1、鐵錳結(jié)核中,不同元素的富集程度迥異。與土壤相比,鐵錳結(jié)核中Mn呈極顯著富集,為土壤含量的11.9-52.3倍；Fe、Ca、Li、Pb顯著富集,為土壤中含量的1.8.6.3倍；K在鐵錳結(jié)核結(jié)核中的含量低于其相應(yīng)土壤。不同地帶性土壤及鐵錳結(jié)核間元素含量的比較中,Fe含量差異不顯著；紅壤中Mn含量約為其他

3、類型土壤的2倍。結(jié)核中Li含量高且分布均勻；Pb含量差異極顯著。
　　 2、土壤層狀硅酸鹽礦物從北到南逐漸由2:1型礦物向1:1型礦物過渡,紅壤和黃棕壤中均含有1.4nm礦物,但其鐵錳結(jié)核中無1.4nm礦物；黃褐土和棕壤中除含少量的1.4 nm礦物外,均含有較多的蒙脫石,但其鐵錳結(jié)核中,1.4nm礦物與蒙脫石含量之和相對減少。鐵錳結(jié)核中水云母含量高于其相應(yīng)土壤,黃褐土及其鐵錳結(jié)核中的|.4nm礦物為蛭石。在土壤成土過程的鐵錳結(jié)核

4、形成階段及其以前,土壤中的層狀硅酸鹽礦物主要為水云母,礦物組合相對簡單,1.4nm礦物以及部分蒙脫石等主要是其土壤成土過程的后期產(chǎn)物,是水云母進(jìn)一步演化的結(jié)果。鐵錳結(jié)核作為土壤風(fēng)化成土過程中間階段的產(chǎn)物,在形成后逐漸成為封閉環(huán)境,其中的層狀硅酸鹽礦物進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化延緩。
　　 3、鐵錳結(jié)核中,鐵的活化度、游離度均高于土壤組分,說明鐵錳結(jié)核形成于相對潮濕的環(huán)境。各地區(qū)鐵錳結(jié)核樣品中均發(fā)現(xiàn)水鐵礦的存在。由南至北土壤及鐵錳結(jié)核中氧化鐵

5、礦物類型從針、赤混合型過渡到針鐵礦型。說明南方濕熱氣候有利于氧化鐵礦物的結(jié)晶和赤鐵礦的形成,或許還意味著針鐵礦形成早于赤鐵礦,赤鐵礦是由水鐵礦或針鐵礦轉(zhuǎn)化而來。
　　 4、不同土壤鐵錳結(jié)核中錳氧化物組成和結(jié)晶程度不同。紅壤中錳礦物結(jié)晶度高、礦物種類較單一,主要為鋰硬錳礦；棕壤中具有不同結(jié)晶度的錳礦物,礦物種類較豐富,主要有鈣錳礦、鋰硬錳礦、黑鋅錳礦等；黃棕壤和黃褐土中錳礦物的結(jié)晶度和礦物類型介于以上兩地之間。由北向南,濕熱和酸性