Tài liệu Chương 1 - Sự Hình Thành Đất pptx

Chương 1
Sự Hình Thành Đất
Nguyễn Kim Thanh
2010
2
Chu kỳ đá
•
Igneous rock: low and quick cooling
•
Wearhering and sedimentation
•
Metamorphic rock
3
The
rock
cycle
/>4
5
/>Soil Development
6
SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT (Soil Development)
•
Phong hóa làm gãy vỡ bề mặt đá bở quá
trình cơ học hoặc hóa học
•
Sự hình thành đất bởi 5 yếu tố:
–
Climate: khí hậu
–
Topography: địa hình
–

Parent material: đá gốc (rock from which the
soil is formed)
–
Time: thời gian
–
biological processes: các quá trình sinh học
7
Quá trình thành tạo
Dòng
Magma
AS mặt
trời
Nước và năng
lượng gió
Quá trình phân rã
vật lý và hóa học
Vận chuyển và lắng
Chôn vùi và lithid hóa
Đá trầm tích
Đá núi lửa chôn vùi
Quá trình biến chất
Đá biến chất
Nhiệt bức
xạ
Magma
Đá núi lửa trên
bề mặt
Phơi và bào
mòn
8

•
Climate: Lượng mưa càng cao, thì sự xói mòn càng lớn cũng
như sự rửa trôi. Dạng đất laterites hình thành tại vùng khí hậu
ẩm nơi chỉ có Al
2
O
3
(Bauxite) and Fe(OH)
3
ở lại.
•
Topography: độ dốc bề mặt càng lớn, thì lượng vật liệu bị xói
mòn và chuyển ra khỏi nơi đó càng cao.
•
Parent Material: Granites thì trơ trong quá trình phong hoá hơn
so với gabbros. Cát thì trơ hơn đá vôi ở nơi khí hậu ẩm, tuy
nhiên đá vôi thì trơ hơn cát tại vùng khí hậu khô cằn (phong
hóa).
•
Plant and Animal activity: Plant and animal activity produces
humic acids that are powerful erosion agents. Plants can
physically erode as well as chemically erode. Plants stabilize
soil profiles, Animals (including man) tend to destabilize the soil
profile, increasing erosion.
•
Time: tốc độ phản ứng càng chậm, thì đá phơi bào vẫn tồn tại
lâu, và the more likely it is to be weathered.
9
Tốc độ phong hóa là bao lâu?
Rates of Weathering of Clean Rock

Surfaces
(micro-meters/1000years)
Rock Type
Cold
Climate
Warm, Humid
Climate
Basalt 10 100
Granite 1 10
Marble 20 200
10
Sự bền của khoáng theo Goldich Dissolution Series
Mg-Pyroxene Calcic Plagioclase
Mg-Ca Pyroxene Calcic-Alkalic Plagioclase
Amphibole Alkalic-Calcic Plagioclase
Biotite Alkalic Plagioclase
Potassium Feldspar
Muscovite
Quartz (SiO
2
)
11
Tổng quát các trường hợp phong hóa
Rocks
phân rã thành các khoáng (minerals)
Rất chậm Chậm nhanh
weathered weathered weathered
minerals minerals minerals
(Quartz) (Feldspars) (Calcite)
Muscovite

Disintegration Decomposition
Quartz silicate clays
Resistant Soluble
Decay Products (Ca
++
, K
+
, Fe
+
,
(Fe Al oxides) SO
4
)
12
Khoáng nguyên sinh phong hóa thành khoáng thứ sinh
phong hóa: sự chuyển đổi hóa học của minerals
(in soils, involves water, gases, acids, etc).
Parent material soil
Desilication via weathering
Parent Material=primary silicates formed from
igneous/metamorphic processes
•
Đất = khoáng thứ cấp silicates, oxides,
carbonates, v.v formed from weathering
processes
13
Profile đất
O - Lớp mùn
A - Thịt - sét
B – phong hóa

C – Đá gốc –
phong hóa
14
ĐÁ VÀ KHOÁNG TẠO ĐấT
1. 3 quá trình tạo chất trong chu kỳ đá
-
Đá núi lửa,
-
Đá phong hóa và lắng
-
Đá biến chất
2. Magma
-
Quá trình nguội dần và dạng khóang
nguội chậm, nguội nhanh
-
5 lọai: từ siêu acid SiO
2
>75% đến siêu bazơ:
SiO
2
<45%
15
Khoáng
Nguyên
sinh:
-
Quartz
-
Muscovite

-
Feldspare
…
SiO
2
KAl
2
(AlSi
3
O
10
)(F, OH)
2

[Al,Si,O,Na,K]
Thứ sinh:
-
Sét:
kaolinite
-
Allophane
-
Gibbsite
….
Al
2
O
3
.2 SiO
2

.2 H
2
O or Al
2
Si
2
O
5
(OH)
4
Si
3
Al
4
O
12
.nH
2
O
Al(OH)
3
…
16
Cấu tạo bởi các:
-
Các oxit: quartz (SiO
2
), haematite (Fe
2
O

3
), Rutin
(TiO
2
), alumina (AL
2
O
3
)…
-
Các silicate:
–
Nesosilicates (single tetrahedrons)
–
Sorosilicates (double tetrahedrons)
–
Inosilicates (single and double chains)
–
Cyclosilicates (rings)
–
Phyllosilicates (sheets)
–
Tectosilicates (frameworks)
-
Aluminosilicates: là vật liệu khoáng nhiều thứ 2
(sau silicates): AL
2
O
3
Zn SiO

2
H
2
O
Khoáng nguyên sinh
17
Nhóm Mica
•
Biotite (Potassium Iron Magnesium
Aluminum Silicate Hydroxide Fluoride)
•
Lepidolite (Potassium Lithium
Aluminum Silicate Hydroxide Fluoride)
•
Muscovite (Potassium Aluminum
Silicate Hydroxide Fluoride)
•
Phlogopite (Potassium Magnesium
Aluminum Silicate Hydroxide Fluoride)
•
Zinnwaldite (Potassium Lithium
Aluminum Silicate Hydroxide Fluoride)
18
Single tetrahedral
1. Cordierite: Mg
2
Al
4
Si
5

O
18
, Magnesium Aluminum Silicate
2. Biotite: K (FE, Mg)
3
AlSi
3
O
10
(F, OH)
2
, potassium
iron magnesium aluminum silicate hydroxide
fluoride.
3. Feldspars:
- Albite : NaAlSi
3
O
8
, Sodium aluminum silicate;
-
Oligoclase: Na(90-70%) Ca(10-30%) (Al, Si)AlSi2 O8,
Sodium calcium aluminum silicate
-
Andesine: Na(70-50%) Ca(30-50%) (Al, Si)AlSi2 O8,
Sodium calcium aluminum silicate
19
Single tetrahedral – Feldspars (2)
-
Labradorite: Ca(50-70%) Na(50-30%) (Al, Si)AlSi2 O8,

Calcium sodium aluminum silicate
-
Bytownite: Ca(70-90%) Na(30-10%) (Al, Si)AlSi2 O8,
Calcium sodium aluminum silicate
Alkali feldspars
-
Microcline: KAlSi
3
O
8
, Potassium Aluminum silicate
-
Sanidine: KAlSi
3
O
8
, Potasium Aluminum Silicate
- Orthoclase: KAlSi
3
O
8
, Potasium Aluminum Silicate
20
BYTOWNITE
BYTOWNITE
ALBITE
ALBITE
OLIGOCLASE
OLIGOCLASE
ORTHOCLASE

ORTHOCLASE
MICROLINE
MICROLINE
21
LABRADORITE
ANDALUSITE
OLIVINE
GADOLINITE-(Y)
22
MUSCOVITE
23
không thuỘc feldspars
•
Datolite: CaBSiO
4
(OH), Calcium Boron Silicate
Hydroxide.
•
Euclase: BeAlSiO
4
OH, Beryllium Aluminum
Silicate Hydroxide.
•
Olivine: (Mg, Fe)2SiO4, Magnesium Iron
Silicate
•
GADOLINITE-(Y): Y
2
FeBe
2

Si
2
O
10
, Yttrium
Iron Beryllium Silicate;
24
The Garnet Group:

•
Almandine (Iron Aluminum Silicate)
•
Andradite (Calcium Iron Silicate)
•
Grossular (Calcium Aluminum Silicate)
•
Pyrope (Magnesium Aluminum Silicate)
•
Spessartine (Manganese Aluminum Silicate)
•
Uvarovite (Calcium Chromium Silicate)
25
DATOLITE
EUCLASE