keo đất và khả năng hấp thụ của keo đất

THỖ NHƯỠNG
THỖ NHƯỠNG
Nhóm sinh viên:
Nhóm sinh viên:

Mục lục
Mục lục


I/ NGUỒN GỐC ĐẤT
I/ NGUỒN GỐC ĐẤT
1. Khái niệm về đất.
1. Khái niệm về đất.
2. Thành phần của đất.
2. Thành phần của đất.
3. Quá trình hình thành đất.
3. Quá trình hình thành đất.
4. Phong hóa
4. Phong hóa
II/ CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT
II/ CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH ĐẤT
1.Đá mẹ
1.Đá mẹ
2.Sinh vật
2.Sinh vật
3.Khí hậu
3.Khí hậu

4.Địa hình
4.Địa hình
5.Thời gian
5.Thời gian
6.Con người
6.Con người
III/PHẪU DIỆN ĐẤT
III/PHẪU DIỆN ĐẤT
1.Khái niệm
1.Khái niệm
2.Hình thái của phẫu diện
2.Hình thái của phẫu diện

1.Khái niệm đất là gì?
1.Khái niệm đất là gì?
•
Đất hay được gọi là thổ nhưỡng: Là lớp vật chất tơi xốp
Đất hay được gọi là thổ nhưỡng: Là lớp vật chất tơi xốp
trên bề mặt lục địa.
trên bề mặt lục địa.
•
Đặc trưng của đất:
Đặc trưng của đất:
•
Độ phì
Độ phì
:
:
Độ phì của đất chính là khả năng cung cấp nước,
Độ phì của đất chính là khả năng cung cấp nước,

các chất dinh dưỡng, nhiệt khí cho thực vật và các điều
các chất dinh dưỡng, nhiệt khí cho thực vật và các điều
kiện khác để thực vật sinh trưởng và phát triển. Đây là
kiện khác để thực vật sinh trưởng và phát triển. Đây là
điểm mấu chốt để phân biệt giữa đất với đá.
điểm mấu chốt để phân biệt giữa đất với đá.
•
Bề dày của quyển thổ nhưỡng không lớn. Nới có điều
Bề dày của quyển thổ nhưỡng không lớn. Nới có điều
kiện thuận lợi nhất cũng chỉ vào khoảng 3 – 4 m và bên
kiện thuận lợi nhất cũng chỉ vào khoảng 3 – 4 m và bên
dưới nó là lớp vỏ phong hóa.
dưới nó là lớp vỏ phong hóa.

2. Thành phần của đất
2. Thành phần của đất
•
Đất có 2 thành phần đó là các chất khoáng và các chất
Đất có 2 thành phần đó là các chất khoáng và các chất
hữu cơ:
hữu cơ:


+ Các chất khoáng trong đất: Các chất này chiếm
+ Các chất khoáng trong đất: Các chất này chiếm
tỷ lệ rất cao từ 90 – 95% trọng lượng đat khô.
tỷ lệ rất cao từ 90 – 95% trọng lượng đat khô.


+ Các chất hữu cơ trong đất: Các chất này chiếm tỷ

+ Các chất hữu cơ trong đất: Các chất này chiếm tỷ
lệ nhỏ so với các chất khoáng. Nó có vai trò rất quan
lệ nhỏ so với các chất khoáng. Nó có vai trò rất quan
trọng đối với chất lượng đất (chúng vừa là chất dinh
trọng đối với chất lượng đất (chúng vừa là chất dinh
dưỡng của thực vật, vừa ảnh hưởng tới các đặc tính lý –
dưỡng của thực vật, vừa ảnh hưởng tới các đặc tính lý –
hóa- sinh học, tới quá trình hình thành và hướng phát
hóa- sinh học, tới quá trình hình thành và hướng phát
triển của đất.
triển của đất.

3. Quá trình hình thành đất:
3. Quá trình hình thành đất:
•
Có thể chia thành 3 nhóm quá trình hình thành đất:
Có thể chia thành 3 nhóm quá trình hình thành đất:


- Quá trình sét hóa và feralit hóa.
- Quá trình sét hóa và feralit hóa.


- Qua trình biến đổi và tích lũy chất hữu cơ trong đất.
- Qua trình biến đổi và tích lũy chất hữu cơ trong đất.


- Quá trình tạo đất ( phân tầng đất)
- Quá trình tạo đất ( phân tầng đất)

Năng lượng Mặt trời điều hành quá trình phong
hóa.
Là quá trình biến đổi các vật liệu trên mặt đất
hoặc gần mặt đất do tác động của không khí,
nước, các tác nhân sinh vật
Nguồn năng lượng gây nên quá trình phong hóa
xuất phát từ ngoài vỏ Trái đất hoặc ngay tại vỏ
Trái đất.
4. Phong hóa
4.1. Khái niệm về phong hóa
Năng lượng bên trong trái đất với các hoạt
động kiến tạo, tạo núi, đưa các đá vào đới
phong hóa.

1- Phong hóa vật lý - Phong hóa cơ học -
Trong tự nhiên phong hóa vật lý và phong hóa
hóa học thường xảy ra cùng với nhau, tùy
trường hợp mà một trong hai loại sẽ chiếm ưu
thế hơn.
Kết quả của quá trình phong hóa:
Kết quả của quá trình phong hóa:
- Hình thành các vật chất mới, các đá và các
- Hình thành các vật chất mới, các đá và các
khoáng vật mới.
khoáng vật mới.
- Làm giảm cường đợ chịu lực của đá từ đó phá vỡ
- Làm giảm cường đợ chịu lực của đá từ đó phá vỡ
chúng.
chúng.
- Cải tạo bề mặt Trái đất, thay đởi các đặc trưng

- Cải tạo bề mặt Trái đất, thay đởi các đặc trưng
về thành phần vật chất.
về thành phần vật chất.

•
Phong hoá cơ học
Phong hoá cơ học
: sự thay đổi hình dáng,
: sự thay đổi hình dáng,
kích cỡ của đá và của khoáng vật
kích cỡ của đá và của khoáng vật
•
Phong hóa hóa học
Phong hóa hóa học
: gồm quá trình thay đổi
: gồm quá trình thay đổi
các khoáng vật có trước thành các khoáng
các khoáng vật có trước thành các khoáng
vật mới
vật mới
.
.

Là quá trình làm đá vỡ vụn ra thành các mảnh nhỏ
Là quá trình làm đá vỡ vụn ra thành các mảnh nhỏ
dưới tác dụng của năng lượng phát sinh từ hoạt
dưới tác dụng của năng lượng phát sinh từ hoạt
động tự nhiên
động tự nhiên
.

.
4.2. Phong hóa cơ học
a. Sự giãn nở, co rút do chênh lệch nhiệt độ
Do thay đổi nhiệt độ nhanh, nhiều tạo nên sự
giãn nở và co rút đá  phong hóa cơ học. Quá
trình này thường gặp ở các vùng đá không có
lớp phủ đất hay thực vật.
Sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm hay
từ mùa này sang mùa khác
Sự bóc vỏ hóa tròn

-
Sự không đồng nhất của thành phần khoáng
Sự không đồng nhất của thành phần khoáng
vật, làm cho hệ số dàn nở của chúng khác nhau.
vật, làm cho hệ số dàn nở của chúng khác nhau.


-
Sự không đồng nhất của đá về thành phần vật
Sự không đồng nhất của đá về thành phần vật
chất, về kiến trúc, cấu tạo.
chất, về kiến trúc, cấu tạo.
- Màu sắc: Đá có màu sẫm, tối dễ bị phong hóa
- Màu sắc: Đá có màu sẫm, tối dễ bị phong hóa
hơn đá có màu nhạt.
hơn đá có màu nhạt.
- Độ hạt: Đá có độ hạt thô phong hoá mạnh hơn
- Độ hạt: Đá có độ hạt thô phong hoá mạnh hơn
đá hạt nhỏ.

đá hạt nhỏ.
- Gradient biến đổi nhiệt độ trong một ngày đêm.
- Gradient biến đổi nhiệt độ trong một ngày đêm.
Những yếu tố có ảnh hưởng đến sự phá
huỷ bằng chênh lệch nhiệt độ

Nước chảy vào các khe nứt và các hốc đa,ù bò
đóng băng  thể tích nước sẽ tăng khoảng
9%, tạo nên áp lực tác dụng vào đá làm vỡ
vụn thành các mảnh nhỏ trên bề mặt của tảng
đá.
b.Tác dụng của băng giá
Dung dịch ḿi đi vào trong các khe nứt, lỡ
hởng của đá. Sau khi nước bay hơi, muốn kết
tinh lại tạo ra một áp suất và phá hủy đá.
c. Sự kết tinh của ḿi

Là sự phân huỷ các đá bằng các tác dụng hoá
học của các nhân tố như oxy, nước, khí CO2, các
axit hữu cơ phân bố trong khí quyển, thuỷ quyển
và sinh quyển.
4.3. Phong hoá hoá học

4.4.Phong hoá sinh học
4.4.Phong hoá sinh học
:
:
Là sự phân huỷ các đá bằng
Là sự phân huỷ các đá bằng
các tác dụng hoá học

các tác dụng hoá học
và vật lý
và vật lý
của các nhân tố như oxy,
của các nhân tố như oxy,
nước, khí CO2, các axit hữu cơ phân bố trong khí quyển, thuỷ
nước, khí CO2, các axit hữu cơ phân bố trong khí quyển, thuỷ
quyển và sinh quyển
quyển và sinh quyển
.
.


•
Phong hoá sinh học-vật lý
Phong hoá sinh học-vật lý
:
:


•
Sinh vật phá hoại đá theo phương thức cơ học.
Sinh vật phá hoại đá theo phương thức cơ học.
Rễ cây phát triển có thể gây 1 áp lực 10
Rễ cây phát triển có thể gây 1 áp lực 10
-15kg/cm3. Sinh vật lúc đào hang, khoét lỗ để
-15kg/cm3. Sinh vật lúc đào hang, khoét lỗ để
cư trú đồng thời cũng phá hoại đất đá.
cư trú đồng thời cũng phá hoại đất đá.

•
Phong hoá sinh học- hoá học
•
Vi khuẩn và thực vật thường tiết ra acid hữu cơ để phá hủy đá,
Vi khuẩn và thực vật thường tiết ra acid hữu cơ để phá hủy đá,
hút lấy nhưng nguyên tố cần thiết.
hút lấy nhưng nguyên tố cần thiết.
•
- Một số rễ thực vật tích điện âm
- Một số rễ thực vật tích điện âm


H+ và các ion dương
H+ và các ion dương


môi trường acid phá huỷ các đá.
môi trường acid phá huỷ các đá.
•
Rễ cây cũng thường thải CO2,
Rễ cây cũng thường thải CO2,


thổ nhưỡng chứa nhiều CO2
thổ nhưỡng chứa nhiều CO2
hơn trong không khí từ 10 đến 100 lần làm cho các silicat dễ bị
hơn trong không khí từ 10 đến 100 lần làm cho các silicat dễ bị
phân giải hơn.
phân giải hơn.
•

- Hoạt động quang hợp làm tăng O và CO2 vào mặt đất.
- Hoạt động quang hợp làm tăng O và CO2 vào mặt đất.

- Tác dụng của băng giá:
Một số vật liệu rắn trong các dung dòch tự nhiên bị
hòa tan
CaSO4.2H2O Ca2+ + SO42+ + 2 H2O
a.Hòa tan
Trong điều kiện bình thường:
- Ḿi của nhóm halogen và ḿi sunfua dễ hoà tan.
- Khoáng vật carbonat trong nước th̀n khiết thì khó
hoà tan nhưng nếu có CO2 trong nước thì dễ hoà
tan vì H2O + CO2 ⇔ HCO3 + H+  axit nhẹ ăn mòn
carbonat.
Khoáng vật silicat khó hoà tan, + t
0
cao + 1 áp lực
nhất định thì lâu dài chúng sẽ bị hoà tan dần.

Có sự
Có sự
tham gia của CO
tham gia của CO
2
2


trong các phản ứng phong
trong các phản ứng phong
hóa. TD: p

hóa. TD: p
hong hóa đá vôi gồm hai bước:
hong hóa đá vôi gồm hai bước:
•
- Đầu tiên CO2 khí quyển hoà tan trong nước
- Đầu tiên CO2 khí quyển hoà tan trong nước
tạo thành bicarbonat:
tạo thành bicarbonat:
•


CO2 + H2O
CO2 + H2O
H2CO3H+ + HCO3-
H2CO3H+ + HCO3-
•
- Tiếp theo là bicacbonat tác dụng với calcit:
- Tiếp theo là bicacbonat tác dụng với calcit:
•


H+ +HCO3 - + CaCO3 Ca2+ + 2 HCO3 -
H+ +HCO3 - + CaCO3 Ca2+ + 2 HCO3 -
b.Carbonat hóa

•
Đây là phản ứng phong hóa
Đây là phản ứng phong hóa
gắn thêm H
gắn thêm H

2
2
O
O
vào
vào
trong cấu trúc của chất rắn để tạo nên sản phẩm
trong cấu trúc của chất rắn để tạo nên sản phẩm
ngậm nước. Td phản ứng của fenspat kali với nước
ngậm nước. Td phản ứng của fenspat kali với nước
tạo ra khoáng vật sét và silic.
tạo ra khoáng vật sét và silic.
•


2 KAlSi3O8 +H2O +2 H + 2K+ + Al2Si2
2 KAlSi3O8 +H2O +2 H + 2K+ + Al2Si2


•


O5 (OH) 4 +4SiO2
O5 (OH) 4 +4SiO2
(khoáng vật sét )
(khoáng vật sét )


•

•


•
C.Hydrat hóa:

•
Nước vào ô mạng tinh thể khoáng vật để hình
Nước vào ô mạng tinh thể khoáng vật để hình
thành khoáng vật mới:
thành khoáng vật mới:
•
CaSO4 + H2O
CaSO4 + H2O
→
→
CaSO42H2O
CaSO42H2O
•
(anhydrit) (thạch cao)
(anhydrit) (thạch cao)
•
(quá trình xảy ra đi kèm với sự tăng nở thể tích)
(quá trình xảy ra đi kèm với sự tăng nở thể tích)
•
Fe2O3 + nH2O
Fe2O3 + nH2O
→
→

Fe2O3nH2O
Fe2O3nH2O
•


(hêmatit) (limonit)
(hêmatit) (limonit)
•
Nước chỉ tách ra khỏi ô mang tinh thể khi nhiệt
Nước chỉ tách ra khỏi ô mang tinh thể khi nhiệt
độ tăng cao 400
độ tăng cao 400
0
0
C.
C.

Oxy tham gia một số phản ứng phong hóa, Td:
Oxy tham gia một số phản ứng phong hóa, Td:
trong quá trình oxi hóa khoáng vật chứa sắt.
trong quá trình oxi hóa khoáng vật chứa sắt.
6 H2O + 2 Fe2SiO4 +O2
6 H2O + 2 Fe2SiO4 +O2
4 Fe ( OH) 3 +
4 Fe ( OH) 3 +
2 SiO2
2 SiO2
( Hydroxyt sắt )
( Hydroxyt sắt )
d.Oxy hóa

•
Sự thuỷ phân xảy ra khi các ion H+ và OH- phân
Sự thuỷ phân xảy ra khi các ion H+ và OH- phân
giải từ nước tự nhiên, tác dụng với các ion của
giải từ nước tự nhiên, tác dụng với các ion của
khoáng vật, trao đổi điện tử với nhau để tạo ra
khoáng vật, trao đổi điện tử với nhau để tạo ra
chất mới.
chất mới.
•
H+ thường thay thế các ion kim loại kiềm như-
H+ thường thay thế các ion kim loại kiềm như-
K+ Na+, Ca2+, Mg2+
K+ Na+, Ca2+, Mg2+
•
Nếu có CO2: Nước + CO2
Nếu có CO2: Nước + CO2


HCO
HCO
3-
3-




H+ tăng
H+ tăng

lên thúc đẩy hiện tượng thuỷ phân.
lên thúc đẩy hiện tượng thuỷ phân.
e.Tác dụng thuỷ phân.

•
4K [AlSi3O8] + 6H2O
4K [AlSi3O8] + 6H2O
→
→
4KOH + Al4 [Si4O10] + [OH]8
4KOH + Al4 [Si4O10] + [OH]8
+ 8SiO2
+ 8SiO2
•
nếu có CO2 tham gia:
nếu có CO2 tham gia:
•
4K [AlSi3O8] + 2CO2
4K [AlSi3O8] + 2CO2
→
→
4H2O +
4H2O +
2K2CO3
2K2CO3
+
+
Al4[Si4O10]
Al4[Si4O10]

(Orthoclase)
(Orthoclase)
(dung dịch)
(dung dịch)


(kaolin)
(kaolin)


+ [OH]8 +
+ [OH]8 +
8SiO2
8SiO2


(opal)
(opal)
Td: Orthoclase bị phong hóa
Al4[Si4O10] + [OH]8 + 2H2O → Al2O3nH2O + SiO2nH2O
(kaolin) (bauxit) (opal)
Trong điều kiện ẩm nóng, kaolin tiếp tục bị phân giải

4.5. Tốc độ phong hoá và các nhân tố ảnh
4.5. Tốc độ phong hoá và các nhân tố ảnh
hưởng đến phong hoá
hưởng đến phong hoá
•
Tốc độ phong hóa được xem như là mức độ phá

Tốc độ phong hóa được xem như là mức độ phá
hoại của phong hóa tính bình quân theo thời
hoại của phong hóa tính bình quân theo thời
gian kể từ lúc đá lộ ra .
gian kể từ lúc đá lộ ra .
•
Td: núi lửa Karatau phun tro vào năm 1883, sau
Td: núi lửa Karatau phun tro vào năm 1883, sau
60 năm đã thành một lớp thổ nhưỡng dày trên
60 năm đã thành một lớp thổ nhưỡng dày trên
10cm.
10cm.
•
Tốc độ phong hoá ở vùng Goa của Ấn Độ là
Tốc độ phong hoá ở vùng Goa của Ấn Độ là
1mm trên năm.
1mm trên năm.

•
Khí hậu, trong đó đáng kể là nhiệt độ khơng khí,
Khí hậu, trong đó đáng kể là nhiệt độ khơng khí,
lượng mưa và sự phân phới, lượng bốc hơi, độ
lượng mưa và sự phân phới, lượng bốc hơi, độ
ẩm v.v…
ẩm v.v…
•
Địa hình có ảnh hưởng đến khí hậu.
Địa hình có ảnh hưởng đến khí hậu.
•
Tính chất của đá

Tính chất của đá
Phong hóa là phản ứng của các vật liệu trong
vỏ trái đất để có trạng thái cân bằng khi các vật
liệu này tiếp xúc với các điều kiện mới của môi
trường như nước, không khí và các sinh vật.

•
Độ sâu và tốc độ phong hóa:
Độ sâu và tốc độ phong hóa:
•
Phần lớn quá trình phong hóa diễn ra ở phần trên
Phần lớn quá trình phong hóa diễn ra ở phần trên
của vỏ Trái đất cho đến độ sâu từ vài mét đến vài
của vỏ Trái đất cho đến độ sâu từ vài mét đến vài
chục mét.
chục mét.
•
Do một số tác nhân khác tác động từ phía dưới mặt
Do một số tác nhân khác tác động từ phía dưới mặt
đất làm cho quá trình phong hóa có thể xảy ra ở
đất làm cho quá trình phong hóa có thể xảy ra ở
một độ sâu lớn hơn.
một độ sâu lớn hơn.

Cường độ và độ sâu phong hóa ở các đới khí
hậu khác nhau