Bài giảng khoa học đất (ngành quản lý đất đai) chương 3 (2) đất từ đá

ĐẤT TỪ ĐÁ
• Đất ở khắp mọi nơi!
• Đất có nguồn gốc từ đâu?
• Đất phát triển như thế nào?

• Đá có đóng góp gì cho đất?


Đất
• Phẫu diện đất
• Và khi lấy đất để lên
tay thì chúng ta cảm
nhận được các hạt
cát, thịt, sét và thành
phần chất hữu cơ


Sự phong hóa

Đá 

Đất

• Sự phong hóa là
quá trình phá hủy
đá, đất và các
khoáng vật
• Phong hóa gồm
hai loại:
– Phong hóa cơ học
(disintegration)

– Phong hóa hóa học
(decomposition)

epilithic

endolithic


Sự phong hóa đá

• Diễn ra ngoài
trời (in-situ)
• Khác với sự
xói mòn (mẫu
chất tại một
điểm bị lấy đi)


Phong hóa cơ học (vật lý)
bẻ vỡ các đá gốc thành những mảnh vụn mà không làm
swf
thay đổi thành phần hóa học của đá

đá lớn  đá nhỏ  tinh khoáng
chasmolithic


Phong hóa cơ học (vật lý)

Các tiến trình

1) Đóng băng/tan băng hoặc do thay đổi nhiệt độ
1 cm3 nước  1,09 cm3 nước đá
chasmolithic


Phong hóa cơ học (vật lý)
Các tiến trình (tt)
2) Rễ thực vật cũng có thể
làm nứt rạn các đá
3) Gió mạnh chuyên chở các
vật liệu như các hạt cát đi xa
và cát lại làm mòn dần các đá
nổi trên mặt đất.

chasmolithic


Phong hóa hóa học
Các tiến trình
•
•
•
•
•
•

Sự thủy hóa
Sự thủy phân

Sự oxy hóa
Sự khử hóa
Sự hòa tan
Sự vôi hóa

• Phong hóa hóa học
là quá trình các
khoáng vật trong
đá thay đổi trở
thành các hạt nhỏ
hơn và dễ bị rửa
trôi hơn.


Phong hóa hóa học
• diễn ra nhanh ở
những đá có nhiều
góc cạnh (diện tích
bề mặt lớn/thể tích
nhỏ)
• Dần dà các góc
nhẵn cạnh bị bào
mòn (bo tròn)


Phong hóa hóa học
là sự phá hủy đá bằng các phản ứng hóa học

• Sự thủy hóa
là sự kết hợp giữa nước với khoáng, oxide, silicate

làm gia tăng thể tích
Fe2O3 + H2O  2FeOOH
Hematite
Goethite
Fe2O3 + nH2O  Fe2O3.nH2O
Stilnopsiderite
CaSO4 + 2H2O  CaSO4.2H2O
Thạch cao


Phong hóa hóa học
• Sự thủy phân
là do sự phân lìa nước thành ion H+ và ion OH-.
có thể có tác dụng như một acid hay một base
trên các tinh khoáng
Sự phân lìa này càng mạnh nếu nhiệt độ càng lớn
K2O.Al2O3.6SiO2 + 3H2O  Al2O3.2SiO2.2H2O + 2KOH + 4SiO2

Trực tràng

Kaolinite


Phong hóa hóa học
• Sự oxy hóa
oxy có thể thâm nhập thành phần
của các khoáng dễ dàng
chất sắt rất dễ bị oxy hóa làm cho các
khoáng này bể nhỏ ra

Sự oxy hóa đi kèm với sự thủy hóa
hoặc thủy phân
FeMg.SiO4 + 9/2H2O + 1/4O2  Si(OH)4+ Fe(OH)3 + Mg(OH)2
Olivine
Silice ròng ngậm nước


Phong hóa hóa học
• Sự khử hóa
xảy ra nơi mà các vật liệu đất bị
bão hòa nước (oxy không thể
thâm nhập thành phần của các
khoáng)
Fe2O3 + 4SO42- + 8CH2O + 1/2O2  2FeS2 + 8HCO3- + 4H2O
pyrite


Phong hóa hóa học
• Sự hòa tan
CaCO3 + 2H+ + 2OH- 
H2CO3 + Ca2+ + 2OH-

Sự phong hóa này
có thể gia tăng
khi nhiệt độ tăng


Phong hóa hóa học
• Sự vôi hóa
tác dụng của nước chứa CO2, các loại đá vôi

sẽ thành bicarbonate dễ hòa tan

CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2


Phong hóa hóa học
• Phong hóa hóa học
tạo các hạt sét để
cây trồng có thể
phát triển được

• Hỗn hợp gồm xác
cây mục và các loại
hạt (sét, thịt, cát)
hình thành nên đất


Sự phong hóa
• Sự phong hóa vật lý và
hóa học diễn ra đồng
thời
Phong hóa vật lý phá vỡ
đá thành nhiều mãnh
làm tăng diện tích bề
mặt để cho phong hóa
hóa học tiếp tục phá vỡ
đá nhỏ xuống kích
thước nhỏ hơn

Sự phong hóa
phụ thuộc lớn vào
điều kiện khí hậu
• Nơi nào có nhiều nước
thì sự phong hóa diễn
ra nhanh hơn.
• Nhiệt độ cao cũng làm
cho sự phong hóa diễn
ra nhanh hơn.


Sự phong hóa

Ngược lại
• Ở vùng khí hậu khô
hạn thì sự phong hóa
diễn ra rất chậm.
• Tuy nhiên, sự phong
hóa cơ học có thể
diễn ra nhanh hơn
một ít do tác động
của nhiệt độ


Sự phong hóa đá sản
sinh ra các hạt đất
• Khi nhìn thấy
các hạt cát, ta
có thể xác định
được loại đá mà

đã phong hóa để
hình thành
chúng


Các loại đá khác nhau trên thế giới

• Italy
• Hawaii
• Madeline
Is.
Wisconsin
• St. Peter
Sandstone,
St. Paul,
MN