Khoáng sét và sự liên quan của chúng với một vài chỉ tiêu lý hóa học trong một số Đất ở Việt Nam - Chương 3

Chơng III
Khoáng sét trong nhóm đất đỏ vàng
vùng đồi núi
Nhóm đất đỏ vàng chiếm một diện tích lớn ở vùng đồi núi nớc ta, phân bố rộng từ vùng
đồi núi phía Bắc đến tận vùng cao nguyên Tây Nguyên trên độ cao từ 200-1000 m. Chúng hình
thành trên các loại đá mẹ rất khác nhau, song nói chung đều chịu ảnh hởng của quá trình
Ferralit hoá mạnh (rửa trôi cation kiềm + kiềm thổ cùng axit silicic và tích luỹ tơng đối sắt
nhôm) do địa hình cao dốc và khí hậu nhiệt đới nóng ẩm chi phối. Đây là nhóm đất đợc các nhà
thổ nhỡng nớc ngoài (Gôcbonop 1965; Pagel 1962; Fridland 1973) cũng nh những nhà thổ
nhỡng Việt Nam điều tra nghiên cứu về phát sinh, tính chất vật lý, hoá học, sinh học đất khá kỹ.
Những kết quả nghiên cứu của các tác giả đều đi đến thống nhất rằng nhóm đất đỏ vàng vùng đồi
núi đặc trng cho lớp vỏ phong hoá Ferralit điển hình của vùng nhiệt đới nóng ẩm; tính chất lý,
hoá học hay độ phì đất nói chung phụ thuộc sâu sắc vào thành phần đá mẹ, mức độ phong hoá đá
mẹ và mức độ Ferralit hoá của đất. Kết quả xác định thành phần hoá học của một số loại đất đỏ
vàng (từ 1-4 ở bảng 3) thể hiện khá rõ nét đặc tính chung và riêng của các loại đất trong nhóm
này. Xét về thành phần khoáng sét của đất, một chỉ tiêu mà đã đợc các nhà thổ nhỡng khẳng
định là rất quan trọng đối với việc đánh giá lớp vỏ phong hoá thổ nhỡng cũng nh độ phì của
đất, những kết quả nghiên cứu bớc đầu của Fridland (1973); Trần Khải - Nguyễn Vy (1969) cho
thấy rằng khoáng sét Kalinit chiếm u thế trong nhóm đất này. Chính vì vậy khi nêu đặc điểm
của quá trình Ferralit ở đất đồi núi nớc ta, Cao Liêm (1969) đã đa chỉ tiêu khoáng sét kaolinit
là một trong những đặc điểm của quá trình này.
Để nghiên cứu tiếp vấn đề khoáng sét của nhóm đất này, chúng tôi đã chọn một số loại đất
đại diện cho những loại đá mẹ điển hình tạo thành các loại đất Ferralit chủ yếu của nớc ta đồng thời
cũng có sự khác nhau về mức độ phong hoá, về thành phần khoáng vật và về tính chất đất.
- Đất đỏ nâu phát triển trên đá Bazan
- Đất vàng đỏ trên đá Granit
- Đất đỏ vàng trên đá phiến sét và phiến Mica.
I. Đất đỏ nâu trên đá Bazan
Loại đất này tập trung nhiều nhất ở vùng cao nguyên Tây Nguyên Gialai-Kontum; Đắc
Lắc; Lâm Đồng; ở tỉnh Sông Bé; Đồng Nai; một ít ở Bình Trị Thiên và Phú Quỳ- Nghệ Tĩnh với
diện tích khoảng gần 2 triệu ha (Nguyễn Vy- Đỗ Đình Thuận 1977). Theo tài liệu khảo sát và

nghiên cứu của liên đoàn địa chất Việt Nam (1979) thì Bazan ở Việt Nam là sản phẩm của hoạt
động núi lửa phun trào cách đây mấy chục vạn năm qua 4 giai đoạn: Neogien; Pleistoxen sớm;
Pleistoxen giữa và muộn; Holoxen. Bazan phun trào ở tuổi Neogen và Pleistoxen sớm gọi là
Bazan cổ, ở tuổi Pleistoxen giữa và muộn và Holoxen gọi là Bazan trẻ. Các Bazan cổ đợc trào ra
theo các khe nứt, đứt gãy kéo dài và phủ tràn các bề mặt san bằng và thung lũng cổ rộng lớn
(Sông Bé, Phớc Long, Di Linh, Bảo Lộc, Lê Thanh, Kon-Hanùng, Vĩnh Linh, Gio Linh,...).
Bazan trẻ đợc phun ra theo các họng núi lửa điển hình (Plêycu, Buôn Mê Thuột, Xuân Lộc, Cồn
Tiên, Phủ Quỳ, Cù lao Ré, Hoàng Sa,...). Phần lớn diện tích đất đỏ nâu trên Bazan có địa hình cao
nguyên khá bằng phẳng hoặc lợn sóng; đá mẹ Bazan dễ phong hoá cho tầng đất dày đồng nhất
từ vài mét đến vài trăm mét (Cao Liêm 1975), thành phần cơ giới khá nặng, cấp hạt sét 70-80%
(bảng 3). Do địa hình khá cao 200-1000 m so với mặt biển nên đất có quá trình Ferralit hoá điển
hình (bảng 3).Tỷ lệ SiO
2
< 2 pH = 4,2 - 4,4.
R
2
O
3
Đặc điểm này đã ảnh hởng đến sự hình thành và tồn tại khoáng sét trong đất này rất rõ. Chúng
tôi đã xác định khoáng sét của một số mẫu đất đỏ nâu trên Bazan của vùng cao nguyên Tây
Nguyên (vùng có diện tích đất này lớn hơn cả) và thu đợc kết quả sau:

- Bằng phơng pháp nhiệt sai (DTA): các đờng nhiệt sai của một số mẫu đất lấy tại
Plêycu, Kontum, Buôn Mê Thuột đều cho hiệu ứng thu nhiệt 550-560C và hiệu ứng toả nhiệt
900-940, đặc trng của Kaolinit rất sâu và nhọn (hình 5). Phân tích nhiệt sai theo các tầng đất
của một phẫu diện (0-120 cm) chúng tôi cũng thu đợc hiệu ứng nhiệt của Kaolinit rất đặc trng
(hình 6), chứng tỏ Kaolinit chiếm u thế không chỉ trên lớp mặt mà còn ở suốt tầng phẫu diện
đất. Ngoài ra, trên hầu hết các đờng DTA chúng tôi còn thấy hiệu ứng nhiệt 300-340C của
Gơtit. Vậy trong cấp hạt sét của đất còn có hàm lợng khoáng vật thứ sinh có độ phân tán cao
đáng kể.

Trên đờng TG (Thermogravimet) biểu thị sự giảm trọng lợng nớc trong khoáng sét
theo nhiệt độ nung mẫu của các tầng đất chúng tôi thu đợc kết quả theo bảng 5, thấy rằng tỷ lệ
% giảm trọng lợng nớc ở các khoáng sét 2 lớp của Kaolinit khá lớn từ 6-8%.


















Bảng 3: Thành phần hoá học của một số loại đất Việt Nam (dán bảng ngang vào trang này)

Bảng 4: Thành phần cơ giới của các loại đất đỏ vàng và đất đen
cấp hạt mm
Loại đất Độ sâu 1 - 0,25 0,25 -
0,05
0,05 -
0,01
0,01 -

0,005
0,005 -
0,001
< 0,001
Đất đỏ nâu
trên Bazan
0 - 20
20 -40
60 - 80
100-120
2,53
3,22
1,75
1,47
6,34
9,40
7,12
6,55
11,13
8,35
8,34
8,27
8,45
5,07
6,20
7,15
10,15
9,34
6,85
6,43

64,41
65,67
69,65
70,58
Đất đỏ vàng
trên phiến
Mica
0 - 20
20 - 35
35 - 70
3,05
2,30
2,35
8,72
7,43
6,57
11,17
10,40
12,40
8,25
4,65
8,30
10,78
4,18
14,08
52,54
47,25
35,60
70 - 85 1,70 9,34 17,50 7,28 11,37 37,20
Đất vàng đỏ

trên Granit
0 - 20
30 -40
40 -60
7,44
9,35
10,55
10,45
12,50
14,60
16,42
11,20
10,32
7,43
5,40
8,19
12,56
10,35
11,64
35,30
51,20
42,70
Đất đen
trên sản
phẩm đọng
Cácbonát
0 - 20
20 - 43
43 - 75
75 - 120

1,95
3,9
1,36
1,75
2,74
5,69
4,99
5,01
16,13
10,04
11,12
11,50
15,31
11,39
11,48
9,82
26,62
11,43
24,76
20,52
28,44
49,91
43,21
45,58
Đất đen
trên đá
Sepentinit
0 - 15
15 - 35
35 - 75

3,08
1,21
2,61
10,20
11,24
15,75
27,93
30,14
14,43
7,47
4,43
10,91
15,23
16,78
18,36
39,37
48,60
48,52










Bảng 5: Phân tích nhiệt (TG): Trọng lợng nớc giảm của các khoáng sét đất trên Bazan.

Độ sâu tầng đất (cm) Khoảng nhiệt độ (
0
C) Trọng lợng giảm
(mg)
Tỷ lệ % trọng lợng
giảm

0 -20
0 - 250
450 - 590
0 - 1000
14
22
56
4,12
6,29
16,0

20 - 40
0 - 250
40 - 200
430 - 620
0 - 1000
26
21
53
112
3,71
3,00
7,57

16,00

40 - 60
0 - 250
60 - 180
460 - 620
0 - 1000
27
23
43
102
4,5
3,8
7,17
17,0

60 - 80
0 - 250
50 - 170
490 - 640
0 - 1000
27
21
42
106
3,9
3,0
6,0
15,1

80 - 100
0 - 250
30 - 160
400 - 640
0 - 1000
26
20
56
112
3,71
2,86
8,00
16,00

H.5: Đất đỏ nâu trên Bazan






H.6: DTA - đất đỏ nâu trên Bazan
- Bằng phơng pháp tia Runtgen cho thấy rằng trên tất cả các đờng XRD của các mẫu
dất, hiệu ứng 7,14-7,20 và 3,56 của Kaolinit khá rõ rệt (hình 5). Đờng XRD của các tầng đất
trong phẫu diện (hình 7) cũng nh trong các cấp hạt khác nhau từ 56 àm đến <2àm cũng cho
thấy Kaolinit chiếm u thế tuyệt đối (hình 8).














H.7: XRD- Đất
đỏ nâu trên đá

Bazan














H.8: XRD-Đất đỏ nâu trên đá Bazan
Để kiểm tra lại, chúng tôi đã xử lý một mẫu keo ở 550-560C thì thấy các pick 7,14 và
3,56 biến mất, chứng tỏ đó là kaolinit. Đây cũng là loại đất duy nhất chúng tôi không thấy xuất
hiện hiệu ứng của SiO
2
và khoáng sét Mica, đó là do thành phần khoáng vật của đá Bazan rất
nghèo SiO
2
và hầu nh không có Mica. Khi xác định hàm lợng khoáng sét của đất bằng tia
Runtgen với việc dùng mẫu chuẩn trong Bohmit, chúng tôi cũng nhận thấy hàm lợng của
Kaolinit trong cấp hạt sét khá cao ( 20%), cao nhất trong tất cả các loại đất chính của Việt Nam
(bảng 6).