Giáo trình Thổ nhưỡng học

LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình Thổ nhưỡng học được biên soạn cho sinh viên các ngành khoa học đất,
hoá nông nghiệp, môi trường, quản lý đất đai, cây trồng, bảo vệ thực vật… làm tài liệu
tham khảo cho sinh viên các ngành khác, học viên cao học, nghiên cứu sinh và cán bộ
ngành nông nghiệp.
Với tinh thần đổi mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo và được sự đồng ý của trường
Đại học Nông nghiệp I, bộ môn Khoa học đất tái bản giáo trình Thổ nhưỡng học (xuất
bản năm 2000) có sửa đổi, bổ sung, cập nhật thông tin, thay đổi cách trình bày và được
phân công chịu trách nhiệm như sau:
PGS.TS. Trần Văn Chính: Chương VIII, IX, X, XV và một phần chương III.
TS. Cao Việt Hà: Chương VI và VII.
TS. Đỗ Nguyên Hải: Chương XI, XII và XVI
ThS. Hoàng Văn Mùa: Chương I, II và XVII.
PGS. TS. Nguyễn Hữu Thành: Chương IV, V, XIII và XIV.
PGS.TS. Nguyễn Xuân Thành: một phần chương III.
Hiệu đính và chủ biên lần tái bản này: PGS.TS. Trần Văn Chính
Bám sát yêu cầu đào tạo, các tác giả đã tham khảo nhiều tài liệu trong và ngoài
nước, các kết quả nghiên cứu gần đây. Tuy nhiên, do trình độ và thời gian có hạn nên khó
tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của bạn đọc.
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ:
Bộ môn Khoa học đất - Trường Đại học Nông nghiệp I - Gia Lâm - Hà Nội
Telephone: 04 8769272
Email:
Bài mở đầu
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THỔ NHƯỠNG
1. Khái niệm về đất và độ phì nhiêu
Trên mặt địa cầu có chỗ là một khối rắn chắc, có chỗ là bãi cát mênh mông hoang
mạc, có chỗ cây cối mọc xanh tươi bát ngát. Loài người gọi vùng thứ nhất là đá (nham
thạch), vùng thứ hai là sa mạc và vùng thứ ba là thổ nhưỡng. Như vậy thổ nhưỡng là đất
mặt tơi xốp của vỏ lục địa, có độ dầy khác nhau, có thể sản xuất ra những sản phẩm của
cây trồng. Nguồn gốc của đất là từ các loại "đá mẹ” nằm trong thiên nhiên lâu đời bị phá

huỷ dần dần dưới tác dụng của yếu tố lý học, hoá học và sinh học. Tiêu chuẩn cơ bản để
phân biệt giữa "đá mẹ" và đất là độ phì nhiêu, nếu chưa có độ phì nhiêu, thực vật thượng
đẳng chưa sống được thì chưa gọi là thổ nhưỡng.
Thổ nhưỡng học là khoa học nghiên cứu đất nhằm giải quyết những vấn đề quan
trọng của sản xuất xã hội có liên quan đến đất. Do yêu cầu sử dụng đất khác nhau, loài
người đã dùng các phương pháp nghiên cứu đất khác nhau và lích luỹ được rất nhiều kiến
thức về đất. Nhưng cũng có các nhận thức khác nhau về đất. Thí dụ đối với các công trình
xây dựng nhà cửa, đường sá, thuỷ lợi thì đất chỉ là nguyên liệu chịu lực cho nên các cán
bộ thuỷ lợi và xây dựng thường coi đất là một loại nguyên liệu, chỉ quan tâm đến các tính
chất vật lý và cơ lý của đất. Còn trong sản xuất nông nghiệp đất là cơ sở sinh sống và
phát triển cây trồng. Cây trồng có thể sống trên đất là nhờ độ phì nhiêu. Độ phì phát huy
được tác dụng nhờ các yếu tố bên trong của đất (môi trường tự nhiên của khu vực và yếu
tố kỹ thuật canh tác).
Muốn có nhận thức đúng đắn về đất trồng cần phải nắm vững quan điểm độ phì
làm trung tâm. Nhờ có độ phì mà đất trở thành đối tượng canh tác của loài người là tư liệu
sản xuất cơ bản của nông nghiệp và là cơ sở để thực vật sinh trưởng và phát triển. Bởi vì độ
phì nhiêu là khả năng của đất có thể cung cấp cho cây đồng thời và không ngừng cả nước
lẫn thức ăn", khả năng đó nhiều hay ít (tức độ phì cao hay thấp) do các tính chất lý học, hoá
học và sinh học đất quyết định; ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện thiên nhiên và tác
động của con người.
Như vậy độ phì không phải là số lượng chất dinh dưỡng tổng số trong đất mà là
khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây nhiều hay ít. Ðó là một chỉ tiêu rất tổng hợp,
là sự phản ánh tất cả các tính chất của đất vì thế cần có quan điểm toàn diện. Ðã có nhiều
quan điểm khác nhau về độ phì đất. Ricacđô và các nhà khoa học phương Tây cho rằng:
"độ phì đất giảm dần". Các nhà Thổ nhưỡng Liên Xô (cũ) mà đại diện là Viliam thì cho
rằng "độ phì đất không ngừng tăng lên, không có đất nào xấu mà chỉ có chế độ canh tác
tồi mà thôi". Các Mác khi bàn về vấn đề địa tô đã chia độ phì đất làm 5 loại là: độ phì
thiên nhiên, độ phì nhân tạo, độ phì tiềm tàng, độ phì hiệu lực và độ phì kinh tế.
2. Nguồn gốc và thành phần cơ bản của đất
Các loại đá nằm trong thiên nhiên chịu tác dụng lý học, hoá học và sinh học dần

dần bị phá huỷ thành một sản phẩm được gọi là mẫu chất. Trong mẫu chất mới chỉ có các
nguyên tố hoá học chứa trong đá mẹ sinh ra nó, còn thiếu một số thành phần quan trọng
như chất hữu cơ, đạm, nước... vì thế thực vật thượng đẳng chưa sống được. Trải qua một
thời gian dài nhờ tác dụng của sinh vật tích luỹ được chất hữu cơ và đạm, thực vật thượng
đẳng sống được, có nghĩa là đã hình thành thổ nhưỡng. Như vậy có thể nói nguồn gốc
ban đầu của đất là từ đá mẹ. Thí dụ ở nước ta có đất nâu đỏ trên đá bazan, đất nâu đỏ trên
đá vôi, đất vàng đỏ trên phiến thạch sét hoặc đá biến chất như phiến thạch Mica, Gơnai...
Dù là đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất đồng cỏ, thậm chí đất hoang đều gồm
có các thành phần cơ bản sau đây:
Chất vô cơ
- Chất rắn Chất hữu cơ
Thổ nhưỡng - Khe hở giữa các hạt Không khí
Nước
- Các loài sinh vật
Trong đó:
* Chất vô cơ do đá phá hủy tạo thành chiếm 95%
trọng lượng hay 38% thể tích của chất rắn.
* Chất hữu cơ do xác sinh vật phân huỷ chiếm dưới 5% trọng lượng hoặc 12% thể tích
chất rắn.
* Không khí một phần từ khí quyển nhập vào (O
2
+ N
2
) hoặc do đất sinh ra (CO
2
và hơi
nước).
* Nước chủ yếu do từ ngoài nhập vào, vì có hoà tan nhiều chất cho nên nước trong đất
thực chất là dung dịch đất.
* Sinh vật trong đất có nhiều loài như côn trùng, giun, nguyên sinh động vật, các loài tảo

và một số lượng rất lớn vi sinh vật.
Những thành phần trên có thể rất khác nhau về tỷ lệ phối hợp. Thí dụ trong đất
than bùn hàm lượng chất hữu cơ có thể tới 70-80%. Ngược lại trong đất cát, hoặc đất xói
mòn trơ sỏi đá không có thực bì che phủ thì hàm lượng chất hữu cơ chỉ có mấy phần
nghìn mà thôi. Không khí và nước trong đất cũng thay đổi rất nhiều bởi vì hai thành phần
này tồn tại trong các khe hở của đất, nó không những phụ thuộc độ chặt, độ xốp mà còn
phụ thuộc độ ẩm của đất. Cả hai thành phần này cộng lại có thể chiếm trên 50% thể tích
đất.
Cần quan tâm đến thành phần sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật bởi vì hầu hết các
quá trình biến hoá phức tạp xảy ra trong đất đều có sự tham gia của vi sinh vật. Với nội
dung của giáo trình, ở đây chỉ đề cập đến ảnh hưởng của vi sinh vật đến đất.
3. Ðất là cơ sở sinh sống và phát triển thực vật, là tư liệu sản xuất cơ bản của nông
nghiệp
Ðặc điểm cơ bản của sản xuất nông nghiệp là tạo ra chất hữu cơ trong đó có sản
xuất thực vật. Trong cuộc sống thực vật cần có đủ 5 yếu tố là ánh sáng (quang năng),
nhiệt lượng (nhiệt năng), không khí (O
2
và CO
2
), nước và thức ăn khoáng. Trong đó 3 yếu
tố đầu do thiên nhiên cung cấp (yếu tố vũ trụ), nước vừa do thiên nhiên vừa do đất cung
cấp, còn thức ăn khoáng gồm rất nhiều nguyên tố như N, P, K, S, Ca, Mg và các nguyên
tố vi lượng là do đất cung cấp. Như vậy những năm thời tiết khí hậu bình thường, trong
điều kiện cùng một loại giống và trình độ canh tác tương tự thì năng suất cây trồng trên
các loại đất cao hay thấp nói chung phụ thuộc vào khả năng cung cấp thức ăn của đất.
Ngoài ra đất còn là nơi để cho cây cắm rễ, "bám trụ" không bị nghiêng ngả khi mưa to
gió lớn.
Một loại đất được gọi là tốt phải bảo đảm cho thực vật "ăn no" (cung cấp kịp thời
và đầy đủ thức ăn), "uống đủ" (chế độ nước tốt), "ở tốt" (chế độ không khí và nhiệt độ
thích hợp) và "đứng vững" (rễ cây có thể mọc rộng và sâu).

Sản xuất nông nghiệp bao gồm 2 nội dung lớn là: sản xuất thực vật (trồng trọt) và
sản xuất động vật (chăn nuôi). Chúng ta biết rằng nếu không có thực vật hút thức ăn trong
đất qua tác dụng quang hợp biến thành chất hữu cơ thực vật thì động vật không thể có
nguồn năng lượng cần thiết để duy trì cuộc sống của chúng. Bởi vậy đất không những là
Không khí
Nước
Chất
vô cơ
Chất
hữu
cơ
cơ sở sản xuất thực vật mà còn là cơ sở để sản xuất động vật. Trồng trọt phát triển thì
chăn nuôi cũng phát triển.
4. Ðất là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái
Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa các sinh vật với
môi trường. Trên địa cầu có vô số sinh vật, các sinh vật này cùng với môi trường của
chúng tạo thành sinh quyển. Sinh quyển do nhiều hệ sinh thái tạo thành. Mỗi hệ sinh thái
có tổ hợp sinh vật riêng của nó. Trong môi trường thiên nhiên của một vùng thì động vật,
vi sinh vật, thổ nhưỡng làm thành một hệ sinh thái. Đó là một bộ phận quan trọng trong
hệ sinh thái của vùng. Mặt khác tình hình đất của một vùng lại có quan hệ với những yếu
tố khác cấu tạo nên hệ sinh thái của vùng đó, giữa chúng có quan hệ điều tiết cân bằng
lẫn nhau và khống chế nhau. Vì vậy, trong khoa học môi trường, đất không những là tư
liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp mà còn được coi là một bộ phận quan trọng của hệ
sinh thái một vùng. Ðất có ý nghĩa quan trọng đối với loài người tương tự như nước,
không khí, sinh vật và khoáng sản.
Loài người sống trong môi trường thiên nhiên, luôn tìm cách cải tạo môi trường
xung quanh để phù hợp với yêu cầu của sản xuất và cuộc sống, lập nên cân bằng động
của hệ sinh thái. Nhưng mặt khác sự hoạt động của loài người cũng có lúc phá huỷ cân
bằng sinh thái thiên nhiên mà hậu quả là những tổn thất không bù đắp được. Thí dụ hậu
quả của ô nhiễm đất không những gây nên tình trạng hoang hoá đất, thay đổi hệ sinh thái

đất từ đó làm thay đổi hệ sinh thái đồng ruộng, thậm chí có thể dẫn đến sự hủy diệt một
số sinh vật trong vùng. Ô nhiễm đất còn có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con
người và gia súc.
Những năm gần đây, khoa học môi trường đã đòi hỏi công tác thổ nhưỡng có biện
pháp giám định, phòng ngừa và xử lý ô nhiễm đất, định ra tiêu chuẩn làm sạch hoá đất.
Từ đó ta thấy Thổ nhưỡng học cận đại đã có sự phát triển mới, nó đã trở thành một bộ
phận quan trọng trong khoa học môi trường.
Từ những ý nghĩa trên, việc sử dụng đất không những căn cứ vào yêu cầu của nền
kinh tế quốc dân và sự phát triển nông nghiệp mà còn phải xuất phát từ góc độ khoa học
môi trường, chú ý đến vấn đề cân bằng động trong toàn bộ hệ sinh thái tự nhiên. Nếu đất
phù hợp với nông nghiệp thì làm nông nghiệp, phù hợp với lâm nghiệp thì phát triển rừng.
Ðất phù hợp với chăn nuôi thì phát triển đồng cỏ... Ðối với những vùng đất bị ô nhiễm
nghiêm trọng thì cấm trồng cây lương thực thực phẩm hoặc chăn thả gia súc mà nên chuyển
sang trồng cây lâm nghiệp hoặc cây lấy gỗ. Ðối với quản lý đồng ruộng cần lưu ý phòng
chống ô nhiễm do thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ hoặc ảnh hưởng của nước thải công nghiệp.
Ðối với khai hoang cần chú ý chống xói mòn đất và khô cằn đất làm ảnh hưởng đến toàn
bộ hệ sinh thái của khu vực.
5. Ðối tượng và nhiệm vụ của thổ nhưỡng học
Thổ nhưỡng học là môn khoa học nghiên cứu đất trồng. Ðây là một môn khoa học
cơ sở nhằm trang bị cho học viên kiến thức về nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân
bố các loại trên địa cầu, những đặc tính về hình thái, lý học, hoá học và sinh học đất cùng
với phương hướng sử dụng, cải tạo và bảo vệ nhằm nâng cao độ phì đất để cây trồng đạt
năng
suất cao và ổn định.
Ðể học tốt môn Thổ nhưỡng học cần có những kiến thức nhất định về địa chất,
thực vật, vi sinh vật, sinh lý, thực vật, toán, lý và nhất là hoá học. Mặt khác, trên cơ sở đã
học môn Thổ nhưỡng học viên sẽ có điều kiện học tốt các môn chuyên môn có liên quan
như nông hoá học, thuỷ nông, đánh giá đất, định giá đất, quy hoạch đất, cây công nghiệp,
cây lương thực, rau quả, bảo vệ thực vật...
Muốn đánh giá đất đầy đủ cần phối hợp giữa kết quả khảo sát đất ở thực địa, phân

tích đất trong phòng thí nghiệm với kết quả thí nghiệm đồng ruộng và trong chậu. Ngoài
ra cần tổng kết kinh nghiệm quần chúng.
Chương I
KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT

Vỏ Trái Ðất được cấu tạo bởi các loại đá khác nhau, một loại đá thường được cấu
tạo bởi một số khoáng vật nhất định. Ðá và khoáng vật ở lớp ngoài cùng của vỏ Trái Ðất
bị phá huỷ tạo thành mẫu chất, do tác động của sinh vật mẫu chất biến đổi tạo thành đất.
Vậy khoáng vật và đá là cơ sở vật chất để hình thành nên đất.
1. Khoáng vật
1.1. Khái niệm chung về khoáng vật
Theo địa chất học: khoáng vật là sản phẩm tự nhiên của các quá trình hoá lý và
các quá trình địa chất diễn ra trong vỏ Trái Ðất, có thành phần tương đối đồng nhất và có
những tính chất vật lý, hoá học nhất định.
Khoáng vật tồn tại ở 3 thể: rắn, lỏng và khí, trong đó chủ yếu ở thể rắn. Khoáng
vật thể rắn hình thành và tồn tại ở 2 dạng cơ bản là kết tinh tạo thành các tinh thể và vô
định hình, hầu hết khoáng vật ở dạng tinh thể. Hình dạng tinh thể do sự liên kết theo quy
luật của các nguyên tử, ion hoặc phân tử tạo nên các mạng lưới tinh thể.








a. Muối mỏ b. Thạch anh
Hình 1.1. Mạng lưới tinh thể và hình dạng một số khoáng vật
Các khoáng vật khác nhau có: hình dạng, kích thước, độ cứng, tỷ trọng, màu sắc,
cát khai, vết vỡ, thành phần hoá học... rất khác nhau, đây cũng là những dấu hiệu để nhận

biết và phân loại khoáng vật trong tự nhiên.
Tuỳ điều kiện hình thành mà một khoáng vật có kích thước khác nhau. Ví dụ:
Khoáng vật mica là những tấm mỏng có kích thước từ vài mm
2
đến hàng m
2
.
Một số khoáng vật có cùng thành phần nhưng kết tinh ở mạng lưới tinh thể khác
nhau tạo nên khoáng vật có tính chất vật lý khác xa nhau. Ví dụ: Than chì và kim cương
có cùng thành phần hoá học là C nhưng kết tinh ở mạng tinh thể khác nhau mà than chì
có độ cứng 1, kim cương có độ cứng 10.
Hiện nay đã xác định được trên 3000 loại khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất.
Theo Chetvericốp, toàn bộ khoáng vật có trong vỏ Trái Ðất nằm trong 10 lớp:
- Silicát
- Cácbonát
- Oxyt
- Hydroxyt
- Sunphua
- Sunphat
- Haloit
- Phosphat
- Vonfranat
- Nguyên tố tự nhiên
Na
Cl
Một số tác giả đề nghị ghép lớp Sunphua với Sunphát thành lớp khoáng vật có lưu
huỳnh... Dựa vào nguồn gốc thành tạo, các khoáng vật nằm trong 2 nhóm lớn là khoáng
vật nội sinh và khoáng vật ngoại sinh. Có khoảng 50 khoáng vật chiếm tỷ lệ lớn trong các
loại đá ở vỏ Trái Ðất được gọi là khoáng vật chính tạo đá.
Trong thổ nhưỡng học, khoáng vật được chia làm 2 nhóm: khoáng vật nguyên

sinh và khoáng vật thứ sinh. Khoáng vật nguyên sinh được hình thành đồng thời với sự
hình thành đá. Ví dụ: thạch anh, Fenspat, mica trong đá Granít là các khoáng vật nguyên
sinh.
Khoáng vật thứ sinh được hình thành do quá trình biến đổi như các quá trình
phong hoá, các hoạt động địa chất.v.v. Do vậy khoáng vật thứ sinh gặp nhiều trong mẫu
chất và đất như oxyt, hydroxit, các keo sét.v.v..
Sự phân biệt khoáng vật nguyên sinh với thứ sinh có tính chất tương đối. Thạch
anh trong đá Granít là nguyên sinh, khi granít bị phong hoá cho ra thạch anh là khoáng
thứ sinh, nhưng thạch anh thứ sinh lại là thành phần chính tạo đá trầm tích là cát kết nên
nó cũng là khoáng nguyên sinh trong đá cát...
Các khoáng vật có thể tồn tại độc lập hoặc liên kết với nhau trong những quá trình
địa chất nào đó để tạo thành đá. Vì vậy khoáng vật là thành phần vật chất cơ bản cấu tạo
nên vỏ Trái Ðất.
Nhiều khoáng vật là nguồn tài nguyên khoáng sản rất có giá trị đối với con người.
1.2. Một số loại khoáng vật trong vỏ Trái Ðất
a. Lớp Silicát
Silicát là lớp khoáng vật gặp nhiều nhất trong vỏ Trái Ðất, có khoảng 1500 loại
khoáng vật của vỏ Trái Ðất nằm ở lớp này. Theo viện sĩ A.Phecxman, lớp Silicát chiếm 75 %
trọng lượng vỏ Trái Ðất, nhiều
khoáng vật của lớp này là
khoáng vật chính tạo đá.
Ðơn vị cơ sở cấu tạo nên
khoáng vật lớp Silicát là khối 4
mặt Silic-oxy có công thức
[SiO
4
]
4-
với 1 nguyên tử Silic
nằm giữa 4 nguyên tử oxy nằm

ở 4 đỉnh.
Các khối [SiO
4
]
4-
có thể
ghép nối với nhau theo các
phương để tạo thành các lớp Silicát phụ là Silicát dải, Silicát đảo, Silicát khung... Ngoài
ra do thừa 4 hoá trị âm nên có thể liên kết với nhiều nguyên tố khác ở dạng cation như
Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
, Na
+
... Ðặc biệt, Silic trong khối 4 mặt có thể được thay thế bởi Al (thay
thế đồng hình khác chất) tạo thành nhôm Silicát (alumino Silicát). Sau đây là một số
khoáng vật điển hình:
Ôlivin [(Mg,Fe)
2
.SiO
4
]
Màu xanh ô liu, độ cứng 6,5 - 7,0, tỷ trọng 3,3 - 4,0, ánh thuỷ tinh, vết vạch không
màu, cát khai trung bình. Kết tinh ở dạng khối hay dạng hạt.
Ôlivin có nguồn gốc từ hoạt động macma, là khoáng vật chính tạo thành các đá
macma siêu bazơ, macma bazơ như: Ðunit, Peridotit, gabro, bazan... Trong các quá trình
biến đổi hậu sinh chuyển thành Secpentin, Tan, Manhetit, Limonít và Ôpan.

Ôlivin đẹp được sử dụng làm đồ trang sức, loại chứa nhiều Mg (45-50% MgO)
dùng sản xuất gạch chịu lửa. Ở Việt Nam Ôlivin gặp ở núi Nưa - Thanh Hoá, Phủ Quỳ -
Nghệ An, Tây Nguyên...
Nguyên tử Silic
Nguyên tử oxy
Hình 1.2: Cấu tạo của khối 4 mặt oxit
silic, khoảng cách Si-O
2
là 1,6 Ǻ
Mica trắng và đen
Mica trắng có công thức hoá học: K.Al
2
[(Al.Si
3
.O
10
)].[OH]
2
giàu

K
Mica đen có công thức hoá học: K(Mg,Fe)
3
[Si
3
AlO
10
][OH,F]
2
Trong thành phần Mica đen có chứa nhiều Fe, Mg.

Các khoáng mica kết tinh ở dạng dẹt, tấm, vảy; Ðộ cứng 2-3; Tỷ trọng 2,7-3,1.
Ánh thuỷ tinh hoặc xà cừ; cát khai rất hoàn toàn dễ tách thành tấm mỏng; màu sắc thay
đổi từ trắng đến vàng, xám và đen. Mica có nguồn gốc từ hoạt động macma rất phổ biến
trong đá macma axit như granít, ngoài ra còn gặp trong đá biến chất như đá phiến mica,
đá trầm tích cơ học như đá cát... Khi bị phá huỷ mica tạo thành Hyđromica, Kaolinít,
Hydroxyt...
Fenspat
Là một nhóm khoáng vật rất phổ biến, chiếm khoảng 50 % trọng lượng vỏ Trái
Ðất. Trong thành phần Fenspat còn có các nguyên tố kiềm và kiềm thổ và được chia làm
các nhóm phụ như octoclaz, plazoclaz.
Fenspat có độ cứng 6,0-6,5; Tỷ trọng 2,6-2,8; Màu trắng, hồng, xám hay đen; cát
khai hoàn toàn theo 2 phương.
Fenspat có nguồn gốc macma, là thành phần chính của các loại đá macma. Khi bị
phong hoá, Fenspat tạo thành Kaolinít, oxyt và các loại muối kiềm và kiềm thổ.
Ôgít Công thức Ca(Mg, Al, Fe)(Si,Al)
2
O
6
Ðộ cứng 5-6. Tỷ trọng 3,2-3,6. Màu đen, lục hay nâu. Ánh thuỷ tinh; cát khai
trung bình. Tinh thể dạng lăng trụ ngắn, tấm hoặc khối hạt đặc sít. Ôgít hình thành do
hoạt động macma, là thành phần chính của đá macma bazơ như bazan, gabrô...
b. Lớp Cácbônát
Lớp khoáng vật này khá phổ biến, là muối của axit H
2
CO
3
. Khoáng vật lớp này
giòn, độ cứng nhỏ, dễ hoà tan trong nước và sủi bọt khi tác động với HCl.
Canxit - Công thức CaCO
3

Kết tinh ở nhiều dạng tinh thể như khối mặt thoi, hình hộp chữ nhật lệch, hình
tháp, hình lăng trụ hoặc tập hợp hạt đặc sít. Ðộ cứng 3, tỷ trọng 2,6-2,8. Ánh thuỷ tinh;
màu trắng, xám, vàng, nâu, lục, lam. Cát khai hoàn toàn theo 3 phương. Sủi bọt mạnh khi
tác động với axit HCl. Canxít được hình thành do hoạt động địa chất ngoại sinh hoặc xác
sinh vật có chứa nhiều CaCO
3
. Canxít là thành phần khoáng vật chủ yếu tạo đá vôi.
Canxít là nguyên liệu để sản xuất vôi, xi măng, làm chất cải tạo phản ứng chua cho đất.
Ðôlômít: Công thức (Ca, Mg)[CO
3
]
2
Ðược hình thành do Mg thay thế Ca trong CaCO
3
. Ðộ cứng 3,5-4,0. Tỷ trọng 1,8-
2,9. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, vàng, xám, lục, đen. Không sủi bọt khi tác động với HCl ở
nhiệt độ thường. Gặp Ðôlômít trong đá vôi hoặc tạo thành các khối riêng. Ðôlômít được
dùng sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất phân bón...
c. Lớp Oxit
Khoáng vật lớp này gồm tất cả các oxyt. Lớp Oxyt có 200 khoáng vật chiếm
khoảng 17 % trọng lượng vỏ Trái Ðất.
Thạch anh: Công thức SiO
2
Rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất. Ðộ cứng 7. Tỷ trọng 2,5 - 2,8. Ánh thuỷ tinh.
Màu trắng, vàng, tím, đen, hồng hoặc trong suốt. Thạch anh gặp ở dạng khối đặc hoặc
vụn, tinh thể có hình lăng trụ với 2 chóp 6 mặt. Thạch anh rất phổ biến trong đá macma
axit, siêu axit, đá biến chất và đá trầm tích.
Thạch anh là khoáng vật bền, rất khó bị phong hoá hoá học.
Hematit: Công thức Fe
2

O
3
Là quặng sắt đỏ, màu vết vạch như màu của máu. Ðộ cứng 5,5-6,0. Tỷ trọng 5,2.
Ánh kim hay phi kim. Màu đỏ rượu vang, xám, sẫm, đen. Kết tinh tạo khối hạt đặc sít hay
trứng cá. Hêmatít có nguồn gốc biến chất hoặc phong hoá hoá học đá macma siêu bazơ.
d. Lớp Hydroxyt
Khoáng vật lớp này là những hợp chất hoá học có thành phần là kim loại và gốc -
OH
-
.
Hydragilit: Công thức Al(OH)
3
Ðộ cứng 2,5-3,5. Tỷ trọng 2,34. Màu trắng, xám, phớt lục, phớt đỏ. Ánh thuỷ
tinh. Tinh thể dạng tấm lục giác, vảy mỏng hoặc khối ẩn tinh.
Hydragilit được hình thành do sự phong hoá các khoáng nhôm silicát.
e. Lớp khoáng vật có lưu huỳnh
Khoáng vật lớp này là hợp chất của kim loại với lưu huỳnh hoặc là muối của axit
H
2
SO
4
.
Pyrit: Công thức FeS
2
Tiếng Hylạp "pyros" có nghĩa là lửa, màu khoáng vật này giống màu của lửa nên
được gọi tên là pyrit.
Ðộ cứng 6,0 - 6,5. Tỷ trọng 5. Màu vàng rơm. Không cát khai. Tinh thể hình khối
lập phương điển hình, Pyrit có nguồn gốc từ hoạt động macma hoặc biến chất. Pyrit là
nguyên liệu để điều chế axít H
2

SO
4
.
Trong đất phèn, sắt có thể tác động với các hợp chất có lưu huỳnh như H
2
S để tạo
FeS
2
, gặp điều kiện oxy hoá FeS
2
bị biến đổi tạo thành phèn sắt Fe
2
(SO
4
)
3
, phèn sắt dễ
thuỷ phân khi gặp nước tạo thành H
2
SO
4
và Fe(OH)
3
kết tủa làm cho đất có phản ứng rất
chua.
Anhydrit: công thức CaSO
4
Ðộ cứng 3,0 -3,5. Tỷ trọng 2,8-3,0. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, xám hay hơi đỏ.
Cát khai hoàn toàn theo 3 phương. Anhydrit kết tủa từ nước biển khi nhiệt độ trên 42
o

C
hoặc kết tủa từ dung dịch có nồng độ bão hoà. Anhydrit thường tập hợp đông đặc tinh thể
nhỏ cùng với thạch cao hoặc muối mỏ.
Trong nông nghiệp CaSO
4
dùng để cải tạo đất mặn kiềm.
g. Lớp Haloit (lớp muối mỏ)
Khoáng vật lớp này là những muối của HF, HCl, HBr, HI với kim loại.
Synvinit: Công thức KCl
Ðộ cứng 2. Tỷ trọng 2,1-2,2. Rất giòn và cát khai hoàn toàn. Ánh thuỷ tinh. Màu
trắng hoặc trong suốt, nếu lẫn tạp chất sẽ có màu xám, vàng, đỏ. Tinh thể kết tinh dạng
khối lập phương. Hình thành do sự kết tủa từ nước biển khi bị khô cạn hay bão hoà muối
tan.
Synvinit là nguyên liệu sản xuất phân Kali.
Cácnalit: Công thức KCl.MgCl
2
.6H
2
O
Ðộ cứng 1,0-2,5. Tỷ trọng 1,6. Màu trắng, nâu, hồng, đỏ. Cácnalit có nguồn gốc
từ trầm tích biển thường cùng gặp với NaCl, KCl.
Cacnalit dùng điều chế phân Kali và điều chế manhê.
h. Lớp phosphat
Khoáng vật lớp này là những muối phức tạp có chứa phospho.
Apatit: công thức Ca
5
(PO
4
)
3

(F,Cl)
Ðộ cứng 5. Tỷ trọng 3,2. Ánh thuỷ tinh. Màu trắng, vàng, lục, lam. Tinh thể hình
lăng trụ, hình kem hay hình tấm thường tập hợp tạo khối đặc sít.
Apatit được hình thành trong hoạt động macma và hoạt động ngoại sinh.
Apatit là nguyên liệu sản xuất phân lân dùng trong sản xuất nông nghiệp.
Việt Nam có mỏ Apatit với trữ lượng lớn ở Cam Ðường- Lào Cai.
Phosphorit: Công thức Ca
5
(PO
4
)P.
Phosphorit có thành phần tương tự Apatit nhưng thường lẫn nhiều tạp chất hơn.
Phosphorit hình thành trong các hang đá vôi do xác sinh vật chết từ lâu hoặc quá trình
sinh hoá ở vùng biển cạn có nhiều chất hữu cơ tích luỹ. Ở một số vùng nhân dân ta gọi là
phân lèn gặp trong các lèn (núi) đá vôi.
Phosphorit có công dụng như Apatit.
i. Nguyên tố tự nhiên
Nguyên tố tự nhiên là những khoáng vật chỉ có một nguyên tố hoá học là kim loại
hoặc á kim.
Nguyên tố tự nhiên là những khoáng sản rất quý như vàng (Au), bạc (Ag), kim
cương (C), lưu huỳnh (S)...
2. Ðá
2.1. Ðịnh nghĩa và phân loại đá
Ðá là một tập hợp nhiều hoặc một khoáng vật, là thành phần vật chất chủ yếu cấu
tạo nên vỏ Trái Ðất.
Ngành khoa học chuyên nghiên cứu về các loại đá cấu tạo nên vỏ Trái Ðất gọi là
nham thạch hay thạch học.
Theo nhà thạch học lỗi lạc người Ðức Rozenbút thì chỉ có những tập hợp khoáng
vật tạo thành những thể địa chất độc lập mới được gọi là đá. Một thể địa chất độc lập
phải có đủ các điều kiện sau:

- Phân biệt rõ với các khối xung quanh và được thành tạo do những quá trình địa chất
riêng.
- Có thành phần khoáng vật, hoá học xác định và khác với các khối bao quanh.
- Các thành phần tạo đá có phương thức kết hợp riêng.
Ðá do nhiều loại khoáng vật tạo nên gọi là đá đa khoáng, do một loại khoáng vật
gọi là đá đơn khoáng. Ðá bị phong hoá để tạo thành đất gọi là đá mẹ.
Theo nguồn gốc hình thành, toàn bộ đá cấu tạo nên vỏ Trái Ðất nằm trong 3 nhóm
lớn là: Ðá macma, đá trầm tích và đá biến chất. Trong từng nhóm chính lại chia ra nhiều
nhóm nhỏ hơn. Ví dụ: nhóm đá macma có các nhóm phụ là macma siêu axit, macma axit,
macma trung tính...
2.2. Ðá macma
a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá macma
Ðá macma là những đá được hình thành do sự đông cứng của dung dịch macma.
Nếu dung dịch macma đông cứng dưới sâu (trong vỏ Trái Ðất) tạo đá macma xâm nhập,
ngược lại dung dịch macma phun trào ra phía ngoài mặt vỏ Trái Ðất rồi đông cứng lại thì
tạo nên đá macma phun trào.
Ðá macma có nhiều loại khoáng vật khác nhau, có kiến trúc và cấu tạo phức tạp.
Trong vỏ Trái Ðất đá nằm ở nhiều thể: tường mạch, nền, trụ, nấm, lớp phủ, vòm phủ...
Có nhiều cách phân loại đá macma, phương pháp được sử dụng rộng rãi là dựa
vào hàm lượng SiO
2
trong đá như ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Phân loại đá macma theo hàm lượng SiO
2
Hàm lượng SiO
2
(%) Tên đá
> 75 Macma siêu axít
65 - 75 Macma axít
52 - 65 Macma trung tính

40 - 52 Macma bazơ
< 40 Macma siêu bazơ
Ðá Macma có hàng trăm loại khoáng vật nhưng số khoáng vật chính tạo đá không
nhiều. Mười khoáng vật: Fenspat, Thạch anh, Amphibon, Pyroxen, Mica, Ôlivin,
Nephêlin, Lơxit, Manhêtit, Apatit chiếm 99% trọng lượng đá macma; Thành phần hoá
học chủ yếu của đá macma là Silic, nhôm, sắt... thể hiện ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Hàm lượng trung bình của các nguyên tố
Các chất Hàm lượng trung bình (%)
SiO
2
59,12
Al
2
O
3
15,13
Fe
2
O
3
6,88
CaO 5,08
MgO 3,49
Na
2
O 3,84
K
2
O 3,13
H

2
O 1,15

Dựa vào màu sắc, các khoáng vật tạo đá macma chia làm hai nhóm chính:
- Các khoáng vật sáng màu: Fenspat, Mica trắng...
- Các khoáng vật sẫm màu: Amphibon, Ôlivin, Manhêtit...
b. Một số loại đá Macma
Pecmatit
Là loại đá điển hình cho macma siêu axit, hình thành dưới sâu, nằm ở thể mạch,
có kiến trúc toàn tinh hạt lớn.
Các khoáng vật chính tạo đá là Fenspat dạng Octoclaz, Thạch anh, Mica kết tinh
tạo các tinh thể lớn, màu xám trắng hay trắng xám. Pecmatit là loại đá cứng rắn rất khó bị
phá huỷ hoá học. Sản phẩm phong hoá của đá Pecmatit chủ yếu là các hạt cơ giới có kích
thước khác nhau. Ðất hình thành trên Pecmatit có thành phần cơ giới nhẹ, tầng đất mỏng
chua và nghèo dinh dưỡng. Việt Nam gặp Pecmatit ở La Phù, huyện Thanh Thuỷ, tỉnh
Phú Thọ.
Granit
Ðá Granit còn có tên gọi là đá hoa cương, đại diện cho đá macma axit. Hình thành
dưới sâu, rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, màu xám trắng, xám hoặc hồng. Kiến trúc toàn
tinh với các kích thước hạt khác nhau. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Octoclaz,
Thạch anh, mica trắng và đen, Hoocblen. Khoáng vật phụ có Plazoclaz, Apatit, Manhetit.
Các khoáng vật có thể quan sát nhận biết bằng mắt thường.
Dựa vào kích thước và thành phần khoáng vật mà có các tên gọi như: Granit hạt
thô, Granit hạt trung bình, Granit hạt mịn, Granit 2 mica...
Granit có Fenspat kiềm như Anbit, Microlis... thì có màu hồng, đỏ, đỏ sẫm dùng
làm gạch trang trí.
Granit là loại đá cứng rắn, khó bị phong hoá. Ðất hình thành trên đá Granit nói
riêng và Macma axit nói chung có thành phần cơ giới nhẹ, tầng mỏng, rất chua và nghèo
dinh dưỡng.
Ở Việt Nam gặp Granit ở nhiều nơi như Hoàng Liên Sơn (Lào Cai), Trường Sơn

Bắc, Trường Sơn Nam, Ðèo Hải Vân, Thanh Hoá, Quảng Bình...
Ðá phun trào tương ứng với Granit là Riôlit (còn gọi là Lipazit) có thành phần
khoáng vật giống với Granit nhưng có kiến trúc poocphia, cấu tạo dòng chảy. Nếu Riôlit
không kết tinh được gọi là thuỷ tinh núi lửa. Dãy núi Tam Ðảo chủ yếu cấu tạo bởi Riolit.
Anđêzit và Poocphia
Là những đá macma trung tính điển hình, hình thành bằng con đường phun trào.
Anđêzit có màu xám, xám đen, xanh đen, đen. Thành phần khoáng vật chủ yếu là
Plazoclaz, Hoocbles, Ôgít, Pyroxen, Biôtit.
Anđêzit là đá phun trào kiểu mới, Poocphia là đá phun trào cổ.
Ðá xâm nhập tương ứng với Anđêzit là Ðiorit có kiến trúc toàn tinh, thành phần
khoáng vật tương tự Anđêzit. Khi lộ ra ngoài Anđêzit bị phá huỷ dễ hơn đá macma axit.
Ðất hình thành trên loại đá này có thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất
tốt.
Việt Nam gặp Anđêzit ở Thanh Hoá, Lai Châu, Tây Nguyên. Ðiorit gặp ở Lào
Cai, Kontum...
Bazan, Ðiabaz, Gabrô
Bazan là đá điển hình của Macma bazơ, hình thành bằng con đường phun trào.
Màu xám, xám đen, đen. Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Pyroxen (Ôgít hoặc
Ðiopxit) chiếm khoảng 50 %, thứ đến là Plazoclaz kiềm, khoáng vật phụ là Olivin,
hoocblen. Ðá Bazan có kiến trúc vi tinh hay hạt mịn, mắt thường không phân biệt được
các tinh thể khoáng có trong đá. Trong đá thường có các lỗ hổng hình tròn hay bầu dục,
nếu đá có nhiều lỗ hổng thường xốp, nhẹ gọi là đá bọt Bazan. Thế nằm của đá Bazan chủ
yếu là vòm phủ và dòng chảy.
Ðiabaz là Bazan cổ. Gabrô là đá xâm nhập tương ứng với phun trào Bazan, có
kiến trúc toàn tinh dạng hạt lớn và trung bình.
Khi lộ ra ngoài mặt, đá Bazan rất dễ bị phá huỷ, đất hình thành trên đá Bazan có
màu đỏ, nâu đỏ, thành phần cơ giới nặng, tầng dày và có nhiều tính chất tốt.
Việt Nam gặp đá Bazan ở Tây Nguyên, Ðông Nam Bộ, Quảng Ngãi, Quảng Trị,
Nghệ An, Thanh Hoá...
Ðunít

Ðunít là đá Macma siêu bazơ hình thành dưới sâu. Ðá có kiến trúc hạt trung bình
hay hạt nhỏ. Màu xanh lục, xám đen, đen. Khoáng vật chủ yếu là Ôlivin (thay đổi từ 85 -
100%), ngoài ra còn gặp một ít Crônit, Manhêtít. Khi bị biến đổi Ôlivin tạo thành
Secpentin.
Ðất hình thành trên đá Ðunít có màu đen. Việt Nam gặp Ðunít ở Cổ Ðịnh - Thanh
Hoá.
2.3. Ðá trầm tích
a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá trầm tích
Ðá trầm tích là đá hình thành từ sản phẩm phong hoá của các đá có trước hoặc do
xác sinh vật tích đọng tạo thành.
Ví dụ: Ðá cát kết (Sa thạch) do các hạt cát là sản phẩm của phong hoá vật lý kết
gắn tạo thành. Ðá vôi San hô do xác San hô chết tích đọng tạo thành...
Dựa vào nguồn gốc hình thành, nhóm đá trầm tích thường được chia thành các
nhóm phụ sau: Trầm tích cơ học, trầm tích hoá học, trầm tích sinh học và trầm tích hỗn
hợp.
b. Một số loại đá trầm tích
Ðá cát
Ðá cát là đá điển hình của trầm tích cơ học.
Hạt cát là sản phẩm phá huỷ cơ học các đá khác có kích thước từ 2mm - 0,1mm.
Sản phẩm ở trạng thái rời rạc gọi là cát, nếu kết gắn lại gọi là cát kết (Sa thạch).
Cát kết có 2 thành phần cơ bản là các hạt cát và chất xi măng kết gắn. Thành phần
khoáng vật của cát kết: Thạch anh, Fenspat, Mica, Ziacon, Manhetít, Kaolinít... Cát kết có
cấu tạo khối và cấu tạo phân lớp. Xi măng kết gắn là Silic, sắt, canxi, sét...
Cát kết rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất, chiếm khoảng 60% trầm tích cơ học.
Ðất hình thành trên đá cát có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo dinh dưỡng, có nhiều
tính chất xấu.
Ở Việt Nam đá cát gặp phổ biến ở các tỉnh trung du và miền núi như Bắc Giang,
Quảng Ninh, Thanh Hoá, Nghệ An, Kontum... Cát rời gặp ở ven các dòng sông suối, đặc
biệt gặp một dải dài ven biển miền Trung từ Thanh Hoá đến Bình Thuận.
Ðá Vôi

Ðá vôi được hình thành do kết tủa CaCO
3
từ dung dịch thật (trầm tích hoá học)
hoặc do xác sinh vật chứa nhiều CaCO
3
tích đọng lại (trầm tích sinh học). Màu trắng,
hồng, xám, xanh, xám đen. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Canxit, ngoài ra còn gặp
Aragônít, Kaolinit, Thạch cao, oxyt sắt, nhôm, Ðôlômít... Ðá vôi sinh vật do xác các loại
sinh vật như Huệ biển, Tay cuộn, San hô, sò, hến,... Núi đá vôi ở vịnh Hạ Long chủ yếu
là xác San hô.
Ðất hình thành trên đá vôi có màu đỏ, nâu đỏ, trường hợp đặc biệt có màu đen. Ðá
vôi còn được dùng để sản xuất vật liệu xây dựng, làm chất cải tạo đất chua...
Than bùn
Than bùn được hình thành do sự phân giải không hoàn toàn xác thực vật trong
điều kiện dư ẩm và thiếu oxy (vùng đầm lầy), màu đen, nâu đen hay xám đen. Rất nhẹ,
xốp và chứa nhiều di tích thực vật.
Thành phần hoá học của Than bùn: Oxy chiếm 30 - 38%, Cacbon 28 - 35%,
Hyđro 5,5%, Nitơ 1- 2%. Than bùn có phản ứng rất chua.
Than bùn được sử dụng làm chất đốt, làm nguyên liệu để sản xuất phân bón cho
sản xuất nông nghiệp.
Ðá trầm tích hỗn hợp
Các thành phần tạo đá có nguồn gốc cơ học, hoá học và sinh học. Tuỳ thành phần
trong đá mà có các đá như: Sét vôi (macnơ), đá vôi sinh hoá, sét bột...
2.4. Ðá biến chất
a. Ðịnh nghĩa và phân loại đá biến chất
Ðá biến chất là đá được hình thành do đá macma, đá trầm tích bị biến đổi mạnh
mẽ trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất lớn.
Nguyên nhân tạo nhiệt độ cao và áp suất lớn là các hoạt động địa chất diễn ra
trong vỏ Trái Ðất như hoạt động macma, hoạt động kiến tạo... Giới hạn dưới của nhiệt độ
là 350

o
C, của áp suất là 250-300 atm bắt đầu gây biến chất cho đá.
Dựa vào nguồn gốc đá ban đầu, dựa vào nguyên nhân, dựa vào mức độ biến chất,
dựa vào thành phần khoáng vật và hoá học để phân loại đá biến chất.
Nhóm đá biến chất có các nhóm phụ là biến chất động lực, biến chất nhiệt, biến
chất nhiệt động và biến chất trao đổi.
Nếu đá biến chất có nguồn gốc macma thì thêm đầu ngữ là Octo, có nguồn gốc từ
đá trầm tích thì thêm tiếp đầu ngữ là Para.
Ví dụ: Octognai, Paragnai...
b. Một số loại đá biến chất
Nhóm đá phiến
Là những đá có cấu tạo phân phiến, gặp rất phổ biến trong vỏ Trái Ðất với những
đá điển hình sau:
- Phiến thạch sét: trước đây đá này xếp vào đá trầm tích, nay được xếp vào đá
biến chất, thực chất phiến thạch sét được coi là trung gian giữa đá trầm tích và biến chất.
Thành phần chính của đá là sét, ngoài ra còn gặp một số khoáng vật đặc trưng của đá biến
chất như: Xêrixit, Clorit. Ðá có cấu tạo phân phiến điển hình, màu xám, xám đen, đen
hoặc xanh xám.
Khi lộ ra ngoài không khí đá dễ bị phá huỷ tạo thành đất đỏ và có nhiều tính chất
tốt. Ở Việt Nam, phiến thạch sét gặp ở nhiều nơi như Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ,
Hoà Bình, Tây Nguyên...
- Phiến thạch mica: Ðá có cấu tạo phân phiến nhưng không điển hình như các đá
phiến khác. Thành phần khoáng vật chính của đá là sét, mica, khoáng vật phụ là Grơnat,
Xinimanit, Ðites, Thạch anh. Màu xám, xám vàng. Việt Nam gặp nhiều ở Phú Thọ, Yên
Bái, Lào Cai, Sơn La, Nghệ An...
- Phiến Clozit, phiến Philít: Là những đá có cấu tạo phân phiến rất điển hình.
Khoáng vật chủ yếu trong đá Clozit là sét và Clozit, trong đá Philít là sét và Xêrixit. Vùng
vòng cung sông chảy gặp khá phổ biến Clozit và Philít.
- Amphibolít: Là đá phiến kết tinh của nhóm biến chất nhiệt động. Thành phần
khoáng vật chính tạo đá là Hoocblen và Plazoclaz, khoáng vật phụ có Pyroxen, Biotit, Êpiđôt,

thạch anh. Ðá có cấu tạo phân phiến, cấu tạo phân lớp song song. Màu đen, lục, xám xanh,
xanh lá cây.
Ở Việt Nam Amphibolit gặp ở Yên Bái, Tuyên Quang, Phú Thọ...
Ðá Gnai
Thuộc nhóm đá biến chất nhiệt động, có kiến trúc hạt biến tinh với kích thước hạt
khá lớn. Thành phần khoáng vật chính tạo đá là Fenspat, thạch anh và mica, khoáng vật
phụ có Hoocblen, Pyroxen, Granát.
Gnai có nguồn gốc từ Granit, Ðioxit, Cát kết....
Ở Việt Nam Gnai gặp ở thượng nguồn sông chảy, Kontum...
Ðá hoa
Ðá hoa do đá vôi bị tái kết tinh khi gặp nhiệt độ cao. Thành phần khoáng vật
chính là Canxit kết tinh từ hạt mịn đến trung bình hoặc to, ngoài ra còn gặp khoáng vật
phụ là Ðôlômit, Xêrixit, Tan. Ðá có cấu tạo khối, màu trắng, nâu, hồng...
Ở Việt Nam đá hoa gặp ở Phong Thổ - Lai Châu, Quốc Oai - Hà Tây.
Quăczít
Quăczít thuộc nhóm đá biến chất nhiệt. Kiến trúc hạt biến tinh với cấp hạt mịn là
chính. Thành phần khoáng vật chủ yếu là Thạch anh, ngoài ra còn gặp Xirêxit, Fenspat.
Quăczít có nguồn gốc từ macma siêu axit hay cát kết thạch anh. Màu vàng, trắng, hồng
hoặc xám. Ðá rất cứng rắn, khó bị phong hoá khi lộ ra ngoài không khí. Việt Nam gặp
Quăczít ở nhiều nơi như: Thanh Hoá, Nghệ An, Bắc Giang...








Ðá trầm tích
Ðá biến chất

Ðá Macma
Lò macma



Mối quan hệ giữa 3 nhóm đá chính trong vỏ Trái Ðất
Câu hỏi ôn tập
1. Khái nhiệm chung về khoáng vật?
2. Khoáng vật điển hình của lớp silicat
3. Khoáng vật điển hình của các lớp oxyt, hydroxyt, sunfua và sunphat, cácbônát,
phosphat và muối mỏ.
4. Ðá là gì? Những nhóm đá chính cấu tạo nên vỏ trái đất?
5. Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá macma?
6. Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá trầm tích?
7. Ðịnh nghĩa, phân loại và mô tả đá biến chất?

Chương II
SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT

Sự hình thành đất là những quá trình biến đổi phức tạp của vật chất diễn ra ở lớp
ngoài cùng của vỏ Trái Ðất do sự tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo.
Sự tác động của các yếu tố làm cho khoáng vật và đá bị phá huỷ tạo thành mẫu
chất. Sinh vật tác động lên mẫu chất làm cho mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ, dần dần
biến đổi tạo nên thể vật chất gọi là đất.
Ðất là một sản phẩm đặc biệt được hình thành do sự tác động của khí quyển, thuỷ
quyển, sinh quyển, năng lượng bức xạ mặt trời lên bề mặt thạch quyển (vỏ Trái Ðất).

1. Quá trình phong hoá khoáng vật, đá và sản phẩm của nó
1.1. Quá trình phong hoá khoáng vật và đá

Dưới sự tác động của nước, các chất khí như O
2
, CO
2
... và nguồn năng lượng bức
xạ mặt trời, các khoáng vật và đá lộ ra ở phía ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phá huỷ. Quá
trình phá huỷ khoáng vật và đá được gọi là quá trình phong hoá. Có 3 loại phong hoá đá
và khoáng vật là phong hoá vật lý, phong hoá hoá học và phong hoá sinh học. Sự phân
chia các loại phong hoá chỉ là tương đối vì trong thực tế các yếu tố ngoại cảnh đồng thời
tác động lên đá và khoáng vật, do vậy 3 loại phong hoá đồng thời cùng diễn ra. Các quá
trình phong hoá liên quan mật thiết và hỗ trợ cho nhau, tuỳ điều kiện cụ thể mà một trong
3 quá trình xảy ra mạnh hơn.
a. Phong hoá vật lý
Phong hoá vật lý là sự vỡ vụn của các loại đá thành các hạt cơ giới có kích thước
khác nhau nhưng chưa có sự thay đổi về thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của
các đá ban đầu.
Nguyên nhân gây nên việc phá vỡ khoáng vật và đá là do sự thay đổi của nhiệt độ,
áp suất và sự tác động của các hoạt động địa chất ngoại lực như nước chảy, gió thổi xảy
ra trên bề mặt vỏ Trái Ðất.
Sự thay đổi nhiệt độ làm cho các khoáng vật có trong đá bị giãn nở không đều dẫn
đến kết quả đá bị vỡ ra. Các khoáng vật khác nhau có hệ số giãn nở rất khác nhau.
Ví dụ:
Tên khoáng vật Hệ số giãn nở
Thạch anh
Octoclaz
Mica
Canxit
0,00031
0,00017
0,00035

0,00020

Một loại đá được cấu tạo bởi nhiều khoáng vật khác nhau, do đó nhiệt độ thay đổi
các khoáng vật co giãn không giống nhau làm đá bị vỡ vụn. Như vậy thành phần khoáng
vật của đá càng nhiều thì đá càng dễ bị vỡ vụn. Những đá cấu tạo bởi một loại khoáng vật
(đá đơn khoáng) cũng bị vỡ do hệ số nở dài theo các phương khác nhau. Sự chênh lệch
nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa các mùa trong năm càng lớn thì phong hoá vật lý diễn ra
càng mạnh. Ví dụ, vùng sa mạc thường có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lớn
nên vào ban đêm có thể nghe được tiếng nổ vỡ của đá trong vùng.
Trong đá thường có các lỗ hổng và các vết nứt nguyên sinh chứa đầy khí hay
nước. Khi nhiệt độ xuống thấp dưới O
o
C, nước ở thể lỏng chuyển thành thể rắn (nước
đóng băng) làm tăng thể tích tạo áp suất lớn có khi tới hàng ngàn atmôtphe lên thành khe
nứt làm cho đá bị vỡ ra.
Các mảnh vụn sinh ra có thể di chuyển đi nơi khác theo dòng nước chảy hoặc gió
thổi sẽ phá huỷ các đá trên đường di chuyển của chúng.
Phong hoá vật lý có tính chất tiên phong, tạo điều kiện thuận lợi cho phong hoá
hoá học và sinh học.
b. Phong hoá hoá học
Do sự tác động của H
2
O, O
2
, CO
2
... các khoáng vật và đá bị phá huỷ, thay đổi về
hình dạng, kích thước, thành phần và tính chất hoá học. Có thể nói, phong hoá hoá học
chính là các phản ứng hoá học diễn ra do sự tác động của H
2

O, O
2
, CO
2
lên đá và khoáng
vật.
Phong hoá hoá học được chia thành 4 quá trình chính là: Ôxy hoá, hyđrat hoá, hoà
tan và sét hoá.
+ Quá trình ôxy hoá:
Quá trình này phụ thuộc chặt chẽ vào sự xâm nhập của O
2
tự do trong không khí
và O
2
hoà tan trong nước. Quá trình ôxy hoá làm cho khoáng vật và đá bị biến đổi, bị
thay đổi về thành phần hoá học.
Ví dụ:
Khoáng vật pyrít bị ô xy hoá và biến đổi như sau:
FeS
2
+ 7O
2
+ 2 H
2
O = 2 FeSO
4
+ 2 H
2
SO
4

12 FeSO
4
+ 3O
2
+ 6 H
2
O = 4 Fe
2
(SO
4
)
3
+ 4 Fe(OH)
3
Quá trình ôxy hoá diễn ra rất mạnh với hầu hết các nguyên tố hoá học có trong
khoáng vật và đá, đặc biệt là các nguyên tố hoá trị cao, ví dụ Mangan.
+ Quá trình hyđrát hoá:
Là quá trình nước tham gia vào mạng lưới tinh thể của khoáng vật, thực chất đây
là quá trình nước kết hợp với khoáng vật làm thay đổi thành phần hoá học của khoáng
vật.
Ví dụ:
CaSO
4
CaSO
4
.2H
2
O
Anhyđrit Thạch cao

Fe
2
O
3
Fe
2
O
3
.nH
2
O
Hêmatít Limonit

+ Quá trình hoà tan:
Là quá trình các khoáng vật và đá bị hoà tan trong nước. Hầu như tất cả các
khoáng vật và đá bị hoà tan trong nước, nhưng mạnh nhất là các khoáng vật của lớp
cácbônát và lớp muối mỏ.
Ví dụ: CaCO
3
(đá vôi) bị hoà tan như sau:
CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
⇔ Ca(HCO
3
)
2

Các khoáng vật và đá bị hoà tan tạo thành các dung dịch thật.
+ Quá trình sét hoá:
Các khoáng vật silicat, nhôm silicat do tác động của H
2
O, CO
2
sẽ bị biến đổi tạo
thành các khoáng sét (keo sét). Các chất kiềm và kiềm thổ trong khoáng vật bị H
+
chiếm
+ 2 H
2
O
+ n H
2
O
chỗ trong mạng lưới tinh thể được tách ra dưới dạng hoà tan. Như vậy thực chất của quá
trình sét hoá là các quá trình hoà tan, hyđrát hoá chuyển các khoáng vật silicát, nhôm
silicat thành các khoáng vật thứ sinh, các muối và oxýt.
Ví dụ:
K
2
Al
2
Si
6
O
16
+ H
2

O + CO
2
H
2
Al
2
Si
2
O
8
.2H
2
O + K
2
CO
3
+ SiO
2.
nH
2
O
Fenspatkali (orthoclaz) Kaolinit Ôpan
c. Phong hoá sinh học
Hoạt động của sinh vật bậc thấp, bậc cao cũng tham gia phá huỷ các khoáng vật
và đá. Rễ cây xuyên vào các khe nứt hút nước và các chất khoáng, theo thời gian, rễ to
dần phá vỡ đá. Mặt khác rễ cây tiết H
2
O và CO
2
tạo H

2
CO
3
để hoà tan đá và khoáng vật.
Khi chết xác sinh vật bị phân huỷ sinh ra các axit hữu cơ góp phần hoà tan các khoáng vật
và đá. Do vậy, bản chất của phong hoá sinh học là phong hoá vật lý và hoá học do sự tác
động của sinh vật lên khoáng vật và đá. Cũng trong quá trình này mẫu chất được tích luỹ
chất hữu cơ do xác sinh vật để lại sau khi chết, làm cho mẫu chất xuất hiện những thuộc
tính mới được gọi chung là độ phì và mẫu chất biến đổi thành đất. Nhà khoa học nổi tiếng
người Nga Vecnatxki cho rằng: "Hoạt động hoá học của vỏ Trái Ðất, gần 99% có liên
quan tới quá trình sinh hoá học".
1.2. Sản phẩm phong hoá, vỏ phong hoá
a. Sản phẩm và vỏ phong hoá
+ Sản phẩm phong hoá: Các sản phẩm phong hoá là kết quả của quá trình phá
huỷ các khoáng vật và đá, do vậy chúng rất phong phú và đa dạng. Phong hoá vật lý tạo
thành các hạt vô cơ có kích thước khác nhau. Phong hoá hoá học tạo thành các hợp chất
dễ tan, oxyt, Hydrôxit và các loại keo sét. Phong hoá sinh vật ngoài sự tạo thành các sản
phẩm trên còn tạo sự tích luỹ chất hữu cơ trong mẫu chất.
+ Vỏ phong hoá: các loại sản phẩm phong hoá tích đọng lại tạo thành vỏ phong
hoá. Vỏ phong hoá là lớp vật chất nằm ở phía ngoài cùng của vỏ Trái Ðất. Sản phẩm phong
hoá biến đổi tạo thành mẫu chất, mẫu chất chịu tác động sâu sắc của sinh vật dần dần trở
thành đất.
b. Các loại vỏ phong hoá
Căn cứ vào quá trình tích luỹ, thành phần và tính chất, vỏ phong hoá được chia
thành vỏ phong hoá tại chỗ và vỏ phong hoá trầm tích.
+ Vỏ phong hoá tại chỗ:
Các sản phẩm phong hoá tích luỹ ngay trên đá gốc (đá mẹ) tạo thành vỏ phong
hoá tại chỗ. Vỏ phong hoá tại chỗ có các loại sau:
- Vỏ phong hoá vụn thô: các mảnh vụn cơ học có kích thước lớn tích luỹ ngay
trên đá gốc, gặp ở vùng xói mòn mạch.

- Vỏ phong hoá Feralit: phổ biến ở vùng ôn đới có khí hậu ôn hoà. Hầu hết
khoáng vật silicát, nhôm silicát đều hoá sét, các muối dễ tan của các chất kiềm và kiềm
đất có rất ít do bị rửa trôi mạnh. Các khoáng vật nguyên sinh còn lại đều là khoáng vật
bền vững như thạch anh - SiO
2
.
- Vỏ phong hoá alít: Phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, phong hoá diễn
ra mạnh, khoáng vật nguyên sinh gặp phổ biến là thạch anh, thành phần chính là các hợp
chất của nhôm.
+ Vỏ phong hoá trầm tích
Sản phẩm phong hoá di chuyển theo dòng nước chảy hay cuốn theo gió thổi, được
tích luỹ lại khi gặp các điều kiện thuận lợi tạo thành vỏ phong hoá trầm tích. Vỏ phong
hoá trầm tích có các loại sau:
- Vỏ phong hoá trầm tích Sialit: chủ yếu là sét, các keo sét, ngoài ra còn có limon
cát. Khoáng vật nguyên sinh có thạch anh, Fenspat.
- Vỏ phong hoá cacbonat - Sialit: Thành phần giống vỏ phong hoá trầm tích Sialit
nhưng có chứa một lượng CaCO
3
nhất định.
- Vỏ phong hoá Clorua, Sunphát, Cacbonát - Sialit: Thành phần giống 2 loại vỏ
phong hoá trầm tích Sialít, Cacbonat - Sialít và có chứa thêm các muối Clorua Sunphát
của các chất kiềm và kiềm đất.
Theo viện sĩ Pôlưnốp có 3 loại mẫu chất là tàn tích (êluvi), sườn tích (đêluvi) và
phù sa (aluvia). Tàn tích là sản phẩm phong hoá tích đọng tại chỗ ngay trên đá gốc,
thường bị rửa trôi và xói mòn mạnh. Sườn tích là sản phẩm phong hoá bị cuốn trôi từ trên
đỉnh đồi, đỉnh núi xuống tích tụ ở sườn hay chân đồi, núi. Do vậy sườn tích còn gọi là sản
phẩm dốc tụ. Phù sa là sản phẩm tích đọng từ các sản phẩm được cuốn trôi do dòng nước
chảy, thành phần phù sa phức tạp và khác xa so với đá gốc.
+ Vỏ phong hoá ở Việt Nam
Theo V.M.Fritland, Việt Nam có các loại vỏ phong hoá sau:

- Vỏ phong hoá Feralit: Phổ biến ở vùng trung du và núi thấp, các khoáng vật thứ
sinh chủ yếu là Kaolinit, gipxit, gơtit. Trên vỏ phong hoá này hình thành nên nhóm đất
Feralit - đất đỏ vàng ở nước ta.
- Vỏ phong hoá alit: gặp ở vùng núi cao từ 1700m trở lên, điển hình nhất là ở độ
cao > 2000m. Khí hậu ẩm ướt, sắt bị rửa trôi mạnh nhưng nhôm được tích luỹ do không
bị rửa trôi như sắt.
- Vỏ phong hoá Macgalit - Feralit: Gặp ở Phủ Quỳ Nghệ An trên đá bọt bazan
- Vỏ phong hoá trầm tích Sialit: Gặp ở các vùng đồng bằng tạo bởi quá trình lắng
đọng phù sa của hệ thống sông ngòi nước ta. Thành phần là các loại keo sét, ngoài ra còn
gặp các khoáng vật nguyên sinh như Thạch anh, Fenspat, Mica.
Vùng ven biển còn gặp vỏ phong hoá Clorua, Sunphát - Sialit.
2. Yếu tố hình thành đất
Năm 1883, nhà bác học người Nga V.V.Docuchaev cho rằng đất được hình thành
do sự tác động tổng hợp của 5 yếu tố: Ðá mẹ và mẫu chất, sinh vật, khí hậu, địa hình và
thời gian. Sự tác động của các yếu tố trên quyết định và chi phối các quá trình hình thành
và biến đổi diễn ra trong đất để hình thành nên các loại đất khác nhau. Những quan điểm
của V.V. Docuchaev được coi là học thuyết về phát sinh đất. Sau V.V. Docuchaev, các
nhà thổ nhưỡng học bổ sung thêm một yếu tố nữa là sự tác động của con người trong sự
hình thành đất.
2.1. Ðá mẹ và mẫu chất
Các đá lộ ra ở phía ngoài cùng của vỏ Trái Ðất bị phong hoá liên tục cho ra các
sản phẩm phong hoá và tạo thành mẫu chất. Ðược sự tác động của sinh vật, mẫu chất biến
dổi dần dần để tạo thành đất. Thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của đá quuyết
định thành phần mẫu chất và đất. Ðá bị phá huỷ để tạo thành đất được gọi là đá mẹ.
Ðá mẹ là cơ sở vật chất ban đầu và cũng là cơ sở vật chất chủ yếu trong sự hình
thành đất. Các loại đá mẹ khác nhau có thành phần khoáng vật và hoá học khác nhau, do
vậy trên các loại đá mẹ khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau.
Ví dụ:
- Ðất hình thành trên đá mẹ là granít có độ dầy tầng đất từ mỏng đến trung bình,
thành phần cơ giới nhẹ và nghèo các chất dinh dưỡng.

- Ðất hình thành trên đá mẹ là bazan có tầng đất đất rất dầy, thành phần cơ giới
nặng và chứa nhiều các chất dinh dưỡng.
Trong việc nghiên cứu, phân loại đất vùng đồi núi Việt Nam chúng ta thường dựa
vào cơ sở đầu tiên là đá mẹ.
Về mẫu chất, cần phân biệt rõ 2 loại: mẫu chất tại chỗ và mẫu chất phù sa. Mẫu
chất tại chỗ hình thành ngay trên đá mẹ, có thành phần và tính chất giống đá mẹ. Mẫu
chất phù sa được lắng đọng từ vật liệu phù sa của hệ thống sông ngòi nên có thành phần
rất phức tạp. Ngoài ra ở vùng đồi núi còn gặp mẫu chất dốc tụ.
Sự phân biệt giữa mẫu chất và đất có tính chất tương đối, nhiều trường hợp rất
khó phân biệt. Mẫu chất phù sa ở Việt Nam thực chất là nhóm đất phù sa có nhiều tính
chất tốt của nước ta.
Khi chưa có sự sống xuất hiện trên Trái Ðất, quá trình phá huỷ đá mẹ diễn ra theo chu
trình:
phá huỷ biến đổi
Ðá mẫu chất Ðất

Chu trình này có tên là đại tuần hoàn địa chất và được coi là cơ sở để tạo thành đất.
2.2. Sinh vật
Sự sống xuất hiện cách đây 500-550 triệu năm (kỷ Cambri của nguyên đại cổ
sinh) sinh vật, trong đó chủ yếu là thực vật tác động lên mẫu chất, tạo thành chất hữu cơ
trong mẫu chất, làm thay đổi mẫu chất và chuyển mẫu chất thành đất. Tham gia vào quá
trình hình thành đất có nhiều loại sinh vật khác nhau nằm trong 3 ngành chính là thực vật
màu xanh, động vật và vi sinh vật.
+ Vai trò của thực vật:
Thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yếu cho mẫu chất và đất. Khoảng 4/5
chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ thực vật. Trong hoạt động sống của mình, các loài
thực vật hút nước và các chất khoáng trong mẫu chất và đất, đồng thời nhờ quá trình
quang hợp tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể. Sau khi chết, xác của chúng rơi vào
mẫu chất và đất bị phân giải trả lại các chất lấy từ đất và bổ sung thêm cácbon, nitơ... tạo
thành chất hữu cơ trong mẫu chất. Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện

độ phì và chuyển thành đất. Chu kỳ đất - cây - đất diễn ra liên tục trong tự nhiên làm cho
độ phì đất tăng dần.
Thực vật gồm các loại cây trong tự nhiên và hệ thống cây trồng trong sản xuất
nông - lâm nghiệp. Dưới các kiểu rừng khác nhau gặp các loại đất có độ phì rất khác
nhau. Ví dụ: đất dưới rừng tre, nứa hoặc trảng cỏ có độ phì thấp hơn đất dưới rừng cây lá
rộng.
Một số loài thực vật được dùng làm cây chỉ thị cho một số tính chất đất. Ví dụ:
cây sim, cây mua là cây chỉ thị cho đất chua, cây sú vẹt chỉ thị của đất mặn..v.v.
+ Vai trò của động vật:
Các loài động vật có thể chia thành 2 nhóm: động vật sống trên mặt đất và động
vật sống trong đất.
Ðộng vật sống trên mặt đất gồm nhiều loài khác nhau, các chất thải trong cuộc
sống rơi vào đất cung cấp một số chất dinh dưỡng. Sau khi chết xác chúng rơi vào đất bị
phân giải bổ sung chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cho đất.
Ðộng vật sống trong đất có nhiều loài như: giun, kiến, mối... Giun đất có vai trò
rất lớn trong sự tạo độ phì đất. Theo Russell, một hecta đất tốt có thể có tới 2.500.000 cá
thể các loại giun. Giun ăn đất, phân giun là các hạt kết viên bền vững làm cho đất tơi
xốp. Khi chết xác chúng được phân giải cung cấp nhiều nitơ và các chất khoáng cho đất.
Ðộng vật góp phần bổ sung chất hữu cơ và làm tăng độ phì đất.
+ Vai trò của vi sinh vật
Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú với nhiều chủng loại khác nhau. Về
số lượng có thể có tới hàng trăm triệu con trong một gam đất.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rất nhiều quá trình diễn ra trong đất có sự tham
gia trực tiếp hay gián tiếp của tập đoàn vi sinh vật đất. Quá trình phân giải xác hữu cơ,
quá trình hình thành mùn, quá trình chuyển hoá đạm trong đất, quá trình cố định đạm từ
khí trời... trải qua nhiều phản ứng, nhiều giai đoạn, mỗi phản ứng đều có sự tham gia của
một loài sinh vật cụ thể.
Hầu hết các loài vi sinh vật đều sinh sản theo cách tự phân nên lượng sinh khối
tạo ra trong đất lớn, sau khi chết xác các loài vi sinh vật bị phần giải góp phần cung cấp
chất hữu cơ và tạo độ phì đất.

Như vậy, sau khi sự sống xuất hiện, giới sinh vật đã có những tác động sâu sắc về
nhiều mặt tới mẫu chất để chuyển mẫu chất thành đất, sinh vật tiếp tục tác động với đất
để đất ngày càng phát triển. Nói cách khác nếu không có sinh vật thì chưa có đất, vì vậy
các nhà khoa học cho rằng sinh vật là yếu tố quyết định trong sự hình thành đất.
2.3. Khí hậu
Các đặc trưng của khí hậu như nhiệt độ, ẩm độ không khí, lượng mưa... ảnh
hưởng rất lớn tới sự hình thành đất.
+ Ảnh hưởng trực tiếp: khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến phong hoá đá, sự thay đổi
nhiệt độ tạo sự phá huỷ vật lý, lượng mưa và chế độ mưa ảnh hưởng tới phong hoá vật lý
và hoá học... Nhiều quá trình diễn ra trong đất như khoáng hoá, mùn hoá, rửa trôi, xói
mòn... chịu sự tác động rõ rệt của khí hậu.
Những vùng có lượng mưa > bốc hơi, lượng nước thừa sẽ di chuyển trên mặt đất
và thấm sâu xuống đất tạo nên các quá trình xói mòn và rửa trôi. Các nguyên tố kiềm,
kiềm đất rất dễ bị rửa trôi, do vậy lượng mưa càng lớn đất bị hoá chua càng mạnh. Mối
tương quan giữa lượng mưa và độ chua được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của lượng mưa đến độ chua của đất
(Theo Jenny - Bán đảo Mabrikia)
Lượng mưa hàng năm
(mm)
Nhiệt độ (
o
C)
H
+

(me/100g đất)
Tổng cation kiềm trao đổi
(me/100g đất)
pH
600-1300 29,5 5,5 24,0 6,8

1300-1900 26,2 11,2 15,0 6,3
1900-2500 22,9 14,7 8,2 5,9
2500-3200 22,3 16,6 5,5 5,7
3200-3800 20,6 19,6 4,0 5,6

+ Ảnh hưởng gián tiếp: Ảnh hưởng gián tiếp của khí hậu thông qua yếu tố sinh
vật, khí hậu góp phần điều chỉnh lại yếu tố sinh vật. Mỗi đới khí hậu trên Trái Ðất có các
loài thực vật đặc trưng. Ví dụ: thực vật đặc trưng của khí hậu nhiệt đới là cây lá rộng,
thực vật đặc trưng của khí hậu ôn đới là các cây lá kim... V.V.Docuchaev đã phát hiện ở
mỗi đới khí hậu có những loại đất đặc thù riêng.
2.4. Ðịa hình
Ðịa hình cũng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự hình thành đất.
+ Ảnh hưởng trực tiếp: Các đặc trưng của địa hình như dáng đất, độ cao, độ dốc...
ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều quá trình diễn ra trong đất. Vùng đồi núi, vùng cao ở đồng
bằng quá trình rửa trôi xói mòn diễn ra mạnh. Ngược lại trong các thung lũng ở vùng đồi
núi hoặc vùng trũng ở đồng bằng diễn ra quá trình tích luỹ các chất. Lượng nước trong
đất cũng phụ thuộc địa hình; vùng cao thường thiếu nước, quá trình ôxy hoá diễn ra
mạnh; Vùng trũng thường dư ẩm, quá trình khử chiếm ưu thế... kết quả ở các địa hình
khác nhau hình thành nên các loại đất khác nhau.
+ Ảnh hưởng gián tiếp: địa hình ảnh hưởng gián tiếp đến sự hình thành đất thông
qua yếu tố khí hậu và sinh vật. Càng lên cao nhiệt độ càng giảm dần theo quy luật độ cao
tăng 100 m, nhiệt độ giảm 0,5
o
C, đồng thời ẩm độ tăng lên. Sự thay đổi khí hậu kéo theo
sự thay đổi của sinh vật. Ở các độ cao khác nhau có các đặc trưng khí hậu và sinh vật
khác nhau. Các nhà thổ nhưỡng đã phát hiện được quy luật phát sinh đất theo độ cao.
Năm 1968, Cao Liêm đã tìm ra quy luật hình thành đất theo độ cao trên dãy núi Hoàng
Liên Sơn như sau:
Ðộ cao (m)
Dưới 1000 m

1000-1800 m
1800-2300 m
2300-2900 m
> 2900 m
Loại đất
Ðất Feralít
Ðất Feralít - mùn trên núi
Ðất mùn alít trên núi cao
Ðất mùn thô trên núi
Ðất mùn thô than bùn trên núi

2.5. Thời gian
Thời gian là tuổi của đất, gồm tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối.
Tuổi tuyệt đối được tính từ khi mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ (cacbon hữu
cơ) đến ngày nay, nói cách khác tuổi tuyệt đối chính là tuổi cacbon hữu cơ trong đất hay
là tuổi mùn của đất. Ðể xác định tuổi của mùn, dùng phương pháp phóng xạ cacbon. C
12

có 2 đồng vị phóng xạ là C
13
và C
14
, trong cơ thể sống của thực vật tỷ lệ C
13
và C
14
là một
hằng số và giống trong khí quyển. Sau khi chết C
14
không bền và bị phân huỷ giảm dần,

từ lượng C
14
còn lại trong mùn dựa vào chu kỳ bán phân rã của C
14
, tính được tuổi của
mùn trong đất. Bằng phương pháp trên, Devries (1958) đã xác định tuổi của đất vàng
(hoàng thổ) ở Úc từ 32-42 ngàn năm.
Tuổi tương đối của đất được dùng để đánh giá sự phát triển và biến đổi diễn ra
trong đất nên không tính được bằng thời gian cụ thể. Dựa vào hình thái đất để có các
nhận xét về hình thành và phát triển của đất. Ví dụ: Sự phân tầng chưa rõ của phẫu diện
thường gặp ở những loại đất mới được hình thành. Sự hình thành kết von hoặc đá ong
trong một số loại đất đỏ vàng chứng tỏ đất đã phát triển tới mức cao (già hơn) so với đất
cùng loại chưa có kết von.
2.6. Con người
Con người đã có những tác động rất sâu sắc đối với các vùng đất được sử dụng
vào sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp. Sự tác động về nhiều mặt trong quá trình sử dụng
đất đã làm biến đổi nhiều vùng theo các hướng khác nhau, hình thành nên một số loại đất
đặc trưng. Ví dụ: Ðất phù sa, đất xám bạc màu, đất mặn, đất phèn... sau một thời gian sử
dụng gieo trồng lúa nước sẽ hình thành nên đất lúa nước.
Những tác động tốt của con người như: Bố trí cây trồng phù hợp với tính chất đất;
xây dựng các công trình thuỷ lợi; đắp đê ngăn lũ và nước mặn; bổ sung chất dinh dưỡng
trong đất bằng các loại phân bón; bảo vệ đất; cải tạo tính chất xấu của đất... làm cho đất
biến đổi theo chiều hướng tốt dần lên. Ngược lại, những tác động xấu như: Bố trí cây
trồng không phù hợp; bón phân không đầy đủ; chặt phá rừng làm nương rẫy; không thực
hiện tốt các biện pháp chống thoái hoá đất... sẽ làm cho đất biến đổi theo chiều hướng
xấu.
Sự tác động tổng hợp của các yếu tố hình thành đất sẽ quyết định các quá trình
hình thành và biến đổi diễn ra trong đất. Những quá trình hình thành phổ biến trong tự
nhiên:
- Quá trình hình thành đất sơ sinh.

- Quá trình tích luỹ chất hữu cơ và mùn trong đất.
- Quá trình tích luỹ sắt, nhôm trong đất.
- Quá trình rửa trôi, xói mòn đất.
- Quá trình glây.
- Quá trình hoá chua, phèn, nhiễm mặn.
- Quá trình lắng đọng vật liệu phù sa.
3. Hình thái đất
Hình thái thể hiện ở phẫu diện đất, nói cách khác hình thái đất là phẫu diện đất.
Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ trên mặt đất xuống dưới sâu.
3.1. Cấu tạo phẫu diện đất
Quan sát phẫu diện đất, từ trên mặt xuống dưới sâu thường có các tầng đất khác nhau
về: màu sắc, thành phần cơ giới, độ chặt, độ xốp, mức độ đá lẫn, sự phân bố rễ cây trồng, độ
ẩm...
Vậy tầng đất là gì? Tầng đất là những lớp đất nằm song song hay gần song song
với bề mặt đất, các tầng đất được phân biệt với nhau bởi các dấu hiệu có thể quan sát, đo
đếm tại thực địa hoặc thông qua phân tích trong phòng.
Tầng đất trong phẫu diện là kết quả của một hay một số quá trình hình thành hoặc
biến đổi diễn ra trong đất, vì vậy tầng đất thường được gọi là tầng phát sinh. Như vậy,
nghiên cứu phẫu diện đất giúp ta chẩn đoán được quá trình phát sinh đất. Tầng phát sinh
là cơ sở để tiến hành phân loại đất theo phát sinh, tầng phát sinh được định lượng các tính
chất gọi là tầng chẩn đoán trong phân loại đất theo phương pháp định lượng.
V.V. Docuchaev là người đầu tiên dùng các ký tự là chữ cái in hoa ký hiệu cho
các tầng đất, theo ông từ trên mặt xuống dưới sâu có 3 tầng cơ bản là A, B, C. Tầng A là
lớp đất trên cùng (còn gọi là tầng mặt, tầng canh tác), đây là tầng tích luỹ chất hữu cơ và
mùn, đồng thời tầng A cũng là tầng rửa trôi, tuỳ mức độ nghiên cứu mà tầng A được chia
thành Aoo, Ao (tầng thảm mục), A
1
, A
2
, A

3
. Tầng B là tầng tích tụ các chất rửa trôi từ
tầng A xuống, có thể được chia thành B
1
, B
2
, B
3
. Tầng C là tầng mẫu chất nằm ngay trên
đá mẹ phát sinh ra đất.
Hiện nay, các nhà khoa học đất đề nghị bổ sung thêm một số tầng đất. Theo Soil
Taxonomy và FAO-UNESCO, trong phẫu diện có các tầng lần lượt từ trên xuống dưới
như sau: tầng O, tầng H, các loại tầng A, tầng E, các loại tầng B và tầng C (một phẫu diện
đất không nhất thiết phải có đủ tầng đất nêu trên)
Cấu tạo phẫu diện điển hình đất Việt Nam được thể hiện ở hình sau:
A
Vùng đồi núi: Phẫu diện điển hình có 3 tầng cơ bản

B


C
D
Hình 2.1. Cấu tạo phẫu diện đất vùng đồi núi:

+ Vùng đồng bằng: Ðiển hình là phẫu diện đất lúa nước, thể hiện ở hình 2.2:
AC AC: Tầng canh tác (còn gọi là tầng A), tầng này
càng dày, đất càng tốt
P
P: Tầng đế cày: nằm ngay dưới tầng canh tác

B

B: Tầng tích tụ có màu loang lổ đỏ vàng, tầng này
tích tụ các chất rửa trôi từ trên xuống, ngoài ra
còn tích tụ một số chất từ nước ngầm đem lên,
nên tầng B đất đồng bằng có tích tụ 2 chiều.

G G: Tầng glây có màu xanh xám hoặc xám xanh.
Hình 2.2. Cấu tạo phẫu diện đất lúa nước
3.2. Màu sắc đất, chất mới sinh và chất lẫn vào
a. Màu sắc đất
Màu sắc đất thay đổi rất phức tạp, trong một phẫu diện các tầng thường có màu
sắc khác nhau. Các loại đất cũng có màu sắc khác nhau. Màu sắc đất thay đổi theo độ ẩm.
Màu sắc của đất được tạo bởi 3 nền màu chính là đen, đỏ và trắng. Thành phần và tính
chất đất quyết định màu sắc của đất.
Màu đen của đất chủ yếu do mùn tạo nên, do vậy mùn càng nhiều đất càng đen và
độ phì càng lớn. Ngoài mùn còn có một số hợp chất hoá học có màu đen như oxyt
Mangan - MnO
2
.
Màu đỏ của đất chủ yếu do oxyt sắt - Fe
2
O
3
tạo nên, nếu oxyt sắt ngậm nước
chúng sẽ có màu vàng. Ðại bộ phận đất vùng đồi núi và vùng có địa hình cao ở đồng
bằng Việt Nam có màu đỏ vàng hay loang lổ đỏ vàng chủ yếu do Fe
2

O
3
và Fe
2
O
3
.nH
2
O
tạo nên.
Màu trắng của đất chủ yếu do thạch anh (SiO
2
), Canxi Cacbonát (CaCO
3
) và
Kaolinit tạo nên. Những đất có màu trắng thường chứa nhiều SiO
2
, rất nghèo mùn và các
chất dinh dưỡng. Ðất xám bạc màu ở Việt Nam có màu trắng hoặc xám trắng.
Những vùng đất luôn dư ẩm (đất có độ ẩm bão hoà) quá trình khử diễn ra mạnh,
sắt tồn tại trong đất ở dạng khử trong các hợp chất như: FeO.nH
2
O, Fe(HCO
3
)
2
,
Fe(OH)
2
... làm cho đất có màu xanh xám hoặc xám xanh, đây chính là quá trình glây

trong đất.
Sự phối hợp giữa 3 màu đen, đỏ và trắng cho ra nhiều màu khác nhau. Zakharốp
đã xây dựng một tam giác màu với 3 đỉnh là đen, đỏ và trắng. Ngày nay, các nhà khoa
học đất thế giới đã xây dựng một thang màu chuẩn của đất - thang màu Munsel. Màu của
đất đã được định lượng theo hệ thống màu cụ thể rất thuận lợi cho việc mô tả màu sắc
của đất.
b. Chất mới sinh và chất lẫn vào
Những vật liệu như mảnh bom đạn, mảnh sành sứ, gạch ngói... gặp trong đất được
gọi là chất lẫn vào. Những chất lẫn vào không có ý nghĩa với quá trình phát sinh đất
nhưng có thể giúp chúng ta có những nhận xét về tình hình sử dụng đất trước đây.
Các chất trong đất như: mùn, các hợp chất sắt hoá trị 3, các hợp chất sắt hoá trị 2,
các loại muối tan trong đất, phèn sắt, nhôm... là kết quả của quá trình hình thành và biến
đổi trong đất được gọi là những chất mới sinh. Các chất mới sinh là căn cứ, là cơ sở giúp
chúng ta có kết luận chính xác về quá trình hình thành và biến đổi diễn ra trong đất.
Câu hỏi ôn tập
1. Quá trình phong hoá khoáng vật và đá? Liên hệ với thực tiễn Việt Nam?