氧化物礦物

氧化物礦物是指土壤中的鐵、錳、鋁、鈦、矽等氧化物及其水合物,是除層狀矽鋁酸鹽外土壤黏粒礦物的重要組成部分。非晶質的水鋁英石類礦物以及層狀矽酸鹽礦物的破鍵處裸露的招燒醇基、鐵焼醇基和桂燒醇基等的性質與上述氧化物相同,均屬水合氧化物型表面,因此在討論土壤中的氧化物時,常將它們包括在內。在大多數土壤中,氧化物在數量上是黏土的次要組分,但它們所起的作用,不論是其本身所具有的,還是對層狀矽酸鹽礦物的影響,都是不容忽視的。對於熱帶、亞熱帶地區富含鐵、鋁氧化物的紅壤等以及富含水鋁英石類的火山灰土壤更是如此。

根據礦物的結晶程度,通常將氧化物區分為晶態和無定形態。無定形態物質是無序的,即其結構中原子的排列無周期性。普遍接受的無定形物質的定義是不產生X射線衍射譜的膠體物質。土壤中的氧化物是層狀矽酸鹽礦物風化的最終產物,也是成土過程的產物,其組成反映成土環境。在成土過程中,氧化物總是處於從晶態到無定形態(或相反),或從長序態到短序態的轉化之中,即處於老化過程(或活化過程)之中。土壤中的氧化物可能以從無定形態到不同程度晶質的幾種形態同時存在,且處於平衡狀態。實際上,土壤中的晶態氧化物與無定形氧化物之間並無嚴格的界限。有時因為土壤所處的環境(如有機質、水分狀況等)各異,不同的氧化物即使同屬晶態或無定形態,其化學活性仍有明顯差別。顯然,這些活性的差異在礦物形態上是很難區分的,於是在土壤化學中,常採用化學選擇溶解法區分氧化物礦物的化學形態。土壤中的氧化物與層狀矽酸鹽藉助庫侖力相互複合,是土壤形成過程中的普遍現象,成為土壤結構體的形成途徑之一。氧化物與層狀矽酸鹽在礦物形成過程中互為物質來源。土壤層狀矽酸鹽形成過程之一的新生作用,就是以氧化物作為來源物質,而氧化物的形成則是源於土壤中次生的和原生的層狀矽酸鹽的風化作用。

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