东北)种典型土壤粘粒矿物的初步表征

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1、第!"卷!第#期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析$%&'!"!(%'#!))*,*>-*,+*+"*"年#月!!!!!!!!!!!!.)/012%30%)4567.)/0125&865&4393:;&4!+"*"!东北)种典型土壤粘粒矿物的初步表征隽英华*!+!武志杰*!陈利军*!汪!仁+!宫!亮+!包红静+!刘!艳+*'中国科学院沈阳应用生态研究所!辽宁沈阳!**""*H!!!!!!+'辽宁省农业科学院环境资源与农村能源研究所!辽宁沈阳!**"*H*摘!要!以黑土%白浆土%棕壤和褐土为研究对象!采用傅里叶变换红外光谱"[`Ta#%f射线衍射"faP#及

2、扫描电镜".?_#等方法对东北<种典型土壤的粘粒矿物进行了表征!结果显示!它们属于蒙脱石型图谱&<种土壤的主要矿物成分均为石英!但黑土和白浆土还有蒙脱石和高山石等成分!棕壤和褐土还有高山石和云母等成分&黑土%棕壤和褐土的粘土矿物颗粒均呈层状结构!表面具有十分明显的非均匀特性!其中黑土粘土矿物表面粗糙不平!而棕壤和褐土的粘土矿物表面比黑土要光滑(与此相反!白浆土的粘土矿物表面轮廓清晰%表面光滑!且有较多的空洞&分析结果表明土壤粘粒矿物的组成和特性可以利用土样的光谱特征进行分析和检验!得到的信息是准确有效的&关键词!粘粒矿物(傅里叶变换红外光谱(f射线衍射光谱(扫描

3、电镜中图分类号!CH=#'!!!文献标识码!8!!*(+!*"'!,H<"K'9336'*"""-"=,!#+"*"$"#-*,*>-"<和非晶质物质*>+&蒋梅茵等的研究表明!黑龙江虎林黑土粘引!言粒矿物以伊利石和蒙脱石为主*,+&一般认为!即使是相似母质发育起来的土壤!或是同一类型的土壤!因其所处环境不!!土壤是岩石母质经过长期的物理化学风化作用%生物风同!粘粒矿物的组成%种类%含量等方面可能存在较大差异!化作用就地形成!或碎屑物通过地表水%风等外来因子的搬且这种差异能够反映到光谱特征上**"+&鉴于此!本文采用傅运%迁移%沉积或沉降!再次进行风化作用和成土

4、作用的结里叶变换红外光谱"[`Ta#%f射线衍射"faP#及扫描电镜果**+&土壤粘土矿物的组成主要受成土母质%成土过程和成".?_#等方法对东北黑土%白浆土%棕壤%褐土<种典型土土环境的影响!不同生物及气候条件下发育的土壤!其理化壤的粘粒矿物进行了初步表征!探讨了其组成和性质差别!性质和粘土矿物组成存在差异!因此可根据粘土矿物的含量以期为其分类及改良利用等提供较准确的粘粒矿物组成方面和成分特征推知其形成时期的气候环境*++&从土壤发生学的的资料&角度来理解土壤的组成!原生矿物记载了土壤形成之前原始的母质特征!次生矿物则记载着土壤的形成过程&土壤次生*!材料与方

5、法矿物特征的研究可以表征土壤风化的发育程度及肥力水平!所以土壤次生矿物的研究一直受到国内外土壤和环境工作者0/0!供试材料的关注&供试土壤为黑土%白浆土%棕壤和褐土!分别采自于中东北地区是我国重要的商品粮食生产基地之一!已有几科院海伦生态试验站"<#n+=k(!*+Hn+k制约该地区的经济发展和生态环境*!+&黑土%白浆土%棕壤(!*+!n=#k?#和辽宁朝阳"<*n<*k(!*+"n!!k?#&采样时!先和褐土是

6、该地区<种典型的耕作土壤!对于它们的研究是非去除表层杂物!五点法采集表层=#+"0I土样!混匀!风常必要的&目前!关于黑土%白浆土%棕壤和褐土的研究主干!用^]2C氧化法去除有机质!用二亚硫酸钠-柠檬酸钠-要集中在土壤肥力和生产力方面*<-#+!而对粘土矿物特征方重碳酸钠法"简称PJ]法#去除游离铁!用稀盐酸淋洗法去面的研究还比较薄弱&据已有的研究表明!黑土表层中水云除碳酸钙***+&各处理土样磨碎并过!""目筛!烘干!采用双母含量最多!白浆土粘粒矿物以水云母为主!含少量高岭石层密封塑料袋外加牛皮纸密封袋密封放置于干燥器中保存备!收稿日期!+"",-",-*"%

7、修订日期!+"",-*+-*+!基金项目!国家科技支撑计划项目"+""H]8P*"]"*#和国家科技支撑计划重点项目"+"">]8P8<]"H#资助!作者简介!隽英华!*,#,年生!辽宁省农业科学院环境资源与农村能源研究所助理研究员!!/-I59&)K;564%6S5""*!45O%%'0%I'06第#期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析*,*,用&供试土样的基本理化性质见表*&锐峰!!<*+#!<+!0IG*有一相对较宽谱带!而在*H!"#*H<#0IG*有不同程度的吸收峰&这!个吸收峰的出现!正如[52I/2**<+指出!在蒙脱石中水吸

8、收的典型曲线!显示两A: