铁锰结核研究进展及展望.pdf

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1、第10期总第２32期农业科技与装备Ｎｏ．10ＴｏｔａｌＮｏ．２32２０１3年10月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔOct．２０１3铁锰结核研究进展及展望陶敬（沈阳农业大学，沈阳110866）摘要：铁和锰作为土壤中重要的元素，在成土过程中因强烈迁移和积聚而形成铁锰结核。对国内外铁锰结核的研究进行总结，主要从铁锰结核的形成、理化性质、矿物组成以及元素地球化学特征等方面，提出铁锰结核研究中存在的问题和不足，展望今后铁锰结核研究趋势。关键词：铁锰结核；理化性质；矿物组成；地球化学特征中图分类号：S153.6+1文献标识码：Ａ文章编号：167

2、4-1161(2013)10-0010-04土壤中重要的元素铁和锰在表生过程中因强烈也有学者认为，铁锰结核的形成与气候和地质环迁移和积聚而形成铁锰结核。铁锰结核具有一定的形境变迁关系密切。除受地下水位变化影响外，历史上状、大小、颜色、硬度和表面特征。铁锰结核是在土壤的全球变化、新构造运动的地质作用以及环境的巨大形成过程中，形成到一定时期时土壤经历氧化还原形波动也在铁锰结核形成过程中起着不可替代的作用。成的产物。总之，地质作用是铁锰结核形成的大背景，其形成的我国学者对土壤中的铁锰结核开展了大量研究，外在条件是地下水位的升降运动以及季节性变干导但这些研究主要集中在热带和亚热带，对温带地区

3、土致的干湿交替，氧化还原反应则是其形成的内在本壤中的铁锰结核研究较少。另外，关于铁锰结核的研质。究主要针对某个具体的区域或是单一的土壤类型，关2.2形成过程于母质、土壤类型以及区域差异对铁锰结核生长影响对于铁锰结核的形成过程，大部分学者认为铁锰的研究相对缺乏。结核的形成是土壤处于淹水条件，铁锰氧化物被还原2+2+2+2+1铁锰结核的分布成Fe和Mn，而当土壤变干时，Fe，Mn又被氧化在我国，土壤的铁锰结核分布广泛，主要分布在沉积在铁锰氧化物表面，干湿交替及氧化还原不断反地下水位较高、且水位上下变动频繁的低平地区以及复进行，最终形成铁锰聚合体———铁锰结核。有学者坡麓，在东部湿润地区高

4、台的一些地带性土壤中以及认为，土壤铁锰结核是土壤氧化还原反应生成的铁锰西北干旱、半干旱地区高平地的古土壤层次中，也存矿物团聚体，由于结核中锰与铁紧密伴生，因此确定在着大量的铁锰新生体。其中，涉及的省市有云南、贵铁锰结核由水铁矿和水轻锰矿共同沉淀并以它们为州、黑龙江、吉林、山东、安徽、河南、湖南、四川、湖北核心逐渐淀积而成。Winter观察到季节性水饱和的土等；涉及的土壤类型包括膨胀土、冷白土、白浆土和黏层中常有铁锰结核的出现。还有学者通过分析土壤中土以及砂姜黑土等。铁锰质相的形态类型，提出是毛管水富含铁、锰，导致2铁锰结核的形成铁、锰在上部土体中被氧化凝聚析出，并形成铁锰结2.1形成

5、条件核。另有学者认为，铁锰结核的形成并不是土壤干湿铁锰结核的形成受地下水位的变化影响很大，频交替这么简单，而是在不断地形成（沉淀）—消散（溶繁的地下水位升降变化会使土壤中产生更多的铁锰解）平衡中缓慢生长。王砚耕等的研究结果与之类似。结核。地下水位状态对铁锰结核的形态和构造影响很在研究中发现，铁锰结核内氧化锰矿物胶膜有微大。土壤排水良好形成的结核会有同心圆微构造，排生物细胞和菌丝体，表明其形成还有微生物的参与。水不良则在土壤中形成扩散状凝团。也有学者认为，结核是在生物成矿的基础上进行化学成矿形成的。收稿日期：2013-07-213铁锰结核的物理性状及内部结构作者简介：陶敬（1987—）

6、，女，硕士，从事土壤地理学方面的铁锰结核的物理性状主要包括大小、形态、颜色、研究。２０１3年第10期陶敬：铁锰结核研究进展及展望11和硬度等。铁锰结核的颜色主要有褐色、黄棕色、棕褐5铁锰结核的发生学和环境学意义色、黑色、灰黑色等。铁锰结核的物理性状随成土环5.1发生学意义境、土壤类型和地区的差异而不同。例如水稻土中的土壤铁锰氧化物不仅是成土过程的产物，还可以结核形态多为规则球形,个体较小，白浆土中铁锰结指示成土过程和土壤的发育程度。土壤发育过程中，核的直径从几毫米到几厘米不等，形态多变，为圆形、原生矿物风化形成游离铁，因此发育越好的土壤，游椭圆形或是不规则团块。南方第四纪红土中的结核

7、呈离铁也会越多，活性铁反而越少。土壤黏粒中铁的游多种形态包括板状、椭球形、球状和无定形状等。颗粒离度，更能深刻反映在化学风化过程中含铁硅酸盐矿大小会影响铁锰结核的颜色和形状。一般来说，随着物释放出铁的比例，能更好体现土壤发育程度。粒径的增大，结核的颜色也逐渐加深，且形状更偏向土壤中无定形铁是衡量结晶差的铁氧化物（如水于球状。铁矿等）和有机络合态铁数量的指标。土壤中无定形在结核内部发育很多大小不一、形状不规则的坑铁的含量与成土时间有很大关系。风化成土时间短的