KHÁI QUÁT VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤTI. KHÁI NIỆM VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤT.1. Trái đất, đất và đất trồnga. Trái đất Nghiên cứu sự thay đổi của sóng địa chấn lan truyền trong lòng Trái Đất, người ta đã biết được Trái Đất có cấu trúc gồm nhiều lớp.Cấu trúc địa chất của Trái đất với các lớp và các quyển Hình 1: Cấu trúc của Trái đấtLớp vỏ Trái Đất Vỏ Trái Đất cấu tạo chủ yếu bằng những vật chất cứng rắn, độ dày dao động từ 5 km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa). Vỏ Trái Đất chỉ chiếm khoảng 15% về thể tích và khoảng 1% về trọng lượng của Trái Đất nhưng có vai trò rất quan trọng đối với thiên nhiên và đời sống con người.Vỏ Trái Đất được cấu tạo bởi các tầng đá khác nhau.Trên cùng là tầng đá trầm tích do các vật liệu vụn, nhỏ bị nén chặt tạo thành. Tầng này không liên tục và có nơi mỏng nơi dày.Tầng granit gồm các loại đá nhẹ tạo nên như đá granit và các loại đá có tính chất tương tự như đá granit… được hình thành do vật chất nóng chảy ở dưới sâu của vỏ Trái Đất đông đặc lại. Lớp vỏ lục địa được cấu tạo chủ yếu bằng granit.Tầng bazan gồm các loại đá nặng hơn như đá badan và các loại đá có tính chất tương tự như đá badan… được hình thành do vật chất nóng chảy phun trào lên mặt đất rồi đông đặc lại. Lớp vỏ đại dương cấu tạo chủ yếu bằng badan.Trong địa chất học, lớp vỏ là một phần của thạch quyển và là lớp ngoài cùng của hành tinh. Nói chung, lớp vỏ các hành tinh là hỗn hợp của các chất ít đậm đặc hơn so với các lớp sâu bên trong
CHƯƠNG 4: TÀI NGUYÊN ĐẤT A KHÁI QUÁT VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤT I KHÁI NIỆM VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤT Trái đất, đất đất trồng a Trái đất Nghiên cứu thay đổi sóng địa chấn lan truyền lòng Trái Đất, người ta biết Trái Đất có cấu trúc gồm nhiều lớp Cấu trúc địa chất Trái đất với lớp Hình 1: Cấu trúc Trái đất − Lớp vỏ Trái Đất Vỏ Trái Đất cấu tạo chủ yếu vật chất cứng rắn, độ dày dao động từ km (ở đại dương) đến 70 km (ở lục địa) Vỏ Trái Đất chiếm khoảng 15% thể tích khoảng 1% trọng lượng Trái Đất có vai trò quan trọng thiên nhiên đời sống người Vỏ Trái Đất cấu tạo tầng đá khác − Trên tầng đá trầm tích vật liệu vụn, nhỏ bị nén chặt tạo thành Tầng không liên tục có nơi mỏng nơi dày − Tầng granit gồm loại đá nhẹ tạo nên đá granit loại đá có tính chất tương tự đá granit… hình thành vật chất nóng chảy sâu vỏ Trái Đất đông đặc lại Lớp vỏ lục địa cấu tạo chủ yếu granit − Tầng bazan gồm loại đá nặng đá badan loại đá có tính chất tương tự đá badan… hình thành vật chất nóng chảy phun trào lên mặt đất đông đặc lại Lớp vỏ đại dương cấu tạo chủ yếu badan 158 Trong địa chất học, lớp vỏ phần thạch lớp hành tinh Nói chung, lớp vỏ hành tinh hỗn hợp chất đậm đặc so với lớp sâu bên chúng Lớp vỏ Trái Đất hỗn hợp chủ yếu đá bazan granit Nó nguội cứng so với lớp sâu lớp phủ lõi Căn vào khác thành phần cấu tạo, độ dày… vỏ Trái Đất lại chia thành hai kiểu chính: vỏ lục địa vỏ đại dương Trên hành tinh nóng chảy phần, chẳng hạn Trái Đất, thạch trôi lớp lỏng bên Do phần bên lớp phủ nóng chảy phần (quyển astheno), nên thạch bị chia cắt thành nhiều đĩa kiến tạo có dịch chuyển theo thời gian Lớp vỏ đáy biển khác biệt đáng kể với lớp vỏ lục địa Lớp vỏ đại dương (quyển sima) dày từ tới 10 km chủ yếu đá bazan nặng sẫm màu Lớp vỏ lục địa (quyển sial) dày từ 20 tới 70 km chủ yếu chứa loại đá nhẹ Tổng khối lượng lớp vỏ Trái Đất nhỏ 1% khối lượng Trái Đất Nhiệt độ lớp vỏ nằm khoảng từ nhiệt độ không khí bề mặt tới khoảng 900°C gần phần lớp phủ Các thành phần đá lớp vỏ Trái Đất gần tất ôxít Clo, lưu huỳnh flo ngoại lệ quan trọng thành phần tổng khối lượng chúng loại đá thông thường nhỏ 1% F W Clarke tính toán gần 33% khối lượng lớp vỏ Trái Đất ôxy Nguyên tố có mặt ôxít, chủ yếu silic, nhôm, sắt, canxi, magiê, kali natri Silica thành phần quan trọng lớp vỏ, có mặt khoáng chất silicat, khoáng chất phổ biến loại đá lửa đá biến chất Từ tính toán dựa 1.672 phân tích loại đá, Clarke đưa thành phần phần trăm trung bình theo khối lượng sau: Bảng : Các thành phần Trái Đất theo khối lượng Nguyên tố Phần trăm Ôxít ôxy 32,4 SiO2 sắt 28,2 Al2O3 silic 17,2 CaO magiê 15,9 MgO niken 1,6 Na2O canxi 1,6 FeO nhôm 1,5 K2O lưu huỳnh 0,70 Fe2O3 natri 0,25 H2O titan 0,071 TiO2 kali 0,019 P2O5 Khác 0,53 Khác Tổng 100% Tổng cộng Phần trăm 59,71 15,41 4,90 4,36 3,55 3,52 2,80 2,63 1,52 0,60 0,22 < 1% 99,22 Vỏ Trái Đất chứa lượng lớn nhiên liệu hóa thạch: (than, dầu mỏ, khí tự nhiên, túi mêtan) Các khoáng chất sử dụng người sản xuất lượng nguyên liệu cho sản xuất hóa học Các mỏ quặng tạo thành vỏ Trái Đất xói mòn kiến tạo địa hình Các mỏ quặng nguồn tập trung kim loại nguyên tố có ích khác Sinh Trái Đất sản sinh nhiều sản phẩm sinh học có ích, bao gồm (nhưng không giới hạn) lương thực - thực phẩm, gỗ, loại dược phẩm, ôxy chu chuyển nhiều loại phế thải hữu Hệ sinh thái đất liền phụ thuộc vào đất bề mặt nước ngọt, hệ sinh thái biển phụ thuộc vào chất dinh dưỡng hòa tan đưa biển từ đất liền − Lớp Manti Dưới vỏ Trái Đất độ sâu 2.900 km lớp Manti (còn gọi bao Manti) Lớp gồm hai tầng Càng vào sâu, nhiệt độ áp suất lớn nên trạng thái vật chất bao Manti có thay đổi, quánh dẻo tầng rắn tầng Quyển mềm bao Manti có ý nghĩa lớn vỏ Trái Đất Đây nơi tích tụ tiêu hao nguồn lượng bên trong, sinh hoạt động kiến tạo làm thay đổi cấu trúc bề mặt Trái Đất hình thành dạng địa hình khác nhau, tượng động đất, núi lửa… − Nhân Trái Đất 159 Lõi, hay gọi nhân, Trái Đất chia làm phần: nhân nhân Nhân từ độ sâu 2900 km đến 5100 km, nhiệt độ 5000°C, áp suất từ 1.3 triệu atm đến 3.1 triệu atm, vật chất tồn thể lỏng Nhân từ độ sâu 5100 km đến 6370 km, áp suất từ triệu atm đến 3.5 triệu atm, chủ yếu kim loại nặng (Fe, Ni) nên gọi nhân Nife Mật độ trung bình Trái Đất 5.515 kg/m³, làm trở thành hành tinh có mật độ đặc Hệ Mặt Trời Do mật độ trung bình bề mặt khoảng 3.000 kg/m³, ta cho vật chất nặng tồn nhân Trái Đất Trong thời kỳ ban đầu, khoảng 4,5 tỷ (4,5×109) năm trước, tình trạng nóng chảy làm cho chất nặng chìm xuống vào phía tâm theo quy trình gọi sai phân hành tinh, chất nhẹ bị đẩy phía vỏ Kết quả, lõi chủ yếu chứa sắt (80%), với niken silic; nguyên tố nặng khác, chì urani, để nhận thấy có xu hướng liên kết với nguyên tố nhẹ khác phần vỏ (xem vật chất felsic) Phần lõi chia thành hai phần, phần lõi rắn (nhân) với bán kính ~1250 km phần lõi lỏng bao phủ bên với bán kính ~3500 km Phần lõi nói chung coi rắn chủ yếu sắt chút niken Một số khác cho phần nhân nằm dạng tinh thể sắt Lớp lõi bao phủ lớp nhân người ta cho bao gồm sắt lỏng hỗn hợp với niken lỏng chút nguyên tố nhẹ khác Nói chung người ta tin đối lưu lớp lõi ngoài, với tự quay Trái Đất (xem lực Coriolis), tạo từ trường Trái Đất thông qua quy trình biết đến học thuyết đinamô Phần nhân nóng để trì từ trường vĩnh cửu (xem nhiệt độ Curie) có lẽ có tác dụng để ổn định từ trường sinh lớp lõi lỏng Các chứng gần cho thấy phần nhân Trái Đất tự quay nhanh chút so với toàn phần lại, khoảng ~2° năm Các vật chất thường xuyên tìm kiếm đường bề mặt thông qua núi lửa vết đứt gẫy đáy đại dương Phần lớn lớp vỏ nhỏ 100 triệu (1×108) năm tuổi; phần già lớp vỏ vào khoảng 4,4 tỷ (4,4×109) năm tuổi Lịch sử Trái đất trải dài khoảng 4,55 tỷ năm, từ Trái Đất hình thành từ Tinh vân mặt trời Trái Đất quốc gia có chủ quyền Các quốc gia có chủ quyền chiếm lĩnh toàn bề mặt đất đai (ngoại trừ châu Nam Cực) Có tổ chức quốc tế toàn giới Liên Hiệp Quốc Liên Hiệp Quốc ban đầu diễn đàn thảo luận quốc tế với khả giới hạn để thông qua làm có hiệu lực điều luật Trái đất phân chia hành thành 267 quốc gia vùng lãnh thổ b Thạch Bao gồm vỏ địa lý tầng lớp Manti, dày khoảng 100 km Chúng cấu tạo từ mảng kiến tạo Các mảng không đứng yên mà dịch chuyển hoạt động dòng đối lưu vật chất quánh dẻo nhệt độ cao chúng lớp Manti Nơi tiếp xúc mảng kiến tạo không ổn định thường xảy hoạt động động đất, núi lửa Diện tích bề mặt thạch quyển: Tổng cộng: 510,073 triệu km², đó: Đất: 148,94 triệu km² Vậy 29,2 % diện tích bề mặt trái đất đất liền Nước: 361,132 triệu km²; 70,8 % diện tích bề mặt trái đất nước c Đất Cho đến có nhiều định nghĩa khác đất Vào năm 1897, nhà thổ nhưỡng học người Nga Docutraep định nghĩa: “Đất vật thể tự nhiên, cấu tạo độc lập, lâu đời kết trình hoạt động tổng hợp yếu tố hình thành đất gồm có: đá địa hình, khí hậu, nước, sinh vật thời gian “ Đây định nghĩa hoàn chỉnh đất Sau số nhà nghiên cứu cho cần bổ sung thêm nột số yếu tố khác, đặc biệt vai trò người, người tác động vào đất đa làm thay đổi nhiều đa tạo hẳn loại đất chưa có tự nhiên, đất lúa nước Nếu biểu thị định nghĩa dạng công thức toán học ta coi đất hàm số yếu tố hình thành đất theo thời gian: Đ = f ( Đa , Đh, Kh, Nc, Sv, Cn) t Trong đó: Đ : đất 160 Đa : đá Đh : địa hình Kh : khí hậu Nc : nước Sv : sinh vật Cn : hoạt động người t : thời gian Bảng 1: Hàm lượng nguyên tố hóa học đá đất ( theo % trọng lượng) Nguyên tố Đá Đất So với trái đất O 47,2 49,0 ôxy 32,4 Si 27,6 33,0 silic 17,2 Al 8,8 7,13 nhôm 1,5 Fe 5,1 3,8 sắt 28,2 Ca 3,6 1,37 canxi 1,6 Na 2,64 0,63 natri 0,25 K 2,6 1,36 kali 0,019 Mg 2,1 0,46 magiê 15,9 Ti 0,6 0,46 titan 0,071 H 0,15 niken 1,6 C 0,10 2,0 S 0,09 0,08 lưu huỳnh 0,70 P 0,08 0,09 N 0,00 0,10 Khác 0,53 Nguồn Vinograđôp, 1950 Theo khoa học thổ nhưỡng thì: "Đất lớp mỏng vỏ Trái Đất tương đối tơi xốp loại đá phong hoá ra, có độ phì cỏ mọc Đất hình thành tác dụng tổng hợp nước, không khí sinh vật lên đá mẹ Đất có độ phì hay nhiều bao gồm thành phần chất rắn, chất lỏng (dung dịch đất), chất khí sinh vật (động, thực vật, vi sinh vật)" Đất phân loại theo kiểu phát sinh: Đất đỏ bazan; Đất phù sa, Đất phù sa cổ; Đất rừng xám; Đất pôtzôn; Đất mặn kiềm hay chua mặn, vv Đất đồng tuỳ thuộc quy luật phân vùng theo địa giới; Đất miền núi chịu chi phối độ cao Trong nông, lâm nghiệp, Đất phân hạng thành loại theo khả sử dụng yêu cầu bảo vệ đất: Đất rừng, Đất trồng năm, lâu năm, Đất chăn thả, Đất thổ cư, Đất chuyên dùng (cho giao thông, xây dựng, thuỷ lợi, khai khoáng, du lịch, vv.) Việt Nam có 33 triệu đất, đất dốc chiếm khoảng 39% d Hệ sinh thái đất Đất trồng hay hệ sinh thái đất sản phẩm trình tự nhiên lâu dài có tham gia sinh vật yếu tố sinh thái như: nước, không khí, ánh sáng, nhiệt độ, lửa, sinh vật, Đất không môi trường sống nhiều loài sinh vật mà hệ sinh thái đặc trưng tham gia cấu tạo nên sinh Tỷ lệ thành phần đất Khoáng; Khí; Nước, Sinh vật, Chất hữu cấp độ hạt, định tính chất chất lượng đất Hệ sinh thái đất bảo vệ tốt nhờ vào độ che phủ thảm thực vật, đặc biệt rừng hệ sinh thái tự nhiên vô quan trọng Rừng trì 40% lượng nước cho bốc 50% lượng nước cho nước ngầm, có 10% lượng nước tạo nên dòng bề mặt Do vậy, thảm thực vật rừng đất nhanh chóng bị bào mòn, nghèo kiệt, đất vùng nhiệt đới xích đạo Bảng 2: Diện tích hệ sinh thái Trái đất 161 TT Diện tích ( x 106 km2) 7,11 7,105 7,306 6,834 7,013 7,173 10,695 2,115 Hệ sinh thái Rừng mưa nhiệt đới Rừng nhiệt đới theo mùa Rừng thường xanh vùng khí hậu ôn hòa Rừng rụng vùng khí hậu ôn hòa Rừng Taiga Rừng gỗ, bụi Savan Đồng cỏ nhiệt đới 10 11 Đồng cỏ vùng khí hậu ôn hòa Sa mạc, bán sa mạc Sa mạc khắc nghiệt 10,467 12,001 12,575 12 Đất canh tác 15,776 13 14 Đất lúa Đầm lầy, đầm phá 1,45 2,101 15 Tundra 6,947 16 Pha tạp Tổng số 15,210 130,428 Nguồn : Bouwman,1988 Tài nguyên đất Tài nguyên đất tổng lượng diện tích đất có giá trị sử dụng người sinh vật, cụ thể cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng, trực tiếp hay gián tiếp cung cấp thực phẩm cho người sinh vật, đảm bảo sinh tồn cho loài Trái Đất Tổng diện tích đất tự nhiên hành tinh 14.800 triệu (148 triệu km2) Trong đó, loại đất tốt, thích hợp cho sản xuất nông nghiệp đất phù sa, đất đen, đất rừng nâu chiếm 12,6%; loại đất xấu đất vùng tuyết, băng, hoang mạc, đất núi, đất đài nguyên chiếm đến 40,5%; lại loại đất không phù hợp với việc trồng trọt đất dốc, tầng đất mỏng, vv Tài nguyên đất giới sau: Tổng diện tích : 14.777 triệu ha; ~14,8 x 109 (148 triệu km2) Đất đóng băng : 1.527 triệu ha; Đất không phủ băng : 13.251 triệu Trong có: 12 % diện tích đất canh tác, Đất thủy lợi hóa 2,5 triệu km² 24% diện tích đất đồng cỏ, 32% diện tích đất rừng trồng rừng, 32% diện tích đất cư trú, đầm lầy 1,5% diện tích đất khu dân cư DT đất có khả canh tác 3.200 triệu ha, khai thác 1.500 triệu Hiện tài nguyên đất giới bị suy thoái nghiêm trọng xói mòn, rửa trôi, bạc màu, nhiễm mặn, nhiễm phèn, ô nhiễm đất, biến đổi khí hậu Trong đó, 10% đất có tiềm nông nghiệp bị sa mạc hóa Bảng 3: Tỷ lệ % diện tích loại đất giới Loại đất Tỷ lệ % - Tuyết, băng, hồ 11,5 - Đất hoang mạc 8,7 - Đất núi 16,3 - Đất đài nguyên 4,0 162 - Đất podzon - Đất nâu rừng - Đất đỏ - Đất đen - Đất màu hạt dẻ - Đất xám - Đất phù sa - Các loại đất khác 9,2 3,5 17,1 5,2 8,9 9,4 3,9 3,2 Nguồn: FAO - 1990 Qua bảng cho thấy, loại đất xấu (4 loại đầu) chiếm tới 40,5% Cũng theo FAO (Food and Agriculture Organization), trạng sử dụng đất giới làm tròn số liệu sau: - 20% diện tích đất vùng lạnh, không sản xuất - 20% diện tích đất vùng khô, hoang mạc không sản xuất - 20% diện tích đất vùng dốc không canh tác nông nghiệp - 20% diện tích đất làm đồng cỏ - 10% diện tích đất vùng có tầng đất mỏng (núi đá, đất bị xói mòn mạnh) - 10% diện tích trồng trọt Tổng diện tích đất đai tự nhiên Việt Nam 33 triệu ha, đứng hàng thứ 58 giới, đất bồi tụ khoảng 11 triệu ha, đất phát triển chỗ khoảng 22 triệu Đất đất dốc chiếm 39% Đất thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp chiếm 17% Đất cần cải tạo đất cát, mặn, phèn, xám bạc màu khoảng 20% Trong số nhóm đất có 9,1% đất phù sa, 7,5% đất xám bạc màu, 5,2% đất phèn, 3,0% đất mặn, 1,4% đất cát biển, 48,5% đất feralit đỏ vàng, 11,4% đất mùn vàng đỏ núi, 0,5% đất mùn núi cao, vv Trong nhóm đất đỏ vàng, có triệu đất đỏ vàng đá sét đá biến chất, 4,6 triệu đất nâu đỏ đá macma trung tính bazơ (trong đất bazan phì nhiêu nhất) Ở Việt Nam dân số đông nên tỉ lệ đất tự nhiên đầu người thấp, khoảng 0,54 ha/người; đó, diện tích đất trồng trọt chiếm khoảng 20% tổng diện tích đất đai tự nhiên Bảng 4: Sử dụng đất Việt Nam (1985) dự kiến quy hoạch đến năm 2030 sau: 1985 Tiềm Quy hoạch Đất nông nghiệp 21% +14% 35% Đất lâm nghiệp 29% +18% 47% Đất chuyên dùng khác 5% +6% 11% Đất lại 45% -38% 7% Nguồn: Bộ tài nguyên môi trường (2002) Đất phân loại theo kiểu phát sinh: Đất đỏ bazan; Đất phù sa, Đất phù sa cổ; Đất rừng xám; Đất pôtzôn; Đất mặn kiềm hay chua mặn, vv Đất đồng tuỳ thuộc quy luật phân vùng theo địa giới; Đất miền núi chịu chi phối độ cao Trong nông, lâm nghiệp, Đất phân hạng thành loại theo khả sử dụng yêu cầu bảo vệ Đất: Đất rừng, Đất trồng năm, lâu năm, Đất chăn thả, Đất thổ cư, Đất chuyên dùng (cho giao thông, xây dựng, thuỷ lợi, khai khoáng, du lịch, vv.) Việt Nam có 33 triệu Đất, Đất dốc chiếm khoảng 39% Khoa học đất Khoa học đất môn khoa học nghiên cứu đất, coi đối tượng nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên bề mặt Trái Đất, bao gồm hình thành, phân loại vẽ đồ địa hình đất đai; thuộc tính vật lý, hóa học, sinh học, độ màu mỡ đất; thuộc tính mối liên hệ với việc sử dụng quản lý đất đai 163 Đôi thuật ngữ nhắc tới nhánh khoa học đất, chẳng hạn thổ nhưỡng học (môn khoa học nghiên cứu đất đai môi trường sinh sống cho thực vật sinh vật khác), chúng sử dụng từ đồng nghĩa với khoa học đất Sự đa dạng tên gọi gắn với môn khoa học có liên quan đến loạt khái niệm có mối liên quan Thực vậy, nhà kỹ nghệ, nông học, hóa học, địa chất, địa lý, sinh học, vi sinh học, lâm học, khảo cổ học chuyên gia quy hoạch khu vực, tất đóng góp kiến thức bổ sung đất làm cho khoa học đất phát triển Vì hiểu biết khoa học đất quan trọng áp dụng thực tế loạt ngành khoa học khác nhau, điều không bất thường tìm thấy chuyên gia đất khoa học có liên quan Các chuyên gia ngành nói đến nhà khoa học đất, làm cho người ta bối rối nói đến nhà khoa học Để phân biệt họ với chuyên gia khác lĩnh vực đất đai, nhà khoa học chuyên nghiệp đất Mỹ đăng ký lấy chứng chuyên nghiệp Các nhà khoa học đất có xu hướng chuyên môn hóa lĩnh vực chuyên sâu: vi sinh học, thổ nhưỡng học, vật lý học, hóa học nham thạch học Các chuyên gia khoa học đất nói chung tiến hành nghiên cứu hóa học đất, vật lý học đất, vi sinh học đất, thổ nhưỡng học áp dụng khoa học đất ngành có liên quan Vấn đề trung tâm giới nhà khoa học đất Mỹ phát triển số sức khỏe đất đai sau giám sát chúng vai trò người quản lý hành tinh theo cách thức đem lại cho người nuôi dưỡng dài hạn Sự cố gắng bao gồm kiến thức chức lớp vỏ vi sinh học đất khai thác tiềm để cô lập cacbon khí thành chất hữu đất Vai trò truyền thống nhà khoa học đất lập đồ đất đai Phần lớn khu vực Mỹ lập đồ địa hình đất đai, bao gồm bảng diễn giải, chẳng hạn thuộc tính đất hỗ trợ hay hạn chế hoạt động sử dụng Khoa học phân loại đất chấp nhận phạm vi quốc tế cho phép liên hệ thống đặc trưng đất với chức Các kết thu từ đồ địa hình quốc gia quốc tế cung cấp cho nhà chuyên môn hiểu biết thống chức thang độ phong cảnh Các lĩnh vực nghiên cứu khoa học đất • Thổ nhưỡng học • Vật lý học đất • Cơ học kỹ thuật đất • Khoáng vật học đất • Hóa học đất • Hóa sinh học đất • Vi sinh học đất • Thạch học Các lĩnh vực ứng dụng khoa học đất • Bản đồ địa hình • Các nghiên cứu Quản lý đất đai; Các nghiên cứu lưu vực đất ngập nước • Các phương pháp tiêu chuẩn phân tích đất • Các nghiên cứu Độ màu mỡ đất / Quản lý cải tạo đất • Các nghiên cứu hệ sinh thái; Các nghiên cứu Biến đổi khí hậu II THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT Khoáng vật đá Vỏ trái đất cấu tạo loại đá khác nhau, loại đá thường cấu tạo số khoáng vật định Đá khoáng vật lớp vỏ TĐ bị phá huỷ tạo thành mẫu chất, tác động sinh vật, mẫu chất biến đổi tạo thành đất Vậy khoáng vật đá sở vật chất để hình thành nên đất a Khoáng vật 164 Khoáng vật hợp chất tự nhiên, nguyên tố tự nhiên xuất kết trình lý học, hoá học sinh hoá khác xẩy lớp vỏ trái đất Khoáng vật đất chiếm tỷ lệ cao, tới 90 - 95% trọng lượng vật chất khô đất; chúng tồn thể: rắn, lỏng khí; chủ yếu thể rắn Khoáng vật thể rắn hình thành tồn dạng kết tinh (tạo thành tinh thể) vô định hình, hầu hết khoáng vật dạng tinh thể Na Nt Silic Cl Mạng lưới tinh thể Muối mỏ NaCl Nt Oxy Cấu tạo khối mặt oxit Silic, khoảng cách Si - O 1,6Ao Đây sở cấu tạo nên khoáng vật lớp Silicat Hình 2: Các dạng tinh thể khoáng vật vỏ trái đất - - Về nguồn gốc chia thành loại khoáng vật: Khoáng vật nguyên sinh: Là khoáng vật hình thành với đá gốc chưa bị biến đổi thành phần trạng thái Chúng chiếm thành phần nhỏ đất, thường thuộc lớp: ôxyt, silicat, sunfua, cacbonat o Khoáng vật thuộc lớp oxyt: Có khoảng 200 khoáng vật, chiếm 17% trọng lượng vỏ TĐ Thường gặp thạch anh (SiO 2) hêmatit (Fe203), chúng thường dạng kết tinh, cứng ổn định học cao, nên chúng thường có mặt vùng đất phong hoá mạnh o Khoáng vật thuộc lớp Silicat có nhiều lớp vỏ TĐ, có đến khoảng 1500 loại, chúng chiếm 75% trọng lượng vỏ TĐ Chúng ta thường hay gặp Olivin, mica Fenxpat Đơn vị sở cấu tạo nên khoáng vật lớp khối mặt Silic - oxy (SiO4) (Hình 2) o Khoáng vật thuộc lớp Cacbonat thường gặp Canxit (CaCO3) - thành phần khoáng vật chủ yếu tạo nên đá vôi Đôlômit [Ca, Mg(CO3)2] - dùng sản xuất gạch chịu lửa phân bón Khoáng vật thứ sinh: Là khoáng vật nguyên sinh bị biến đổi mặt hoá học trình phong hoá hoạt động địa chất Đại phận khoáng vật đất khoáng vật thứ sinh Chúng chiếm số lượng lớp đất kích thước hạt khoáng lại nhỏ, khó nhận biết chúng Có lớp khoáng vật thứ sinh chủ yếu là: Muối khoáng, Alumino - Silicat Oxyt - hydroxit o Các loại muối khoáng hình thành đường kết tủa sản phẩm phong hoá khoáng nguyên sinh vùng có khí hậu lục địa (khô nóng) Ví dụ như: Canxit (CaCO3); Manhezit (MgCO3), Thạch cao (CaSO4 2H2O), Muối ăn NaCl o Các khoáng vật thuộc lớp Alumino-Silicat: đặc biệt quan chúng loại khoáng sét, hydrômica, clorit Các khoáng vật sét Kaolinit mônmôrilônit tạo nên tính chất quan trọng đất tính dính, tính dẻo, khả hấp phụ, trao đổi ion, tính trương, tính co Hydrômica tạo thành từ khoáng vật mica nguyên sinh bị ngậm nước Còn Clorit lại logit nguyên sinh bị phá huỷ o Các khoáng vật thuộc lớp Oxyt-hydroxit thường gặp gơtit, limônit, manganit, Ví dụ: Trong lớp khoáng vật nguyên sinh thuộc lớp Silicat có Mica (trắng đen): Mica trắng chứa nhiều K: K Al2 [(Al.Si3.O10)] [OH]2 Mica đen chứa nhiêu Fe Mg: K (Mg, Fe)3 [Si3AlO10] [ OH, F]2 165 Khoáng Mica -Biến đổi hoá học > Hydromica/ Kaolinit/ Hydroxit (Đá macma axit: Đá granit) (Các khoáng vật thứ sinh thuộc (Đá biến chất: Đá phiến mica) lớp Alumino - Silicat) (Đá trầm tích học: Đá cát) Sự phân biệt khoáng vật nguyên sinh với khoáng vật thứ sinh có tính tương đối Ví dụ: Thạch anh đá Granit khoáng vật nguyên sinh, thạch anh thứ sinh lại thành phần tạo nên loại đá trầm tích gọi cát kết Hiện nhà khoa học xác định 3000 loại khoáng vật có vỏ trái đất, chúng nằm 10 lớp sau (theo Chetvericốp): - Silicat - Oxyt - Vonfanat - Cácbonat - Hydroxyt [Fe(OH-)] - Photphat - Sunfat - Haloit (Lớp muối mỏ) - Nguyên tố tự nhiên - Sunfua (Au, Ag, S, C ) Các khoáng vật khác có: Hình dạng, kích thước, độ cứng, tỷ trọng, màu sắc, vết vỡ, thành phần hoá học khác Đây dấu hiệu để nhận biết phân loại khoáng vật tự nhiên - Tuỳ điều kiện hình thành mà khoáng vật có kích thước khác Ví dụ: Khoáng vật Mica mỏng có kích thước từ vài mm2 đến hàng m2 - Một số khoáng vật có thành phần kết tinh mạng luới tinh thể khác nên tạo nên khoáng vật có tính chất vật lý khác Ví dụ: Than chì kim cương có thành phần hoá học C kết tinh mạng tinh thể khác nên có đọ cứng khác nhau: Than chì kim cương 10 b Đá Đá tập hợp nhiều khoáng vật, thành phần chủ yếu cấu tạo nên vỏ trái đất Hay theo Rozenbut (Đức): Chỉ có tập hợp khoáng vật tạo thành thể địa chất độc lập gọi đá Một thể địa chất độc lập có đủ đk: − Phân biệt rõ với khối xung quanh thành tạo trình địa chất riêng − Có thành phần khoáng vật, hoá học xác định khác với khối bao quanh − Các thành phần tạo đá có phương thức kết hợp riêng Đá nhiều loại khoáng vật tạo nên gọi đá đa khoáng, loại khoáng vật tạo nên gọi đá đơn khoáng Đá bị phong hoá để tạo thành đất gọi đá mẹ Dựa vào nguồn gốc hình thành, toàn đá cấu tạo nên vỏ TĐ nằm nhóm lớn là: Đá macma, Đá trầm tích Đá biến chất Trong nhóm lại chia nhóm nhỏ Đá macma: Đá macma đá hình thành đông cứng dung dịch dịch macma Nếu dung dịch đông cứng sâu (trong vỏ TĐ) tạo nên đá macma xâm nhập, dung dịch phun trào phía mặt vỏ TĐ đông cứng lại tạo nên đá macma phun trào Thành phần hoá học chủ yếu đá macma Silic, Nhôm Sắt, oxit chúng chiếm tới 80% hàm lượng trung bình loại đá Dựa vào hàm lượng SiO đá người ta chia đá macma thành loại bảng Một số loại đá macma: Pecmatit; Granit (Đá hoa cương); Anđêzit; Phoocphia; Bazan; Gabrô; Điabaz; Đunit Đá trầm tích: Đá trầm tích đá hình thành từ sản phẩmphong hoá đá có trước xác sinh vật tích đọng tạo thành Ví dụ: Đá cat kết (Sa thạch)- hạt cát sản phẩm phong hoá vật lý kết gắn tạo thành Còn đá vôi Sanhô xác Sanhô chết tích đọng mà thành Đá trầm tích chia thành nhóm phụ sau (dựa vào nguồn gốc hình thành): Đá trầm tích học; Đá trầm tích hoá học; Đá trầm tích sinh học; Đá trầm tích hỗn hợp Một số loại đá trầm tích: Đá cát (cát kết chiếm khoảng 60% trầm tích học) Đá vôi: Là trầm tích hoá học sinh học Than bùn: Sự phân giải ko hoàn toàn xác sinh vật Bảng 5: Hàm lượng SiO2 loại đá macma 166 Hàm lượng SiO2 (%) > 75 65 - 75 52 - 65 40 - 52