Bài giảng Khoa học đất - Chương 2, Bài 2: Các tiến trình hình thành đất

 Chương 2- bài 2
CÁC TIẾN TRÌNH HÌNH 
 THÀNH ĐẤT
 Muïc tieâu
• Lieät keâ 4 tieán trình aûnh höôûng ñeán söï phaùt 
 trieån cuûa caùc taàng phaùt sinh cuûa ñaát.
• Ñònh nghóa phong hoùa vaät lyù vaø phong hoùa hoùa 
 hoïc. 
1. HÌNH THÀNH ĐẤT TiẾN HÀNH 
ĐỒNG THỜI HÌNH THÀNH TẦNG 
 PHÁT SINH.
 1. Boå sung
 2. Maát 
 3. Chuyeån vò (di chuyeån)
 4. Chuyeån daïng (thay ñoåi)
 möa, OM
 Boå sung
4 tieán trình
• boå sung Chaûy traønmaát
 Chuyeån daïng
• maát Chuyeån vò
 Boå sung OM, 
• chuyeån vò seùt, 
• chuyeånmaát daïng ions OM muøn
 Chuyeån vò Khoaùng NS seùt
 chuyeån daïng
 Boå sung
 maát
 Mao daãn
 Röûa troâi
 Bổ sung
• -chất hữu cơ
TẦNG O
 Bổ sung - H2O, chất hữu cơ, không khí, 
 muối
 Mất - H2O, OM, CO2 , dinh dưỡng
 Chuyển dạng – cấu trúc, hình thành khóang 
 mới, phong hóa khoáng thành các nguyên tố 
 hóa học, hóa học oxi hóa khử
 Chuyển vị - chuyển từ tầng phát sinh này 
 sang tầng phát sinh khác O.M. sét, nước, 
 Fe, & dinh dưỡng trong keo đất, lớp sét 
 mỏng trên bề mặt thổ nhưỡng là dẫn chứng 
 của sự chuyển vị (lớp sét phủ bên ngòai các 
 hạt)
• TÁC ĐỘNG của các 
 Ap
 tiến trình khác nhau 
 EB
 hình thành các tầng 
 phát sinh khác nhau Bt
 BC
• Tầng E (A2)
 A
 E
 E/
 B
 Bt
 BC
 C
2. Phong hóa: đá hình thành đất như thế 
 nào?
 1. Phong hoùa vaät lyù
 Thay ñoåi kích thöôùc caáp haït
 maãu chaát - caùt - thòt
 2. Phong hoùa hoùa hoïc
 Thay ñoåi thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït
 Tầng B
• a) chuyển vị trong tầng, 
 xuống tầng dưới -
 A, E, hay O với sự tích lũy 
 sét, Fe, mùn hay carbonates 
 (CaCO3)
• b) mẫu chất biến đổi-phát 
 triển màu, cấu trúc - Bw
 Tầng C
• C - ít chịu tác động của các 
 tiến trình thổ nhưỡng, không 
 có tính chất của các tầng O-A-
 B-E- tầng mẫu chất
 Solum = A + B
 C
 Tầng R
• R = đá cứng
• Cr = mẫu 
 chất
 Möa 
 höõu hieäu
 Phong hoùa Boác hôïi
 Röûa troâi&chuyeån vò
 Hoaù hoïc
 Vaät lyù
 Thaám laäu
Nöôùc vaøo2.12 trong ñaát khoâng chæ phong hoùa caùc khoaùng
Maø coøn vaän chuyeån caùc chaát töø treân xuoáng
 Söï phong hoùa: ñaù bieán ñoåi thaønh ñaát
• Phong hoùa vaät lyù
 – Thay ñoåi KÍCH THÖÔÙC haït
 maãu chaát - caùt - thòt
• Phong hoùa hoùa hoïc
 – Thay ñoåi thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït
 Phong hoùa vaät lyù
Nguyeân nhaân taïo ra phong hoùa vaät lyù:
1. Ñoùng-tan baêng 
2. Thay ñoåi nhieät ñoä (vôõ töøng lôùp 
 moûng) 
3. Co ngoùt-tröông nôû (khoâ-öôùt)
4. Baøo moøn (nöôùc, gioù, baêng)
5. Sinh tröôûng cuûa reã
 Phong hoùa hoùa hoïc
Caùc kieåu phong hoùa hoùa hoïc:
1. Thuûy hôïp
2. Thuûy phaân Taát caû caùc kieåu phong 
 hoùa hoùa hoïc ñeàu lieân 
3. Hoøa tan quan ñeán nöôùc, vì vaäy vuõ 
4. Carbonate hoùa löôïng höõu hieäu laø chìa 
5. Oxi hoùa-khöû (redox) khoùa cuûa phong hoùa hoùa 
 hoïc
6. Phöùc hoùa
1. PHONG HOÙA VAÄT LYÙ
CAÙC YEÁU TOÁ TAÙC ÑOÄNG ÑEÁN 
 PHONG HOÙA VAÄT LYÙ:
1. Ñoùng baêng-tan baêng 
2. Thay ñoåi nhieät ñoä (bong troùc töøng 
 maûng) 
3. Co-tröông (khoâ-aåm)
4. Baøo moøn (nöôùc, gioù, baêng haø)
5. Söï phaùt trieån cuûa reã caây
 2. PHONG HOÙA HOÙA HOÏC 
 (PHONG HOÙA ÑÒA-SINH-HOÙA HOÏC)
(6) Daïng phong hoùa hoùa hoïc:
1. Thuûy hôïp
 Taát caû phaûn öùng ñeàu 
2. Thuûy phaân
 lieân quan ñeán nöôùc, vaäy 
3. Hoøa tan möa laø yeáu toá chính taùc 
4. Carbonate hoùa ñoäng ñeán phong hoùa hoùa 
 hoïc. 
5. Phöùc hoùa
6. Oxi hoùa-khöû (redox)
 PHONG HOÙA HOÙA HOÏC 
 (PHONG HOÙA ÑÒA-SINH-HOÙA HOÏC)
Kieåu phaûn öùng
 1. Thuûy hôïp
 2. Thuûy phaân
Acid/base 3. k 3. Hoøa tan
 4. Carbonate hoùa
 5. Phöùc hoùa
 Redox 6. Oxi hoùa-khöû
 Phong hoùa hoùa hoïc
 Caùc phaûn öùng Acid/Base
 • Thuûy hôïp: khoaùng ngaäm nöôùc (haáp phuï) ví duï: khoaùng seùt 
 & mica
 • Thuûy phaân: phaân töû nöôùc phaân ly thaønh ion H+ and OH-
 • Carbonate hoùa: hình thaønh carbonic acid töø söï hoøa tan khí CO2
 (töø söï hoâ haáp cuûa sinh vaät)
öïc acid • Phöùc hoùa: acids höõu cô töø söï phaân giaûi OM phaûn öùng vôùi 
L caùc ion kim loaïi hình thaønh neân caùc phöùc chaát höõu cô-kim 
 loaïi (chelates)
 *taát caû ñeàu caàn nöôùc
 Phong hoùa hoùa hoïc
 Caùc phaûn öùng “Redox”
 • Oxi hoùa khöû: trao ñoåi ñieän töû
Ghi nhôù Leo the German
 Loss of electrons = oxidation
 Gain of electrons = reduction
 – Chaát cho ñieän töû (chaát khöû) maát ñieän töû cho chaát 
 nhaän ñieän töû (chaát oxi hoùa).
 Phong hoùa hoùa hoïc
 Caû 2 daïng phaûn öùng Acid/Base vaø Redox daãn ñeán keát 
 quaû
• Hoøa tan: keát quaû cuûa phong hoùa hoùa hoïc: hình 
 thaønh caùc saûn phaåm hoøa tan. 
 + - +
 thuûy phaân – Phaân töû H2O phaân ly thaønh H and OH ; H
 thay theá cation trong caáu truùc khoaùng
 phaûn öùng toång quaùt:
 -
khoaùng nguyeân sinh + H2O khoaùng thöù sinh + cation + OH
 H+ + OH-
 Ví duï phaûn öùng:
 Caùc saûn phaåm hoøa tan
 + +
 2NaAlSi3O8(r) + 2H (dd) + 9H2O Al2Si2O5(OH)4(r) + 2Na (dd) + 4Si(OH)4(dd)
 Feldspar Kaolinite
 “dinh döôõng”
 Chuyeån daïng
 thuûy hôïp-- Khoaùng haáp phuï nöôùc
 phaûn öùng toång quaùt:
theå raén + H2O theå raén • H2O (haáp phuï)
 ví duï phaûn öùng:
 5Fe2O3 + H2O Fe10O15 • H2O
 (hematite - ñoû) (hemitite ngaäm nuôùc - naâu)
 Carbonate hoùa: Hoøa tan CO2 vaø hình thaønh carbonic 
 acid
 + -
 H2O + CO2 H2CO3 H + HCO3
 (carbonic acid) (bicarbonate)
 + - 2+ -
CaCO3(r) + H + HCO3 Ca (dd) + 2HCO3 (dd)
 (calcite) (dung dòch)
 (phaûn öùng thuûy phaân)
Phöùc hoùa: caùc acids höõu cô (oxalic, citric, fulvic) cung caáp H+ 
oån ñònh aluminum vaø silicon
Caùc acids naøy cuõng phaûn öùng vôùi ion Al3+ hình thaønh neân 
caùc phöùc höõu cô (chelates) 
 phöùc hoùa: Taùc nhaân taïo phöùc (acid höõu cô)
ví duï phaûn öùng:
 K2[Si6Al2]Al4O20(OH)4 + 6C2O4H2 + 8H2O
 (muscovite) (oxalic acid)
 + - +
 2K + 8OH + 6C2O4Al + 6Si(OH)4
 (potassium (phöùc) (dung dòch)
 hydroxide)
Oxi hoùa-khöû (redox): trao ñoåi ñieän töû
 •
 Quang moãihôïp söï = “phaûnoxi hoùa öùngñeàu ñioxi ñoâi hoùa vôùi-khöû söï khöû tieâu bieåu”
 • cho ñieän töû (chaát khöû) 
 nhaän ñieän töû (chaát oxi hoùa).
 PhotosynthesisQuang hôïp
 +4 -2 C0 O0
 C O Reductionkhöû  e-
 AùnhLight saùng& &
 Chlorophyll
 dieäp luïc
 +2 +3
 FeCO(dd)2 + H2O BiomassSinh khoái (CH2O) + FeO2 (r)
 Chaát khöû Chaát oxi hoùa
 OxidationOxi hoùa
 C Mineralization (respiration)
 Hoâ haáp
 oxi hoùa-khöû (redox)
ví duï:
 2+ +
 4Fe (dd) + O2 + 6H2O 4FeOOH(s)+8H
 Fe (II) Fe (III) oxide
 (Goethite)
 5 cm
 hoøa tan: Söï hoøa tan caùc khoaùng do nöôùc, taát caû 
 caùc phaûn öùng tröôùc laø phaûn öùng hoøa 
 Taát caû caùc tieán trình phong hoùa hoùa hoïc xaûy ra ñoàng thôøi vaø 
 tan.
 quan heä maät thieát vôùi nhau. 
• hoøa tan hoaøn toaøn – taát caû saûn phaåm hoaø tan trong dung dòch
 Thuûy hôïp Redox
• hoaø tan khoâng hoaøn toaøn – chæ 1 phaàn saûn phaåm hoaø tan
 Hoøa tan Thuûy phaân
 ví duï phaûn öùng hoaø tan hoaøn toaøn:
 Carbonate hoùa Phöùc hoùa
 2+ 2-
 CaSO4(s) • 2H2O Ca (dd) + SO4 (dd) + 2H2O
 (thaïch cao) (dung dòch) (dung dòch) 
 Phong hoùa
1. vaät lyù
 2. hoùa hoïc
 100
 90
 80
 70
 60
 km
 50
 40
 Atmosphere 30
 20
 10
Thuûy quyeån 0
 ñænh Everest
 >8000m
 Thaïch quyeån