Bài giảng Thổ nhưỡng quyển

THỔ NHƯỠNG QUYỂN Trần Thị Hồng Sa Khoa Địa lí – Trường ĐH Quy Nhơn 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ THỔ NHƯỠNG Thổ nhưỡng (đất): là lớp vật chất tơi xốp ở bề mặt lục địa, được đặc trưng bởi độ phì. Độ phì là khả năng cung cấp nước, khí, nhiệt độ và các chất dinh dưỡng cần thiết cho thực vật sinh trưởng và phát triển. Lớp phủ thổ nhưỡng (thổ nhưỡng quyển): là lớp vỏ chứa vật chất tơi xốp ở bề mặt các lục địa – nơi tiếp xúc với khí quyển, thạch quyển và sinh quyển. 2. QÚA TRÌNH PHONG HÓA VÀ SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT 2.1. QÚA TRÌNH PHONG HÓA + Khái niệm: là quá trình phá vỡ cơ học và biến đổi hóa học các đá gốc và khoáng vật ở những lớp trên cùng của thạch quyển của vỏ Trái đất xảy ra dưới tác dụng của các nhân tố khí quyển khác nhau (mưa, gió, dao động nhiệt…), nước mặt và nước ngầm, với hoạt động của sinh vật cùng tác động từ các sản phẩm phân hủy của chúng.  Tại sao có quá trình phong hóa đá và khoáng vật? Do sự thay đổi môi trường + CÁC HÌNH THỨC PHONG HÓA: Phong hóa vật lí Phong hóa nhiệt: Các lớp đá dưới tác động của bức xạ Mặt trời làm đá bị rạn nứt, vỡ vụn. Phổ biến ở hoang mạc, bán hoang mạc. Phong hóa băng giá: Khi nhiệt độ xuống < 00C, nước sẽ hóa băng. Thể tích tăng và khe nứt dãn thêm  đá bị vỡ thành tảng, mảnh vụn. Phong hóa cơ học do muối khoáng kết tinh: Ở miền khí hậu khô hạn, quá trình bốc hơi diễn ra mạnh  nước mao dẫn hòa tan các muối khoáng. Khi nước bốc hơi hết, muối khoáng đọng lại, thành mạch mao dẫn chịu áp lực lớn làm đá bị rạn nứt. Phong hóa do sinh vật: Dưới tác động cơ học của rễ cây, các lớp đá bị nứt vỡ. Phong hóa do trọng lực: Chính khối lượng vật chất bên trên sẽ gây ra sự nén ép, tăng nhiệt và phá hủy đá. Khái niệm, Bản chất: Các hiện tượng phong hóa hóa học: - Quá trình thủy phân: thay thế ion kim loại kiềm, kiềm thổ bằng ion H+ trong nước. - Quá trình hyđrat hóa: Phân tử H20 + khoáng vật không chứa nước  hyđrat. Fe203 + 3H20 = Fe203.3H20 (limônit) - Quá trình oxy hóa: Các khoáng vật tạo đá + chất oxy hóa trong khí quyển, lớp vỏ phong hóa  hợp chất chứa oxy ở dạng hóa trị cao hơn, bền vững hơn. 2FeS04 + ½ 02 + 5H20 = 2Fe(0H)3 + 2H2S04 - Hiện tượng hòa tan: Khoáng vật, nham thạch có khả năng hòa tan như muối mỏ, thạch cao, nước, đá vôi, đôlômit. H2CO3 + CaCO3  Ca(HCO3)2 + CÁC HÌNH THỨC PHONG HÓA: Phong hóa hóa học VỎ PHONG HÓA Theo V.M. Fridland: “Vỏ phong hóa là phần trên cùng của vỏ Trái đất, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố ngoại sinh, trong đó đang diễn ra quá trình biến đổi các loại đá gốc và khoáng vật mà trước đây đã được hình thành trong điều kiện nhiệt lực học khác hẳn ngày nay”. Các loại vỏ phong hóa: - Vỏ phong hóa tại chỗ (tàn tích): Các sản phẩm phong hóa của đá đang bị biến đổi nhưng vẫn ở nguyên vị trí cũ. - Vỏ phong hóa không tại chỗ: được hình thành từ các sản phẩm phong hóa của đá, được tích tụ lại ở những địa hình trũng, thấp. Gồm bồi tích, phong tích, băng tích, sườn tích. 2.2. SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT là sự thống nhất và mâu thuẫn giữa vòng đại tuần hoàn địa chất và tiểu tuần hoàn sinh vật. nước mưa Lớp vỏ phong hóa vật liệu bị cuốn xuống chỗ trũng, biển, đại dương Trầm lắng đá trầm tích Hoạt động kiến tạo đá bị nâng lên khỏi mặt biển, đại dương Quá trình phong hóa 2.2. Sự hình thành đất  Đại tuần hoàn địa chất giải phóng chất dinh dưỡng thông qua sự rửa trôi vật chất còn vòng tiểu tuần hoàn sinh vật tích lũy sinh học (VCHC) và tác động vào lớp vỏ phong hóa để tạo thành mẫu chất. Lớp vỏ phong hóa khoáng vật vô cơ SV Hợp chất hữu cơ tổng hợp nơi cư trú cho SV SV chết VSV phân hủy Chất vô cơ VSV hấp thụ & trùng hợp Axit hữu cơ + Sản phẩm hoạt động sống SV Mẫu chất Biến đổi các sản phẩm phong hóa Tích lũy tàn tích hữu cơ ĐẤT Cùng với sự tiến hóa sinh vật, lớp phủ thổ nhưỡng dần được phát triển: - Kỉ Cambri: vi khuẩn và tảo - Kỉ Ocđôvic và Silua: rêu, quyết trần, thực vật thân thảo, cây bụi - Kỉ Đêvon và Cacbon: cây thân gỗ (quyết, mộc tặc, thạch tùng) - Pecmi: thực vật hạt trần - Kỉ Creta và Đệ tam: Rừng cây lá kim, lá rộng và thực vật thân thảo - Đệ tứ: lớp phủ thổ nhưỡng chỉ không phát triển ở nơi bị băng hà bao phủ 2.2. Sự hình thành đất Cảm ơn!