Khoáng sét trong nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi

Nhóm đất đỏ vàng chiếm một diện tích lớn ở vùng đồi núi nước ta, phân bố rộng từ vùng đồi núi phía Bắc đến tận vùng cao nguyên Tây Nguyên trên độ cao từ 200ư1000 m. Chúng hình thành trên các loại đá mẹ rất khác nhau, song nói chung đều chịu ảnh hưởng của quá trình Ferralit hoá mạnh (rửa trôi cation kiềm + kiềm thổ cùng axit silicic và tích luỹ tương đối sắt nhôm) do địa hình cao dốc và khí hậu nhiệt đới nóng ẩm chi phối. Đây là nhóm đất được các nhà thổ nhưỡng nước ngoài (Gôcbonop 1965; Pagel 1962; Fridland 1973) cũng như những nhà thổ nhưỡng Việt Nam điều tra nghiên cứu về phát sinh, tính chất vật lý, hoá học, sinh học đất khá kỹ. Những kết quả nghiên cứu của các tác giả đều đi đến thống nhất rằng nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi đặc trưng cho lớp vỏ phong hoá Ferralit điển hình của vùng nhiệt đới nóng ẩm; tính chất lý, hoá học hay độ phì đất nói chung phụ thuộc sâu sắc vào thành phần đá mẹ, mức độ phong hoá đá mẹ và mức độ Ferralit hoá của đất. Kết quả xác định thành phần hoá học của một số loại đất đỏ vàng (từ 1ư4 ở bảng 3) thể hiện khá rõ nét đặc tính chung và riêng của các loại đất trong nhóm này. Xét về thành phần khoáng sét của đất, một chỉ tiêu mà đã được các nhà thổ nhưỡng khẳng định là rất quan trọng đối với việc đánh giá lớp vỏ phong hoá thổ nhưỡng cũng như độ phì của đất, những kết quả nghiên cứu bước đầu của Fridland (1973); Trần Khải ư Nguyễn Vy (1969) cho thấy rằng khoáng sét Kalinit chiếm ưu thế trong nhóm đất này.

pdf15 trang | Chia sẻ: aloso | Ngày: 21/08/2013 | Lượt xem: 3009 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khoáng sét trong nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch−ơng III Khoáng sét trong nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi Nhóm đất đỏ vàng chiếm một diện tích lớn ở vùng đồi núi n−ớc ta, phân bố rộng từ vùng đồi núi phía Bắc đến tận vùng cao nguyên Tây Nguyên trên độ cao từ 200-1000 m. Chúng hình thành trên các loại đá mẹ rất khác nhau, song nói chung đều chịu ảnh h−ởng của quá trình Ferralit hoá mạnh (rửa trôi cation kiềm + kiềm thổ cùng axit silicic và tích luỹ t−ơng đối sắt nhôm) do địa hình cao dốc và khí hậu nhiệt đới nóng ẩm chi phối. Đây là nhóm đất đ−ợc các nhà thổ nh−ỡng n−ớc ngoài (Gôcbonop 1965; Pagel 1962; Fridland 1973) cũng nh− những nhà thổ nh−ỡng Việt Nam điều tra nghiên cứu về phát sinh, tính chất vật lý, hoá học, sinh học đất khá kỹ. Những kết quả nghiên cứu của các tác giả đều đi đến thống nhất rằng nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi đặc tr−ng cho lớp vỏ phong hoá Ferralit điển hình của vùng nhiệt đới nóng ẩm; tính chất lý, hoá học hay độ phì đất nói chung phụ thuộc sâu sắc vào thành phần đá mẹ, mức độ phong hoá đá mẹ và mức độ Ferralit hoá của đất. Kết quả xác định thành phần hoá học của một số loại đất đỏ vàng (từ 1-4 ở bảng 3) thể hiện khá rõ nét đặc tính chung và riêng của các loại đất trong nhóm này. Xét về thành phần khoáng sét của đất, một chỉ tiêu mà đã đ−ợc các nhà thổ nh−ỡng khẳng định là rất quan trọng đối với việc đánh giá lớp vỏ phong hoá thổ nh−ỡng cũng nh− độ phì của đất, những kết quả nghiên cứu b−ớc đầu của Fridland (1973); Trần Khải - Nguyễn Vy (1969) cho thấy rằng khoáng sét Kalinit chiếm −u thế trong nhóm đất này. Chính vì vậy khi nêu đặc điểm của quá trình Ferralit ở đất đồi núi n−ớc ta, Cao Liêm (1969) đã đ−a chỉ tiêu khoáng sét kaolinit là một trong những đặc điểm của quá trình này. Để nghiên cứu tiếp vấn đề khoáng sét của nhóm đất này, chúng tôi đã chọn một số loại đất đại diện cho những loại đá mẹ điển hình tạo thành các loại đất Ferralit chủ yếu của n−ớc ta đồng thời cũng có sự khác nhau về mức độ phong hoá, về thành phần khoáng vật và về tính chất đất. - Đất đỏ nâu phát triển trên đá Bazan - Đất vàng đỏ trên đá Granit - Đất đỏ vàng trên đá phiến sét và phiến Mica. I. Đất đỏ nâu trên đá Bazan Loại đất này tập trung nhiều nhất ở vùng cao nguyên Tây Nguyên Gialai-Kontum; Đắc Lắc; Lâm Đồng; ở tỉnh Sông Bé; Đồng Nai; một ít ở Bình Trị Thiên và Phú Quỳ- Nghệ Tĩnh với diện tích khoảng gần 2 triệu ha (Nguyễn Vy- Đỗ Đình Thuận 1977). Theo tài liệu khảo sát và nghiên cứu của liên đoàn địa chất Việt Nam (1979) thì Bazan ở Việt Nam là sản phẩm của hoạt động núi lửa phun trào cách đây mấy chục vạn năm qua 4 giai đoạn: Neogien; Pleistoxen sớm; Pleistoxen giữa và muộn; Holoxen. Bazan phun trào ở tuổi Neogen và Pleistoxen sớm gọi là Bazan cổ, ở tuổi Pleistoxen giữa và muộn và Holoxen gọi là Bazan trẻ. Các Bazan cổ đ−ợc trào ra theo các khe nứt, đứt gãy kéo dài và phủ tràn các bề mặt san bằng và thung lũng cổ rộng lớn (Sông Bé, Ph−ớc Long, Di Linh, Bảo Lộc, Lê Thanh, Kon-Hanùng, Vĩnh Linh, Gio Linh,...). Bazan trẻ đ−ợc phun ra theo các họng núi lửa điển hình (Plêycu, Buôn Mê Thuột, Xuân Lộc, Cồn Tiên, Phủ Quỳ, Cù lao Ré, Hoàng Sa,...). Phần lớn diện tích đất đỏ nâu trên Bazan có địa hình cao nguyên khá bằng phẳng hoặc l−ợn sóng; đá mẹ Bazan dễ phong hoá cho tầng đất dày đồng nhất từ vài mét đến vài trăm mét (Cao Liêm 1975), thành phần cơ giới khá nặng, cấp hạt sét 70-80% (bảng 3). Do địa hình khá cao 200-1000 m so với mặt biển nên đất có quá trình Ferralit hoá điển hình (bảng 3).Tỷ lệ SiO2 < 2 pH = 4,2 - 4,4. R2O3 Đặc điểm này đã ảnh h−ởng đến sự hình thành và tồn tại khoáng sét trong đất này rất rõ. Chúng tôi đã xác định khoáng sét của một số mẫu đất đỏ nâu trên Bazan của vùng cao nguyên Tây Nguyên (vùng có diện tích đất này lớn hơn cả) và thu đ−ợc kết quả sau: - Bằng ph−ơng pháp nhiệt sai (DTA): các đ−ờng nhiệt sai của một số mẫu đất lấy tại Plêycu, Kontum, Buôn Mê Thuột đều cho hiệu ứng thu nhiệt 550-560°C và hiệu ứng toả nhiệt 900-940°, đặc tr−ng của Kaolinit rất sâu và nhọn (hình 5). Phân tích nhiệt sai theo các tầng đất của một phẫu diện (0-120 cm) chúng tôi cũng thu đ−ợc hiệu ứng nhiệt của Kaolinit rất đặc tr−ng (hình 6), chứng tỏ Kaolinit chiếm −u thế không chỉ trên lớp mặt mà còn ở suốt tầng phẫu diện đất. Ngoài ra, trên hầu hết các đ−ờng DTA chúng tôi còn thấy hiệu ứng nhiệt 300-340°C của Gơtit. Vậy trong cấp hạt sét của đất còn có hàm l−ợng khoáng vật thứ sinh có độ phân tán cao đáng kể. Trên đ−ờng TG (Thermogravimet) biểu thị sự giảm trọng l−ợng n−ớc trong khoáng sét theo nhiệt độ nung mẫu của các tầng đất chúng tôi thu đ−ợc kết quả theo bảng 5, thấy rằng tỷ lệ % giảm trọng l−ợng n−ớc ở các khoáng sét 2 lớp của Kaolinit khá lớn từ 6-8%. Bảng 3: Thành phần hoá học của một số loại đất Việt Nam (dán bảng ngang vào trang này) Bảng 4: Thành phần cơ giới của các loại đất đỏ vàng và đất đen cấp hạt ∅ mm Loại đất Độ sâu 1 - 0,25 0,25 - 0,05 0,05 - 0,01 0,01 - 0,005 0,005 - 0,001 < 0,001 Đất đỏ nâu trên Bazan 0 - 20 20 -40 60 - 80 100-120 2,53 3,22 1,75 1,47 6,34 9,40 7,12 6,55 11,13 8,35 8,34 8,27 8,45 5,07 6,20 7,15 10,15 9,34 6,85 6,43 64,41 65,67 69,65 70,58 Đất đỏ vàng trên phiến Mica 0 - 20 20 - 35 35 - 70 3,05 2,30 2,35 8,72 7,43 6,57 11,17 10,40 12,40 8,25 4,65 8,30 10,78 4,18 14,08 52,54 47,25 35,60 70 - 85 1,70 9,34 17,50 7,28 11,37 37,20 Đất vàng đỏ trên Granit 0 - 20 30 -40 40 -60 7,44 9,35 10,55 10,45 12,50 14,60 16,42 11,20 10,32 7,43 5,40 8,19 12,56 10,35 11,64 35,30 51,20 42,70 Đất đen trên sản phẩm đọng Cácbonát 0 - 20 20 - 43 43 - 75 75 - 120 1,95 3,9 1,36 1,75 2,74 5,69 4,99 5,01 16,13 10,04 11,12 11,50 15,31 11,39 11,48 9,82 26,62 11,43 24,76 20,52 28,44 49,91 43,21 45,58 Đất đen trên đá Sepentinit 0 - 15 15 - 35 35 - 75 3,08 1,21 2,61 10,20 11,24 15,75 27,93 30,14 14,43 7,47 4,43 10,91 15,23 16,78 18,36 39,37 48,60 48,52 Bảng 5: Phân tích nhiệt (TG): Trọng l−ợng n−ớc giảm của các khoáng sét đất trên Bazan. Độ sâu tầng đất (cm) Khoảng nhiệt độ (0C) Trọng l−ợng giảm (mg) Tỷ lệ % trọng l−ợng giảm 0 -20 0 - 250 450 - 590 0 - 1000 14 22 56 4,12 6,29 16,0 20 - 40 0 - 250 40 - 200 430 - 620 0 - 1000 26 21 53 112 3,71 3,00 7,57 16,00 40 - 60 0 - 250 60 - 180 460 - 620 0 - 1000 27 23 43 102 4,5 3,8 7,17 17,0 60 - 80 0 - 250 50 - 170 490 - 640 0 - 1000 27 21 42 106 3,9 3,0 6,0 15,1 80 - 100 0 - 250 30 - 160 400 - 640 0 - 1000 26 20 56 112 3,71 2,86 8,00 16,00 - Bằng ph− dất, hiệu ứng 7,14ơng pháp tia -7,20λ và 3,5 H.5: Đất đỏ nâu trên Bazan H.6: DTA - đất đỏ nâu trên Bazan Runtgen cho thấy rằng trên tất cả các đ−ờng XRD của các mẫu 6λ của Kaolinit khá rõ rệt (hình 5). Đ−ờng XRD của các tầng đất trong phẫu diện (hình 7) cũng nh− trong các cấp hạt khác nhau từ 56 àm đến <2àm cũng cho thấy Kaolinit chiếm −u thế tuyệt đối (hình 8). H.7: XRD- Đất đỏ nâu trên đá Bazan H.8: XRD-Đất đỏ nâu trên đá Bazan Để kiểm tra lại, chúng tôi đã xử lý một mẫu keo ở 550-560°C thì thấy các pick 7,14λ và 3,56λ biến mất, chứng tỏ đó là kaolinit. Đây cũng là loại đất duy nhất chúng tôi không thấy xuất hiện hiệu ứng của SiO và khoáng sét Mica, đó là do thành phần khoáng vật của đá Bazan rất nghèo SiO2 và hầ Mica. Khi xác định hàm l−ợng khoáng sét của đất bằng tia Runtgen với việc n trong Bohmit, chúng tôi cũng nhận thấy hàm l−ợng của Kaolinit trong cấp ≈ 20%), cao nhất trong tất cả các loại đất chính của Việt Nam (bảng 6). 2 u nh− không có dùng mẫu chuẩ hạt sét khá cao ( Bảng 6: Hàm l−ợng (%) của một số khoáng sét và khoáng vật trong đất Bazan (trong cấp hạt sét) Loại khoáng H: Chiều cao Pick (cm) V: Chiều cao Pick khoáng/chiều cao Pick Bohmit V trung % khoáng H1 V1 H2 V2 H3 V3 bình Bohimit 11,7 11,1 11,3 Kaolinit (d=7,14) 3,8 0,32 4,1 0,36 3,8 0,34 0,34 16 Thạch anh (d=3,34) 1,8 0,15 2,5 0,22 2,7 0,24 0,20 Rất ít Kaolinit (d=3,57) 4,5 0,38 4,1 0,36 3,7 0,33 0,36 20 Gơtit (d=2,69) - Bằng Sterio (ảnh 2), 6 cạnh của Kao thô của thạch a khoáng sét Gơt Đức (Stởrr, Sch Nh− vậy Bazan có quá trì 4,0 0,34 3,1 0,28 3,9 0,34 0,32 6,1 ph−ơng pháp chụp kính hiển vi điện tử tia xuyên chụp thẳng (ảnh 1) và chụp nối chúng tôi cũng thu đ−ợc kết quả khá rõ. ở ảnh 1 cho thấy các tinh thể dạng phiến linit phân bố rải rác, không thấy có dạng vẩy to của khoáng Mica hoặc tinh thể nh xen vào. Đặc biệt ở ảnh chụp nổi hiện t−ợng tinh thể khoáng Kaolinit đ−ợc it bao bọc sần suì rất rõ. Hiện t−ợng này cũng đ−ợc các nhà khoáng sét học CHDC aumburg 1975) xác nhận ở đất đồi nhiệt đới của Cuba. bằng các ph−ơng pháp khác nhau, chúng tôi đều đi đến kết quả rằng ở đất đỏ nâu nh Ferralit điển hình nhất ở n−ớc ta, khoáng sét Kaolinit chiếm −u thế tuyệt đối. A1: HDVT - Đất đỏ nâu trên đá Bazan A2: HDVT (chụp nổi) - đất đỏ nâu trên đá Bazan II. Đất vàng đỏ trên Granit Granit là đá macma axit xâm nhập điển hình, có thành phần khoáng vật khác hẳn đá macma bazơ bazan, gồm chủ yếu Thạch anh, Benspat, Mica. Vì vậy đá có c−ờng độ phong hoá kém, sản phẩm phong hoá th−ờng thô. Granit lại th−ờng phân bố ở các địa hình khá cao, dốc của vùng núi n−ớc ta, nhiều nơi đất bị rửa trôi, xói mòn mạnh nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tỷ lệ cấp hạt sét thấp <30% (bảng 3), đất nghèo dinh d−ỡng hơn đất trên đá Bazan và một số loại đá mẹ khác (bảng 3). Chỉ có hàm l−ợng kali trong đất là khá hơn cả do thành phần khoáng vật của đá mẹ giàu kali. Nh− chúng ta đều biết, kali là một nguyên tố vô cơ của đất nằm chủ yếu trong thành phần khoáng nguyên sinh Mica trắng (Muscovit) hoặc Mica đên (Biotit) và Benspat cũng nh− nằm giữa các phiến tinh thể khoáng sét 3 lớp Illit, Vecmiculit, Hydromica.Đất trên Granit kali nầm trong khoáng nguyên sinh hay khoáng sét cũng là một vấn đề cần quan tâm đối với cá nhà thổ nh−ỡng vì nó có liên quan đến chế độ kali cho cây trồng. Theo kết quả xác định thành phần khoáng sét trong đất này của Trần Khải - Nguyễn Vy (1969) thì trong cấp hạt sét của đất ngoài khoáng sét Kaolinit còn có mặt khoáng Illit, Vecmiculit là các loại khoáng sét 3 lớp giàu kali. Chúng tôi tiếp tục nghiên cứu trên 2 loại đất này của vùng cao nguyên Tây Nguyên, ở Đắc Lắc và cao nguyên cổ Kontum, có kết quả nh− sau: - Trên đ−ờng nhiệt sai DTA (hình 9) của 2 mẫu đất đều thấy xuất hiện hiệu ứng thu nhiệt ở 125-140°C của khoáng sét Mica (Illit, Vecmiculit) và ở 560°C của Kaolinit khá sâu và nhọn, chứng tỏ trong đất tồn tại cả 2 khoáng sét này. - Trên đ−ờng XRD của keo sét mẫu đất cũng cho thấy bên cạnh các pick lớn của Kaolinit (ở 7,19 ; 7,20 và 3,56λ) có các pick của khoáng sét Mica khá rõ (ở 10 và 4,95-4,98λ). Nh− vậy trong keo sét có cả khoáng sét 2 lớp Kaolinit và khoáng sét 3 lớp của Mica, trong đó khoáng Kaolinit có phần −u thế hơn qua hiệu ứng tia X cao và nhọn hơn (hình 9). H.9: Đất vàng đỏ trên Granit - Quan sát ảnh chụp d−ới kính hiển vi điện tử tia xuyên, chúng tôi cũng nhận thấy thành phần khoáng sét bao gồm cả Kaolinit với tinh thể 6 cạnh đều và khoáng sét Mica với những tinh thể dạng vẩy to sắp xếp lộn xộn (ảnh 3). Các kết quả xác định trên nh− vậy cũng t−ơng tự nh− kết quả của Nguyễn Vy làm trên mẫu đất Granit vùng Bắc Việt Nam. Sự xuất hiện trong đất trên Granit cả 2 loại khoáng sét chứng tỏ rằng sự tạo khoáng ở đây không chỉ phụ thuộc vào quá trình Ferralit hoá mà còn chịu ảnh h−ởng sâu sắc của t ành phần khoáng vật cũng nh− mức độ phá huỷ của đá mẹ. A3: HVDT - Đất đỏ vàng trên đá Granit III. Đất đỏ vàng trên đá phiến sét và phiến Mica Đây là các loại đất thuộc loại phát triển trên các đá trầm tích và biến chất khá phong phú và phổ biến ở n−ớc ta. Chúng phân bố rải rác, xen kẽ khắp nơi từ vùng đồi núi phía Bắc đến Nam trung bộ và cũng đã đ−ợc con ng−ời khai phá sử dụng từ lâu. Nhìn chung đất trên đá phiến sét và phiến Mica có quá trình phong hoá hoá học mạnh do khoáng vật dễ bị phá huỷ d−ới điều kiện nóng ẩm. Vì vậy chúng th−ờng có tầng đất khá dầy và giàu sét (bảng 4). Song xét về tính chất hoá học của chúng thì khá khác nhau bởi địa hình và thành phần khoáng vật đá mẹ chi phối (bảng h 3). Khi nghiên cứu thành phần khoáng sét ở đất này, các tác giả Fridland (1973); Nguyễn Vy - Trần Khải (1976) đã thấy rằng đất trên đá sét thì khoáng Kaolinit còn có cả Hydromica, Vecmiculit. Nh− vậy phải chăng sự tồn tại khoáng sét của các đất trên các loại đá mẹ giàu Mica đều khác với các đất trên các loại đá mẹ khác trong cùng điều kiện Ferralit của vùng đồi núi nhiệt đới ? Để nghiên cứu thêm đặc điểm này, chúng tôi đã xác định khoáng sét trên mẫu đất của đá phiến sét thuộc tỉnh Sơn La - vùng Tây bắc và đất của đá phiến Mica vùng Tam thanh - Vĩnh phú, kết quả nh− sau: - Phân tích nhiệt sai các tầng đất của phẫn diện đất trên phiến Mica (hình 10) chúng tôi thu đ−ợc hiệu ứng thu nhiệt ở 550-560°C và toả nhiệt ở 900°C của Kaolinit khá rõ, sâu nhất là ở lớp đất mặt và yếu dần xuống các lớp d−ới; chứng tỏ ở đây sự tạo khoáng sét chịu ảnh h−ởng của quá trình Ferralit. Hiệu ứng 300-340°C chứng tỏ đất giàu khoáng Gơtit. Sự xuất hiện khoáng sét 3 lớp của Illit, Vecmiculit không đáng kể. Trên đ−ờng TG của phẫu diện đất này tỷ lệ % giảm trọng l−ợng của Kaolinit cũng nhiều hơn cả, khoảng từ 4-5% (bảng 7). B Độ sâu tầng đất (cm) 0 -20 20 - 60 H.10: DTA - đất đỏ vàng trên phiến Mica ảng 7: Phân tích nhiệt (TG): Trọng của các khoáng sét trên Khoảng nhiệt độ (0C) Trọng l ( 0 - 250 30 - 180 240 - 370 400 - 600 0 - 1000 0 - 250 190 - 340 430 - 570 l−ợng n−ớc giảm đá sét. −ợng giảm mg) Tỷ lệ % trọng l−ợng giảm 32 24 33 28 106 5,25 3,93 5,41 4,49 17,38 29 32 33 4,60 5,08 5,24 0 - 1000 110 17,40 60 - 80 0 - 250 230 - 350 460 - 600 0 - 1000 26 39 27 114 3,71 5,57 3,86 16,29 80 - 100 0 - 250 230 - 330 0 - 1000 6 22 50 0,86 3,14 7,14 100 - 120 0 - 250 240 - 360 470 - 590 0 - 1000 15 11 8 49 2,38 1,75 1,27 7,78 - Phân tích bằng tia Runtgen thành phần khoáng sét của các cấp hạt 56àm đến <2àm của đất trên phiến sét cũng thấy rằng khoáng Kaolinit là chủ yếu (hình 11). Và khi xác định hàm l−ợng khoáng sét thì Kaolinit cũng trội hơn cả (≈ 13%), trong khi đó Illit chỉ ≈ 5% (bảng 8). Bả Loại khoáng H: Chi V: Chi H1 Bohimit 11,6 Kaolinit (d=7,14) 2,9 H.11: XRD - Đất vàng đỏ trên phiến sét ng 8: Hàm l−ợng của một số khoáng sét và khoáng vật chủ yếu trong đất trên đá phiến sét ều cao Pick (cm) 3 lần đo ều cao Pick khoáng chiều cao Pick Bohnyt V trung % khoáng V1 H2 V2 H3 V3 bình 11,4 11,7 0,25 2,3 0,20 2,9 0,25 0,24 13,4 Thạch anh (d=4,26) 9,7 0,42 11,9 0,54 9,7 0,40 0,45 15,8 Kaolinit (d=3,56) 2,7 0,24 2,3 0,20 2,6 0,23 0,22 12,7 Thạch anh (d=3,34) 26,6 02,29 28,3 2,48 25,9 2,21 2,32 17,3 Illit (d=2,57) 3,9 0,17 3,70 0,15 3,5 0,13 0,14 4,5 - Kết quả xác định khoáng sét bằng tia Runtgen của phẫu diện đất trên phiến Mica thì cho thấy rằng ở 2 lớp đất phía trên (0-55 cm) có cả Kaolinit (7,14 và 3,56λ) và khoáng sét mica Illit (10λ) Vecmiculit ,95λ), trong đó khoáng Kaolinit cho hiệu ứng mạnh hơn (hình 12). Ng−ợc lại xuống các tầng d−ới (55 cm; sản phẩm phong hoá) thì khoáng sét Mica lại trội dần lên, còn Kaolinit thì ít hẳn đi, chứng tỏ sự xuất hiện khoáng sét Mica ở đây là do đá mẹ quyết định và Kaolinit nhiều trên lớp mặt là do quá trình Ferralit chuyển hoá Illit, Vecmiculit thành Kaolinit. - D−ới kính hiển vi điện tử tia xuyên chúng tôi cũng nhận thấy rõ (ảnh4) sự xuất hiện cả Kaolinit và khoáng sét Mica xen kẽ nhau; ảnh 5 chụp nổi (Sterio) mẫu khoáng sét của đất này. (4 H.12: Đất đỏ vàng trên phiến Mica A4: HVDT - Đất đỏ vàng trên phiến Mica A5: HVDT (chụp nổi) - Đất đỏ vàng trên phiến Mica V. Nhận xét chung Từ các kết quả nghiên cứu trên một số loại đất đỏ vàng, chúng tôi cũng đi đến nhận xét thống nhất với các tác giả nh− Nguyễn Vy, Trần Khải 1969, Cao Liêm 1975, Fridland 1973, Pagel 1967 ... rằng khoáng sét Kaolinit chiếm −u thế và là khoáng sét đặc tr−ng cho nhóm đất đỏ vàng nhiệt đới Việt Nam. Kết quả này cũng phù hợp với quy luật hình thành và chuyển hoá khoáng sét của đất Ferralit nhiệt đới mà nhiều nhà khoáng sét và thổ nh−ỡng thế giới đã nghiên cứu và khẳng định (Correns 1938; Caller 1950; Hardon 1950; Goocbunop 1974; Jackson 1968 ...). Đó là d−ới điều kiện khí hậu nóng ẩm, m−a nhiều, địa hình cao, dốc, đá mẹ dễ phong hoá, đặc biệt các loại đá trung tính (vôi) kiềm (macma bazơ), trầm tích phiến sét... bị phá huỷ triệt để; các cation kiềm, kiềm thổ cùng axit silicic bị rửa trôi mạnh (pH đất chua) thì sự tạo thành khoáng sét chủ yếu là Kaolinit. ở đây Kaolinit có thể hình thành trực tiếp từ các Silicat hoặc Aluminsilicat của các đá mẹ bị phá huỷ mạnh. Goocbunop 1974 đã giới thiệu sơ đồ hình thành khoáng Kaolinit từ Plagioclaz (Fenspat Ca) của Sanches và Furtato nh− sau: Gipxit -----> chất vô định hình -----> Kaolinit Plagioclaz Chất vô định hình -----> Kaolinit Điều kiện hình thành Kaolinit bằng con đ−ờng này không chỉ bởi sản phẩm phong hoá của đá mẹ quyết đ nh mà điều kiện ẩm, môi tr−ờng chua liên tục cũng rất quan trọng. Chính vì vậy đất đỏ nâu tr n đá Bazan dễ phong hoá song lại có quá trình Ferralit mạnh nên Kaolinit chiếm −u thế tuyệ Montmenilonit, kh lớp đất mặn của c Scherman 1962; Ja khoáng sét. Goocb Biotit → Vecmị ê t đối. Kaolinit còn đ−ợc hình thành từ các khoáng 3 lớp nh− Illit, Vecmiculit, i môi tr−ờng bị chua hoá hoặc mất kali. Hiện t−ợng này chúng ta thấy rất rõ ở các ác đất trên đá mẹ giàu khoáng vật mica nh− Granit, phiến Mica. Các tác giả ckson 1968; Pagel 1967; Goocbunop 1978 ... gọi là quá trình Kaolinit hoá của các unop (1969, 1974) đã khái quát quá trình này theo một sơ đồ sau: iculit ⇔ Montmenilonit ⇔ Hydromica → Kaolinit Muscovit → Vecmiculit ⇔ Montmenilonit ⇔ Hydromica → Kaolinit Fenspat → Allophan → Halluzit → Hydromica ⇔ Kaolinit ở một số vùng nhiệt đới khi có sự rửa trôi rất mạnh cation và nhất là axit silicic, môi tr−ờng đất chua mạnh thì Kaolinit cũng sẽ không bến vững đ−ợc do lớp axit silicic cuối cùng của tinh thể khoáng bị phá huỷ để hình thành nên Gipxit hoặc Hydragillit [Al(OH)3] (Vander Merwe và Meystek 1952; Sherman 1962; Jackson 1968). Đây cũng là nguyên nhân giải thích ở một số vùng đất Ferralit mạnh tr−ớc kia, hiện nay ng−ời ta tìm thấy các mỏ Boxit giàu nhôm, ví dụ nh− trên các cao nguyên Bazan cổ Bảo Lộc - Lâm Đồng của Tây Nguyên. Nh− vậy, chúng tôi cũng nhận thấy rằng: con đ−ờng tạo khoáng sét và chuyển khoáng sét của phần lớn đất Ferralit n−ớc ta theo đúng quy luật mà các tác giả Tamura 1955; Mehlich 1960; Jackson 1968 đã mô tả ở sơ đồ, nghĩa là: Khoáng 3 lớp ---> khoáng 2 lớp ---> khoáng oxyt tự do (Fe2O3; Al2O3) Tuy nhiên, sự tồn tại của các khoáng sét 3 lớp Mica ở một số loại đất trên đá Mica ngay cả ở tầng mặt và cày nhiều theo chiều sâu phẫu diện đến lớp đá mẹ giàu Mica còn chứng minh một đặc điểm tạo khoáng sét vùng đồi núi n−ớc ta là thành phần khoáng sét ở các đất trên đá giàu Mica phụ thuộc vào thành phần khoáng vật và mức độ phong hoá của đá, Đó là do các đá giàu khoáng Mica nguyên sinh (Muscovit - Biotit - Fenspat kali) trong quá trình phong hoá tạo đất, các khoáng nguyên sinh khó phá huỷ này vẫn tồn tại trong đất, đồng thời một phần bị chuyển hoá theo con đ−ờng sét hoá đến Kaolinit do điều kiện Ferralit quyết định, song một phần theo con đ−ờng chuyển hoá đến các khoáng Mica, Illit, Hydromica, Vecmiculit (Galve 1956; Chang và Lee 1958; Goocbunop 1974) theo sơ đồ sau: Muscovit → Vecmiculit ⇔ Hydromica → Kaolinit → Illit hoặc: Plagioclaz → Clorua sắt Clorua hỗn hợp → Vecmiculit Biotit → Clorua Magie Kết quả diễn biến khoáng sét của phẫu diện đất trên phiến Mica cho thấy rằng càng xuống sâu quá trình Ferralit yếu dần, hàm l−ợng khoáng Mica càng nhiều do sản phẩm phong hoá đá mẹ; do đó sự tồn tại khoáng sét 3 lớp ở đây là do đá mẹ quyết định, khoáng sét này đã làm cho các đất trên đá giàu Mica có hàm l−ợng kali cao hơn hẳn các đất đồi núi khác, thích hợp cho việc trồng sắn, chè, dứa, gai,... Khoáng sét Kaolinit chiếm −u thế trong các loại đất đỏ vàng đã ảnh h−ởng nhiều đến tính chất và độ phì đất. Dung tích hấp thu T của đất nói chung thấp vì khoáng Kaolinit có dung tích hấp thu rất thấp (6-8 ldl/100g keo), do đó khả năng hấp phụ và trao đổi cation kém; độ phì của đất sẽ giảm nhanh nếu hàm l−ợng mùn của đất bị giảm; pH đất chua, hàm l−ợng kali trừ đất trên đá giàu Mica nói chung thấp, hàm l−ợng lân tổng số nói chung khá hoặc do đá mẹ hoặc do sự hấp phụ cố định lân thông qua sự trao đổi với OH- của khối Gipxit hoặc bị hấp phụ trực tiếp lên bề mặt phiến tinh thể Kaolinit hoặc phần lớn do liên kết hoá học với Gipxit bám ngoài Kaolinit (Rosler 1976; Pagel 1981). Hiện t−ợng giữ chặt lân này ảnh h−ởng đến chế độ lân của cây trồng. Tuy nhiên khoáng sét Kaolinit cũng làm cho đất có những đặc tính tốt (Nguyễn Vy 1976; Fridland 1973). Kaolinit kết hợp với keo Setquyoxyt (R2O3) tạo nên kết cấu viên bền trong n−ớc, tơi xốp, thấm thoát n−ớc nhanh, chống lại đ−ợc các rửa trôi, xói mòn mạnh trong mùa m−a nhiệt đới. Tầng đất dày với kết cấu viên gần suốt phẫu diện 100-200 cm là điều kiện sinh tr−ởng lý t−ởng của các cây công nghiệp lâu năm. Sức hút ẩm của keo Kaolinit thấp làm cho đất có độ ẩm cây héo thấp hơn đất chứa nhiều Montmenilonit (Nguyễn Vy - Trần Khải 1976) làm cho các cây trồng chịu khô hạn khá hơn trong mùa khô, tuy nhiên do kết cấu đất tơi xốp, lớp đất mặt (1-40 cm) th−ờng bốc hơi nhanh vào mùa khô nên cần chú ý giữ ẩm, phủ đất th−ờng xuyên để đảm bảo đ−ợc độ ẩm thích hợp cho các loại hoa màu và cây công nghiệp còn non, nhất là đối với vùng cao nguyên Tây Nguyên có một mùa khô kéo dài. Mối quan hệ mật thiết giữa khoáng sét với một số đặc tính lý hoá học đất sẽ đ−ợc chúng tôi trình bày tiếp, cụ thể hơn ở ch−ơng 4 phía sau.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfChuong 3.pdf
Tài liệu liên quan