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铁解作用

粘土矿物在氧化还原交替条件下,铁锰离子参与粘粒表面离子交换,交换出的盐基离子被淋滤损失,使粘粒表面残留下氢离子,引起粘粒分解破坏的过程。这是1970年由荷兰勃林克曼(R.Brinkman)研究季节性过湿的酸性土壤形成时提出的。

粘土矿物在氧化还原交替条件下,铁锰离子参与粘粒表面离子交换,交换出的盐基离子被淋滤损失,使粘粒表面残留下氢离子,引起粘粒分解破坏的过程。这是1970年由荷兰勃林克曼(R.Brinkman)研究季节性过湿的酸性土壤形成时提出的。铁解作用通常发生在干湿交替、氧化还原频繁的土壤中,表土含一定量的有机质,微生物活动比较活跃;在湿润季节,土壤呈嫌气还原条件,有机质被嫌气微生物分解,微生物耗尽土中的分子态氧后,进一步利用氢氧化铁、氢氧化锰等作为电子受体,产生Fe2+Mn2+等还原态物质,其反应式如下:

Fe(OH)3+3H+e→Fe2++3H2O

亚铁离子置换出胶粒上的交换性盐基(钙、镁、钾、钠等)和矿物表面的铝离子,盐基和铝离子淋溶后土壤呈中性,部分铝水解形成Al8(OH),这种离子进入2∶1型粘土矿物(蒙脱石、蛭石、水云母)的晶层之间,聚合成可溶性的六边形环状聚合体,逐渐形成不完全的羟基铝夹层,产出较多绿泥石,并在夹层中嵌入交换性Fe2+。在旱季时,土壤空气增加而呈氧化条件,土壤胶粒表面吸附的Fe2+在氧化条件下产生吸附态Fe3+,恢复到氢氧化物沉淀,这时在胶粒表面留下H,见下列反应式:

铁解作用

因土壤酸性增加,引起胶粒的破坏,并使铝进入矿物晶格层间,形成次生石英,在强烈干燥条件下变成次生石英团聚体。铁解作用的结果使上层土壤的铁被淋滤,次生二氧化硅相对积聚,导致上部漂白层发育,呈浅蓝色,有稀散的锈斑,块状结构,有非晶质氧化铁凝块或同心微结核。