Khoa học về đất

4
Như vậy, khoa học thổ nhưỡng Việt Nam tuy mới ra đời, nhưng đã có những
bước phát triển nhanh, vững chắc, hiện nay đã có thể hòa nhập được với sự phát
triển như vũ bão của khoa học thổ nhưỡng trên thế giới.
7. Đối tượng và nhiệm vụ của Thổ nhưỡng học
Thổ nhưỡng học là môn học nghiên cứu đất trồng. Đây là môn khoa học cơ sở
nhằm bồi dưỡng cho sinh viên kiến thức về nguồn gốc hình thành đất, quy luật phân
bố các loại trên địa cầu, những đặc tính về hình thái, lý học, hóa học và sinh học của
đất, cùng với phương hướng sử dụng, cải tạo và bảo vệ đất, để nâng cao độ phì đất,
nhằm đạt năng suất cây trồng cao và ổn định.
Để học tốt Thổ nhưỡng học, cần có những kiến thức nhất định về địa chất, thực
vật, vi sinh vật, sinh lý thực vật, toán, lý và hóa học. Mặt khác, nếu nắm chắc kiến
thức Thổ nhưỡng học, sẽ có điều kiện học các môn chuyên môn có liên quan như:
nông hóa học, thủy nông, đánh giá đất, quy hoạch đất, cây công nghiệp, cây lương
thực, rau quả, bảo vệ thực vật
CHƯƠNG 1
CÁC KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT

1.1. KHOÁNG VẬT
1.1.1. KHÁI NIỆM
Khoáng vật là những hợp chất hóa học tự nhiên, được hình thành do các quá
trình lý học, hóa học, địa chất học phức tạp xảy ra trong vỏ Trái Đất.
Phần lớn khoáng vật gồm 2 nguyên tố trở lên, chỉ một số rất ít khoáng vật ở dạng
đơn nguyên tố.
Phần lớn khoáng vật ở trạng thái rắn, chỉ một số rất ít khoáng vật ở thể lỏng.
Khoáng vật có thể có dạng tinh thể, hoặc ở dạng vô định hình. Kích thước và trọng
lượng của khoáng vật có thể lớn, bé, nặng, nhẹ rất khác nhau.
Người ta thường dùng những đặc trưng để giám định khoáng như: màu sắc, độ
ánh kim, vết vỡ, tỷ trọng, độ cứng, tính dòn, tính dẻo, tính đàn hồi, từ tính hay một
vài phản ứng hóa học,
1.1.2. PHÂN LOẠI KHOÁNG VẬT
Trên quan điểm thổ nhưỡng học, khoáng vật được chia làm 2 loại:
1.1.2.1. KHOÁNG VẬT NGUYÊN SINH
Khoáng vật nguyên sinh là khoáng vật được hình thành đồng thời với đá và hầu
như chưa bị biến đổi về thành phần và trạng thái; là khoáng vật có trong các loại
đá, là thành phần tạo nên đá.
Khoáng vật nguyên sinh đưọc chia ra làm 8 lớp như sau:
1.1.2.1.1. Lớp silicát
Silicát là muối của axit silic. Silicát là lớp khoáng vật phổ biến nhất trong thiên
nhiên, chúng chiếm 75% trọng lượng vỏ Trái Đất.

5
Các loại khoáng vật điển hình trong lớp silicat là:
 Ôlivin: (Mg,Fe)
2
SiO
4
: Có màu xanh hơi vàng.
 Ogit: (Ca, Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)
2
O
6
: Có màu xanh, xanh đen.
 Hocnơblen: (Ca,Na)
2
(Mg,Fe,Al,Ti)

(Si
4
O
11
)
2
(OH)
2
: Có màu xanh hoặc xanh
đen, nhưng nhạt hơn ogit.
 Mica: Có cấu tạo dạng lá bóc được dễ dàng; Có 2 loại là:
- Mica trắng (Muscovit): KAl
2
(AlSi
3
O
10
) (OH.F)
2
: Màu sắc hầu hết có màu
trắng, có khi vàng đục.
- Mica đen (Biotit): K(Fe,Mg)
3
(AlSi
3
O
10
)(OH.F)
2
có màu đen. Tỷ lệ mica đen
ít hơn mica trắng.
 Phenpat: là những khoáng vật phổ biến nhất, chiếm tới 50% trọng lượng vỏ
Trái Đất. Phenpat có màu trắng xám.
Có các loại chính là:
- Phenpat kali (Octoclaz): (K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
)
- Phenpat natri (anbit): NaAlSi
3
O
8

- Phenpat canxi (anoctit): CaAl
2
Si
2
O
8
Hỗn hợp phenpat natri và canxi thì gọi là Plagioclaz.
1.1.2.1.2. Lớp cacbonat: là những muối của axit cacbonic, có đặc điểm là sủi
bọt khi nhỏ HCl vào. Lớp này có các khoáng vật điển hình là:
 Canxit - CaCO
3
: Có màu trắng đục; khi vỡ tạo ra hình bình hành.
 Đôlômit - Ca,Mg(CO
3
)
2
: Màu trắng xám.
 Siđêrit -FeCO
3
: Có màu phớt vàng, đôi khi nâu.
1.1.2.1.3. Lớp Oxit: Là hợp chất của oxi. Có các khoáng vật điển hình là:
 Thạch anh - SiO
2
: là thành phần chính trong các loại đá macma axit, trong cát,
cuội, sỏi, ánh thủy tinh, màu sắc trong suốt.
 Hêmatit - Fe
2
O
3
: Có màu nâu đỏ, Hêmatit là nguyên liệu chế tạo sắt, bột
hêmatit dùng làm bút chì đỏ.
 Manhêtit - Fe
3
O
4
: Có màu đen, có từ tính, là nguyên liệu để chế tạo sắt.
 Coridon - Al
2
O
3
: Có màu lam, xám, đỏ, hồng, có khi vàng, lục hay không màu;
1.1.2.1.4. Lớp Sunphua: Là hợp chất của lưu huỳnh. Có các khoáng vật điển
hình là:
 Galêrit - PbS (Sunfua chì): Có màu chì xám, khi vỡ thành những khối lập
phương nhỏ có những mặt bậc thang.
 Pirit (FeS
2
): Có màu vàng (còn gọi là Vàng sống); khi đánh vào tóe lửa và mùi
khét lưu huỳnh bay lên.
1.1.2.1.5. Lớp sunphat: là những muối của axit sunphuric. Các khoáng vật điển
hình là:

6
 Anhydrit (hay thạch cao khan) - CaSO
4
: Có màu trắng, xám, hơi đỏ; Thường
gặp dạng tập hợp đông đặc, dạng hạt nhỏ. Anhydrit thường được dùng để sản xuất
xi măng.
 Thạch cao - CasO
4
.2H
2
O: Có màu trắng, mềm, hơi trong, tinh thể dài như bó
sợi. Khi nung thì nước bốc hơi còn lại dạng bột trắng như vôi. Thạch cao dùng để
nặn tượng, làm phấn, và làm nguyên liệu cải tạo đất mặn.
1.1.2.1.6. Lớp photphat: là những muối của axit photphoric. Các khoáng vật
điển hình là:
 Apatit - Ca
5
(PO
4
)
3
(F,Cl): Có màu vàng lục, trắng, lam, đôi khi không màu;
 Photphorit [Ca
3
(PO
4
)
2
]: Có màu vàng hoặc nâu trắng xen kẽ; thường được tạo
thành trong các hang đá vôi, nên còn được gọi là phân lèn.
 Vivianit [Fe
3
(PO
4
)
2
.8H
2
O]: có màu xanh lơ; mềm, có dạng bột vẽ được hình
thành dưới các lớp than bùn.
1.1.2.1.7. Lớp Haloit: là những muối của các axit haloit (HF, HCl, HBr). Có các
khoáng vật điển hình là:
 Muối mỏ - NaCl: Có màu trong suốt hoặc trắng; có vị mặn. Được thành tạo
trong các vũng biển khô cạn từ lâu. Muối mỏ dùng để ăn và trong công nghiệp hóa
học.
 Kacnalit - KCl, MgCl
2
.6H
2
O: Kacnalit là trầm tích hóa học biển, được hình
thành ở vùng khô lạnh. Có màu hồng hay nâu đỏ; Thường gặp dạng khối đông đặc;
dễ chảy nước, vị chát. Dùng kacnalit làm phân manhê, phân kali.
1.1.2.1.8. Lớp nguyên tố tự nhiên (Khoáng vật đơn nguyên tố)
 Lưu huỳnh (S): Có màu vàng, nâu; Có thể do hoạt động núi lửa phun ra hoặc
bằng con đường sinh hóa trong trầm tích.
 Than đá, than chì (graphit), kim cương (C) là những dạng của C và các kim loại
quý như vàng (Au), đồng (Cu), bạch kim,
1.1.2.2. KHOÁNG VẬT THỨ SINH
Khoáng vật thứ sinh là do khoáng vật nguyên sinh phá hủy, bị biến đổi về thành
phần và trạng thái mà tạo nên. Chúng được hình thành trong quá trình phong hóa
đá và quá trình biến đổi của đất.
So với khoáng vật nguyên sinh thì số lượng khoáng vật thứ sinh ít hơn nhiều và
có kích thước bé. Sự phân biệt khoáng vật thứ sinh với khoáng vật nguyên sinh
nhiều khi chỉ là tương đối. Ví dụ: Thạch anh trong đá là nguyên sinh và thạch anh
trong đất là thứ sinh.
Ngưòi ta chia khoáng vật thứ sinh ra 3 lớp:
1.1.2.2.1. Lớp aluminosilicat
Lớp aluminosilicat do các khoáng vật lớp silicat nguyên sinh bị biến đổi và phá
hủy mà hình thành. Lớp này thường gặp các khoáng vật sau đây:
 Hydromica: Do các loại mica ngậm thêm nước;
+ Vemiculit: Dạng tấm mỏng, màu nâu, nâu phớt vàng, đôi khi có phớt lục.
+ Hydromuscovit (còn gọi là Ilit): KAl
2
[(Si.Al)
4
O
10
](OH)
2
.nH
2
O: màu trắng vảy
hoặc tấm mỏng, thường gặp trong đất sét.

7
 Secpentin - Mg
6
(SiO
4
)(OH)
8
: Là sản phẩm của khoáng Olivin biến đổi, màu
xanh lá cây đến xanh đen, còn gọi là khoáng "da rắn" (vì thường nằm lẫn với
amiăng tạo thành những khoang trắng đen như da rắn cạp nong).
 Clorit - Mg
4
Al
2
(Si
2
Al
2
O
10
)(OH)
8
: Là sản phẩm phá hủy của khoáng Ogit; màu
xanh lá cây, mềm.
 Các khoáng vật sét: Là nhóm khoáng vật có tinh thể rất nhỏ, cấu tạo dẹt, khi
thấm nước thì trương lên, dẻo, dính, có khả năng hấp phụ. Hai khoáng vật điển hình
của nhóm này là: Kaolinit (Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O) và Monmorilonit
(Al
2
O
3
.4SiO
2
.nH
2
O)
1.1.2.2.2. Lớp Oxit và hydroxit
 Oxit và hydroxit nhôm: Những khoáng vật điển hình là:
+ Điaspo - (HAlO
2
)
+ Gipxit - Al(OH)
3

Hai loại này hỗn hợp với nhau sẽ tạo thành Bôxit (Al
2
O
3
.nH
2
O)
 Oxit và hydroxit sắt: Thường gặp trong đá ong và đất đỏ; có màu nâu, nâu đỏ,
vàng hay đen. Có 2 dạng:
+ Gơtit - HFeO
2

+ Limônit - Fe
2
O
3
.nH
2
O
 Oxit và hydroxit mangan: Màu đen, mềm, thường kết tủa thành những hạt tròn
nhỏ trong đất phù sa và đất đá vôi. Như:
+ Manganit: Mn
2
O
3
.H
2
O
+ Psilômêlan: mMnO.nMnO
2
.pH
2
O
 Hydroxit silic: Điển hình là Ôpan, SiO
2
.nH
2
O thường có màu trắng, xám, được
tạo thành khi các loại silicat bị phá hủy, oxit silic được tách ra.
1.1.2.2.3. Lớp Cacbonat, sunfat và clorua
Các kim loại kiềm và kiềm thổ bị tách ra từ khoáng, đá hay xác sinh vật chúng sẽ
kết hợp với CO
3
2-
, SO
4
2-
, Cl
-
trong môi trường tạo thành các muối cacbonat, sunfat
và clorua, như: Canxit: CaCO
3
; Manhêzit: MgCO
3
; Nalit: NaCl; Thạch cao:
CaSO
4
.2H
2
O.
1.2. CÁC LOẠI ĐÁ HÌNH THÀNH ĐẤT (ĐÁ MẸ)
1.2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐÁ
Đá là một tập hợp các khoáng vật và là thành phần chủ yếu tạo nên vỏ Trái Đất.
Phần lớn đá là do nhiều loại khoáng vật tạo thành, tuy nhiên vẫn có một số ít đá
chỉ do một loại khoáng tạo nên (Ví dụ: đá vôi chỉ do khoáng vật canxit, CaCO
3
; đá
apatit chỉ do một khoáng vật apatit).
Các loại đá bị phong hóa tạo ra mẫu chất, làm nguyên liệu để hình thành đất thì
gọi là đá mẹ.
1.2.2. PHÂN LOẠI ĐÁ
Căn cứ vào nguồn gốc hình thành, người ta chia đá ra 3 nhóm: Đá macma, đá
trầm tích và đá biến chất.
1.2.2.1. Đá macma (còn gọi là đá núi lửa)
1.2.2.1.1. Nguồn gốc và phân loại

8
Đá macma là đá được hình thành do khối Aluminosilicat nóng chảy nửa lỏng,
nửa đặc (gọi là macma) trong lòng Trái Đất phun ra ngoài, do nhiệt độ hạ thấp đột
ngột bị ngưng kết lại tạo thành đá.
Tùy theo vị trí ngưng kết mà người ta chia đá macma ra 2 loại là: Đá macma xâm
nhập và đá macma phún xuất.
Dựa vào tỷ lệ SiO
2
(%) có trong đá mà người ta chia đá macma ra các loại sau
đây:
- Macma siêu axit SiO
2
> 75 %
- Macma axit 65 - 75 %
- Macma trung tính 52 - 65 %
- Macma bazơ 40 - 52 %
- Macma siêu bazơ < 40 %
1.2.2.1.2. Mô tả một số đại diện của đá macma
 Đá macma siêu axit và axit:
- Đá pecmatit: Là đá macma xâm nhập, có màu hồng; xám sáng; khoáng vật có
Octoclaz, thạch anh và mica.
- Đá Granit (còn gọi là đá Hoa cương): Là đá macma xâm nhập, màu xám sáng,
khoáng vật gồm Octoclaz, thạch anh, mica, đôi khi có hocnơblen hoặc ôgit.
- Đá Liparit (hay Riolit): Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật giống
granit, màu xám sáng.
 Đá macma trung tính:
- Sienit: Là đá macma xâm nhập; thành phần khoáng vật có octoklaz,
hocnơblen, màu xám.
- Trakit: Là đá macma phún xuất, thành phần khoáng vật có octoklaz,
hocnơblen, màu xám.
- Đá Diorit: Là đá macma xâm nhập; khoáng vật có plagioklaz, hocnơblen; có
màu xám xanh nhạt.
- Andezit: Là đá macma phún xuất; màu xám xanh, thành phần khoáng vật có
plagioklaz, hocnơblen và ogit,
 Đá macma bazơ:
- Đá gabro: Là đá macma xâm nhập; khoáng vật có ogit, plagioklazơ; màu đen
hoặc xám lục.
- Đá Bazan (còn gọi là đá Huyền vũ): Là đá macma phún xuất; khoáng vật có
ogit, plagioklazơ, màu đen hoặc xanh đen.
- Điaba: Là đá macma phún xuất; khoáng vật có ogit, plagioklazơ, có màu đen
hoặc xanh đen.
 Đá macma siêu bazơ: Có các đá Đunit, Périđôtit và Pirôxênit: Là đá macma
xâm nhập; khoáng vật các đá này đều có Ôlivin, Ôgit.
1.2.2.2. Đá trầm tích
1.2.2.2.1. Nguồn gốc
Đá trầm tích được hình thành từ sản phẩm phá huỷ của các đá khác, có thể là sản
phẩm vỡ vụn cơ học, hoặc các chất hoà tan trong nước hoặc từ xác sinh vật chết đi,

9
chúng được nước mang đi và tích đọng ở sông, biển, hồ, lúc đầu thường rời rạc,
sau đó do những chất hoá học tự nhiên, hoặc bị sức ép chúng gắn chặt lại với nhau
tạo thành đá cứng rắn, gọi là đá trầm tích.
Do sự vận động địa chất, sự hoạt động “tạo sơn” mà đá trầm tích nằm ở đáy
biển, đáy hồ được nhô lên tạo thành các dãy núi đá. Hiện nay đá trầm tích chiếm
khoảng 75% diện tích mặt đất.
1.2.2.2.2. Đặc điểm chung
- Đa số các loại đá trầm tích đều có cấu tạo phân lớp, mỗi một lớp là kết quả lắng
đọng của cùng một loại sản phẩm trong một thời gian nhất định.
- Thành phần hoá học và khoáng vật đơn giản hơn đá macma (ví dụ: Đá vôi chỉ
có CaCO
3
, đá sét chỉ có sét, ).
- Có thể có di tích hữu cơ.
1.2.2.2.3. Phân loại trầm tích
Căn cứ sản phẩm gắn kết tạo nên đá mà người ta chia đá trầm tích ra làm 4
nhóm:
 Đá trầm tích cơ học (còn gọi là đá vụn): Là đá mà sản phẩm tạo nên đá là do
sự phá huỷ cơ học của các đá khác.
Người ta thường dựa vào kích thước của các sản phẩm vỡ vụn để chia ra: đá vụn
không gắn kết và đá vụn gắn kết.
- Đá vụn không gắn kết: Sản phẩm vỡ vụn ở trạng thái rời rạc. Dựa vào kích
thước của các hạt vụn. Người ta chia ra:
+ Đá tảng: Có kích thước > 200 mm.
+ Dăm, cuội: có kích thước 10 - 200 mm. Dăm là những đá vụn sắc cạnh, còn
cuội là những đá vụn mà cạnh bị bào mòn.
+ Sạn, sỏi: có kích thước từ 2 - 10 mm.
+ Cát: có kích thước từ 0,1 - 2 mm. Có thể chia ra:
Cát thô 1 - 2 mm
Cát hạt lớn 0,5 - 1 mm
Cát hạt trung bình 0,25 - 0,5 mm
Cát nhỏ 0,1 - 0,25 mm
+ Bột (alơrit): có kích thước từ 0,01 - 0,1 mm.
+ Sét: có kích thước < 0,01 mm.
- Đá vụn gắn kết: Là những loại đá được tạo thành do các hạt vụn được gắn lại
với nhau bởi một ”chất kết gắn” hoặc một tác nhân nào đó. Tuỳ theo loại hạt vụn
khác nhau mà sẽ có tên đá tương ứng:
+ Dăm, cuội, sạn, sỏi, gắn kết lại với nhau tạo nên đá dăm kết.
+ Hạt cát gắn kết lại với nhau tạo nên đá cát kết hay sa thạch.
+ Hạt bột gắn kết lại với nhau tạo nên đá bột kết (alơrôlit) hay đá phấn sa.
+ Sét bị ép cứng lại với nhau tạo nên đá sét (acgilit); khi bị ép mạnh và bị phân
thành lớp rõ thì gọi là đá phiến sét.
 Đá trầm tích hoá học

10
Đá trầm tích hoá học được hình thành do các loại đá khác bị phá huỷ bằng các
phản ứng hoá học giải phóng ra một chất nào đó, chất ấy kết hợp với một chất khác
có trong môi trường, tạo nên một đá mới có thành phần hoá học khác với đá ban
đầu.
Có các loại sau đây:
+ Túp vôi: Đá xốp trắng, hơi xám hoặc hơi vàng; sủi bọt mạnh với HCl
loãng. Túp vôi được tạo thành là do vôi kết tủa bởi các dung dịch nước quá bão hoà
vôi trong khu vực giàu đá vôi, do CaCO
3
hoà tan đọng lại.
+ Túp silic (gâyđêrit - cửa suối nước nóng): Tạo thành do sự lắng đọng silic
ở cửa suối nước nóng chứa silic hoà tan. Đá gồm một khoáng chất SiO
2
.nH
2
O
(opan), bề ngoài giống túp vôi nhưng không sủi bọt với HCl loãng và có độ rắn lớn
hơn.
 Đá trầm tích hữu cơ
Đá trầm tích hữu cơ là đá trầm tích mà sản phẩm tạo nên đá có nguồn gốc từ xác
sinh vật. Có một số đá sau đây:
- Đá vôi: Đá vôi được tạo thành ở biển, do nhiều loài sinh vật biển trong cơ thể
chứa nhiều canxi khi chết đi để lại, ví dụ: san hô, trai, ốc, nhuyễn thể, tảo biển,
- Đá silic: Là sản phẩm của các loại Khuê tảo, Hải miên, Đá rất cứng thường
có dạng phiến nên gọi là phiến silic.
- Đá phôtphat: Là sản phẩm của động vật có xương sống và vác động vât khác,
cơ thể của chúng có nhiều Ca và P
2
O
5.
Ở Việt Nam gặp 2 loại sau đây:
+ Phôtphorit: Ca
3
(PO
4
)
2:
Thường được tạo thành trong các khe núi hoặc hang
đá vôi do di tích sinh vật chết từ lâu, nên còn gọi là phân lèn. Có màu vàng nâu
hoặc trắng đen xen kẽ, có cấu tạo đồng tâm như mã não.
+ Đá phiến Apatit Ca
5
(PO
4
)
3
(F.Cl): Được hình thành do xác sinh vật biển chết
đi, canxiphôtphat trong cơ thể bị hòa tan rồi kết tủa lại tạo nên. Có dạng đá phiến,
hạt nhỏ, màu xanh xám hoặc nâu xanh.
- Đá than: Do xác thực phân hủy trong điều kiện yếm khí tạo nên.
+ Than bùn: Là do xác thực vật phân hủy không hoàn toàn trong điều kiện
yếm khí, tạo nên một thứ than xốp, màu nâu, nâu vàng hoặc nâu đen; còn nhiều di
tích của rễ, cành, lá cây.
+ Than đá: Thực vật bị chôn vùi dưới sâu, bị phân hủy yếm khí đầu tiên tạo
thành than bùn, sau đó lâu ngày thì bị ép cứng biến thành than nâu. Than nâu lâu
dần thành than khói và thành than không khói. Dựa vào tỷ lệ C và chất bốc cháy mà
người ta chia ra: than gỗ, than nâu, than mỡ, than gầy, than không khói,
 Đá trầm tích hỗn hợp
Là những đá cấu tạo từ sản phẩm hỗn hợp: vật liệu vỡ vụn, vật liệu hóa học, vật
liệu hữu cơ, Có các loại như: đá sét vôi, đá vôi lẫn sét, đá vôi lẫn cát,
1.2.2.3. Đá biến chất
Đá macma hoặc trầm tích chịu tác động của nhiệt độ cao hoặc áp suất lớn thì bị
biến đổi về thành phần khoáng vật, thành phần hóa học và cả về kiến trúc tạo nên
đá biến chất.

11
Đá biến đổi do nhiệt độ cao gọi là đá biến chất nhiệt; Đá biến đổi do áp suất lớn
gọi là đá biến chất động lực.
Một số đá biến chất phổ biến như:
- Đá phiến mica: Do các vảy mica xếp thành lớp nên gọi là phiến mica.
- Đá Gơnai: Có thành phần khoáng vật giống đá granit (thạch anh, phenpat,
mica, hoocnơblen). Nếu từ macma thì gọi là octogơnai, nếu từ đá trầm tích thì gọi là
paragơnai.
- Đá hoa (cẩm thạch): Là sản phẩm kết tinh của đá vôi hay những đá trầm tích
giàu canxi khác; có màu trắng, hơi lục, hồng, vàng hoặc đỏ; sủi bọt với HCl loãng
nhưng yếu hơn đá vôi.
- Đá quăczit: Do cát và cát kết biến đổi tạo thành. Đá có màu trắng, khi bị lẫn thì
hơi đỏ, đỏ thẫm, còn gọi là đá “óc chó”.

12

CHƯƠNG 2
SỰ PHONG HÓA ĐÁ VÀ SỰ HÌNH THÀNH ĐẤT

2.1. SỰ PHONG HÓA ĐÁ
2.1.1. Khái niệm
Các đá và khoáng vật ở lớp ngoài của vỏ trái đất dưới tác động của các yếu tố
ngoại cảnh sẽ bị phá hủy bởi các tác nhân khác nhau, dưới các hình thức khác nhau,
được gọi chung một cụm từ là quá trình phong hóa đá. Sản phẩm của quá trình này
gọi là mẫu chất, đó là các chất vô cơ, là nguyên liệu để hình thành đất.
2.1.2. Phân loại
Dựa vào tính chất và tác nhân gây ra quá trình phong hóa, người ta phân biệt ra
ba loại phong hóa đá là: Phong hóa lý học; phong hóa hóa học và phong hóa sinh
học. Thực tế trong tự nhiên các loại phong hóa này cùng đồng thời xảy ra, nhưng
tùy vào từng khu vực, từng điều kiện cụ thể mà loại phong hóa này xảy ra mạnh
hơn các loại phong hóa khác hoặc ngược lại.
2.1.2.1. Phong hóa lý học
Là sự vỡ vụn của các loại đá thành những hạt nhỏ hơn, chưa có sự thay đổi về
thành phần và tính chất hóa học. Tác nhân gây ra là do các yếu tố vật lý, chủ yếu là
nhiệt độ, nước và gió.
+ Tác nhân nhiệt độ: Đá được cấu tạo từ nhiều khoáng vật khác nhau, các
khoáng vật khác nhau lại có hệ số giãn nở khác nhau. Khi nhiệt độ thay đổi thì các
khoáng vật co giãn không đồng thời, nên đá sẽ bị nứt vỡ ra. Biên độ nhiệt càng lớn
thì sự nứt vỡ càng mãnh liệt.
+ Tác nhân của nước: Nước chảy cuốn trôi đá, làm cho đá va đập vào nhau bị sứt
vỡ ra; hoặc “nước chảy đá mòn”, nước chảy sẽ bào mòn đá, làm cho các phần tử
trên bề mặt đá bị bứt ra khỏi đá; Nước xâm nhập vào kẽ nứt của đá, khi nhiệt độ
xuống dưới 0
O
C sẽ bị đóng băng, thể tích tăng lên ép vào thành kẽ nứt làm cho đá
nứt to hơn, bị vỡ vụn thêm.
+ Tác nhân của gió:
Gió thổi mạnh cuốn bay đá, cuốn các hạt bụi nhỏ va đập vào đá cũng có tác dụng
mài mòn dần khối đá lớn đứng đầu ngọn gió.
2.1.2.2. Phong hoá hoá học
Là sự phá huỷ đá bằng các phản ứng hoá học. Tác nhân chủ yếu là H
2
O, O
2
, CO
2
.
Dạng phong hoá này làm cho đá bị biến đổi sâu sắc về thành phần và tính chất
hoá học. Có thể chia ra 4 loại:
+ Quá trình ôxy hoá: Do tác dụng của oxi và nước đá sẽ bị phá hủy theo quá
trình oxi hóa tạo thành chất dễ tan hơn.
Ví dụ: FeS
2
+ n H
2
O + n O
2
 Fe
2
O
3
.n H
2
O + Fe(OH)
3

+ H
2
SO
4
Pyrit Limonit
+ Quá trình hoà tan:

13
Do tác dụng của nước và CO
2
đá sẽ bị phá hủy theo phản ứng hòa tan tạo thành
chất dễ tan hơn.
Ví dụ: CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
 Ca(HCO
3
)
2

Đá vôi Bicacbonat canxi (dễ tan)
+ Quá trình hydrat hoá (thủyhợp): Là quá trình nước tham gia vào cấu tạo tinh
thể của khoáng vật.
Ví dụ: CaSO
4
+ 2H
2
O 

CaSO
4
.2H
2
O
Anhydryt Thạch cao
+ Quá trình sét hoá (thuỷ phân): Dưới tác dụng của nước và CO
2
các ion kiềm và
kiềm thổ trong khoáng vật Aluminosilicat và Silicat sẽ bị ion H
+
của nước chiếm
chỗ trong mạng lưới tinh thể, để tạo ra các khoáng vật thứ sinh, trở nên dạng dễ hoà
tan hơn.
Ví dụ:
K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
+ nH
2
O + CO
2
 Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + K
2
CO
3
+
4SiO
2
.nH
2
O
Phenpat kali Kaolinit Opan
Các khoáng vật thứ sinh đó là gọi là khoáng sét của đất, chúng là những tinh thể
nhỏ bé, thuộc kích thước keo đất, nên được gọi là keo sét của đất.
2.1.2.3. Phong hoá sinh học
Là sự phá huỷ đá bởi các nhân tố sinh vật, bao gồm: vi sinh vật, thực và động vật
(kể cả con người).
Ví dụ: Địa y và rêu bám rễ vào kẽ nứt, hoà tan và hút chất dinh dưỡng từ đá. Rễ
cây lớn cũng có thể đâm vào kẽ nứt của đá rồi lớn dần lên làm đá vỡ to ra. Các hợp
chất hữu cơ do xác sinh vật phân hủy mang tính axit cũng có tác dụng phá hủy đá;
2.1.3. SẢN PHẨM PHONG HOÁ
Các sản phẩm do sự phong hoá đá và khoáng vật tạo ra được gọi chung là mẫu
chất. Mẫu chất là nguyên liệu chính của đất (95 - 98% trọng lượng đất), là cơ sở để
hình thành đất; Mẫu chất chịu tác động sâu sắc của hoạt động sinh học dần dần
được bổ sung thêm chất hữu cơ và trở thành đất.
 Căn cứ vào khả năng di chuyển của mẫu chất, người ta chia mẫu chất ra 3 loại
là:
+ Tàn tích (eluvi): là sản phẩm phong hoá được giữ lại tại chỗ.
+ Sườn tích (deluvi): là sản phẩm phong hoá bị cuốn trôi từ trên cao xuống và
tích tụ ở sườn và chân núi giống như sản phẩm dốc tụ.
+ Phù sa (aluvi): là loại mẫu chất hạt mịn do nước lôi cuốn và vận chuyển đi xa
rồi bồi tụ lại dọc đường đi của chúng.
 Căn cứ vào nguồn gốc hình thành người ta phân biệt làm 2 loại:
+ Mẫu chất tại chỗ: Là mẫu chất sau khi phong hoá ra thì được giữ lại tại chỗ.
+ Mẫu chất bồi tụ: Là mẫu chất do nơi khác đưa tới.
2.1.4. VỎ PHONG HOÁ
Là lớp ngoài cùng của vỏ Trái đất chứa các sản phẩm của các quá trình phong
hoá đá và khoáng. Đất là phần trên cùng của vỏ phong hóa.

Xem chi tiết: Khoa học về đất