Bài giảng Khoa học đất - Chương 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)
4 tieán trình
• boå sung
• maát
• chuyeån vò
• chuyeån daïng
möa, OM
Mao daãn
Boå sung
Chaûy traøn
Röûa troâi
maát
OM, 
seùt, 
ions
Chuyeån vò
OM muøn
Khoaùng NS seùt
chuyeån daïng
Boå sung
maát
Chuyeån vò
Chuyeån daïng
maát
Boå sung
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 
tiến trình khác nhau 
hình thành các tầng 
phát sinh khác nhau
Ap
EB
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
2. Phong hoùa hoùa hoïc
Thay ñoåi kích thöôùc caáp haït
maãu chaát - caùt - thòt
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
C
Solum = A + B
Tầng R
• R = đá cứng
• Cr = mẫu 
chất
2.12
Möa 
höõu hieäu
Phong hoùa
Hoaù hoïc
Vaät lyù
Boác hôïi
Röûa troâi&chuyeån vò
Thaám laäu
Nöôùc vaøo 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
3. Hoøa tan
4. Carbonate hoùa
5. Oxi hoùa-khöû (redox)
6. Phöùc hoùa
Taát caû caùc kieåu phong 
hoùa hoùa hoïc ñeàu lieân 
quan ñeán nöôùc, vì vaäy vuõ 
löôïng höõu hieäu laø chìa 
khoùa cuûa phong hoùa hoùa 
hoïc
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
2. Thuûy phaân
3. Hoøa tan
4. Carbonate hoùa
5. Phöùc hoùa
6. Oxi hoùa-khöû (redox)
Taát caû phaûn öùng ñeàu 
lieân quan ñeán nöôùc, vaäy 
möa laø yeáu toá chính taùc 
ñoäng ñeán phong hoùa hoùa 
hoïc. 
1. Thuûy hôïp
2. Thuûy phaân
3. k
4. Carbonate hoùa
5. Phöùc hoùa
6. Oxi hoùa-khöû
Acid/base
Redox
Kieåu phaûn öùng
3. Hoøa tan
PHONG HOÙA HOÙA HOÏC 
(PHONG HOÙA ÑÒA-SINH-HOÙA HOÏC)
Phong hoùa hoùa hoïc
• 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)
• Phöùc hoùa: acids höõu cô töø söï phaân giaûi OM phaûn öùng vôùi 
caùc ion kim loaïi hình thaønh neân caùc phöùc chaát höõu cô-kim 
loaïi (chelates)
Caùc phaûn öùng Acid/Base
Lö
ïc 
ac
id
*taát caû ñeàu caàn nöôùc
Phong hoùa hoùa hoïc
• Oxi hoùa khöû: trao ñoåi ñieän töû
– Chaát cho ñieän töû (chaát khöû) maát ñieän töû cho chaát 
nhaän ñieän töû (chaát oxi hoùa).
Caùc phaûn öùng “Redox”
Leo the German
Loss of electrons = oxidation
Gain of electrons = reduction
Ghi nhôù
Phong hoùa hoùa hoïc
• Hoøa tan: keát quaû cuûa phong hoùa hoùa hoïc: hình 
thaønh caùc saûn phaåm hoøa tan. 
Caû 2 daïng phaûn öùng Acid/Base vaø Redox daãn ñeán keát 
quaû
thuûy phaân –
phaûn öùng toång quaùt:
khoaùng nguyeân sinh + H2O khoaùng thöù sinh + cation + OH
-
Ví duï phaûn öùng:
2NaAlSi3O8(r) + 2H
+
(dd) + 9H2O Al2Si2O5(OH)4(r) + 2Na
+
(dd) + 4Si(OH)4(dd)
Phaân töû H2O phaân ly thaønh H
+ and OH-; H+
thay theá cation trong caáu truùc khoaùng
“dinh döôõng”
Caùc saûn phaåm hoøa tan
Feldspar Kaolinite
Chuyeån daïng
H+ + OH-
thuûy hôïp--
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)
Khoaùng haáp phuï nöôùc
Carbonate hoùa:
H2O + CO2 H2CO3 H
+ + HCO3
-
(carbonic acid) (bicarbonate)
CaCO3(r) + H
+ + HCO3
- Ca2+(dd) + 2HCO3
-(dd)
(calcite) (dung dòch)
Hoøa tan CO2 vaø hình thaønh carbonic 
acid
(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:
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)
Taùc nhaân taïo phöùc (acid höõu cô)
Oxi hoùa-khöû (redox): trao ñoåi ñieän töû
C+4 C
0
O-2 O
0
Quang hôïp = “phaûn öùng oxi hoùa-khöû tieâu bieåu”
Photosynthesis
Reduction 
Oxidation
C Mineralization (respiration)
CO2 + H2O Biomass (CH2O) + O2
Light &
Chlorophyll
• moãi söï oxi hoùa ñeàu ñi ñoâi vôùi söï khöû
• cho ñieän töû (chaát khöû) 
nhaän ñieän töû (chaát oxi hoùa).
Chaát khöû Chaát oxi hoùa
e-
Fe+3(r)Fe
+2
(dd)
Quang hôïp
khöû
Aùnh saùng&
dieäp luïc
Sinh khoái
Oxi hoùa
Hoâ haáp
oxi hoùa-khöû (redox)
ví duï:
4Fe2+(dd) + O2 + 6H2O 4FeOOH(s)+8H
+
Fe (II) Fe (III) oxide
(Goethite)
5 cm
ví duï phaûn öùng hoaø tan hoaøn toaøn:
CaSO4(s) • 2H2O Ca
2+
(dd) + SO4
2-
(dd) + 2H2O
(thaïch cao) (dung dòch) (dung dòch) 
hoøa tan:
• hoøa tan hoaøn toaøn – taát caû saûn phaåm hoaø tan trong dung dòch
• hoaø tan khoâng hoaøn toaøn – chæ 1 phaàn saûn phaåm hoaø tan
Söï hoøa tan caùc khoaùng do nöôùc, taát caû 
caùc phaûn öùng tröôùc laø phaûn öùng hoøa 
tan.
Taát caû caùc tieán trình phong hoùa hoùa hoïc xaûy ra ñoàng thôøi vaø 
quan heä maät thieát vôùi nhau. 
Thuûy hôïp
Thuûy phaân
Carbonate hoùa Phöùc hoùa
Redox
Hoøa tan
1. vaät lyù
2. hoùa hoïc
Phong hoùa
010
20
30
40
50
60
70
80
90
100
km
Thaïch quyeån
Thuûy quyeån
Atmosphere
ñænh Everest
>8000m