礦物細粒狀土壤樣品顆粒直徑計量圖像顯微鏡
細顆粒的礦物組成也會對土的性狀有很大的影響,其主要原因是
作用在較小尺寸約1μm的顆粒上的重力約等于它們的結合力,而
結合力的大小與顆粒的礦物組成直接有關。土壤科學的分支—
礦物學直接論述了這個課題和它的一切細節。因此本書不必更詳
細地討論這個問題。然而,礦物學直接與越野行駛中的問題有關,
因為大多數越野行駛問題都發生在細粒狀土壤上。因此了解所涉
及的某些原理會幫助讀者更好地理解為什么某些細粒狀土壤的物
理性質對環境條件的改變非常敏感,而其它土壤則并不如此。
事實上,存在予土壤中的大多數礦物是晶狀的。在形態學意
義上的晶體是由平滑規則的表面約束的均質固體,這種表面反映
了內部原子的整齊排列。這些結晶有下列性質:
確定的結構,這種結構是它的原子或離子排列的函數;(通常)在特
殊晶面上的解理;特征形態;恒定的界面角;衍射特性;以及對稱
性,這種對稱性是三維(至少二維)的某個廣大空間原子序的函數。
由于在預測細粒狀土壤的性狀時,礦物組成是一個很重要的
因素,人們經常用儀器或化學方法進行測定。粘土礦物的儀器分
析法包括Z射線衍射、熱差分析、紅外吸附光譜測定和電子顯微
技術。較普通的化學分析法是陽離子交換能力和氧化鉀(K20)分
析。通常僅憑上述方法誰都不能唯一地進行診斷,常常需要結合
兩種或更多的方法。
1)液體粘度對滲透度有倒數的影響,液體越粘,土壤滲透度
越差。實際上水是僅有的有關孔隙液體,然而甚至在這種情況下,
由于孔隙水凝結,它的粘度也隨滲透度的降低和地表水排水不良
而增加。
2)孔隙比對滲透度有巨大的影響。顯然若孔隙比增批則滲
透度迅速增加,而孔隙比因附著于土粒的薄水膜而減小則不很明
顯。這種孔隙比的實際減小,細粒狀土壤比砂更明顯,在解釋實驗
室試驗數據時應該考慮到這一點。