科学术语土 _生活百科

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土(科学术语)【科学术语土】土是地壳表面最主要的组成物质，是岩石圈表层在漫长的地质年代里，经受各种複杂的地质作用所形成的鬆软物质。土壤和母质层的区别表现在于形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳、水蒸气、大气和生物圈的相互作用，土层有别于母质层。它是矿物和有机物的混合组成部分，存在着固体，气体和液体状态。疏鬆的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤。这些孔隙中含有溶解溶液（液体）和空气（气体）。因此，土壤通常被视为有种个状态。大部分土壤的密度为1～2 g/cm³ 。土壤在英文中也被称为“地球”——我们所居住的星球的名字，也是它的本质。地球上只有很少的土壤成分的生成年代早于第三纪，大多数不会早于更新世。
基本介绍中文名：土
外文名：soil
别称：土壤
类别：矿物和有机物组成的混合物
颜色：土黄色、深褐色为主
透明度：不透明
晶体惯态：固态、液态
分布：世界各地的陆地上
基本特徵①土与岩石一样是自然历史产物。土的性质由其地质成因、形成时间、地点、环境、方式，以及后生演化和现时产出的条件决定。如乾旱区形成的黄土，湿热区形成的红土，静水区形成的淤泥，它们在性质上截然有别。

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土性质②土是由固、液、气体多相组成的体系。固相是土的主要成分，称为土的骨架。土颗粒间的孔隙可被液体或气体充填。完全被水充满时，形成二相体系的饱水土，性质柔软；完全被气体充满时，则形成二相体系的乾土，其性质有的鬆散，有的坚硬。土的孔隙中有液、气体共存时，则形成湿土，其性质介于饱水土和乾土之间，属三相体系。土中各相系组成的质和量，以及它们之间的相互作用是控制土的工程性质的主要因素。③土是分散体系。根据土颗粒的大小（分散程度），土可分为粗分散体系(粒径大于2微米),细分散体系（粒径2～0.1微米），胶体体系（粒径0.1～0.01微米）,分子体系（粒径小于0.01微米）。土的工程性质随着分散程度的变化而改变。④土是多矿物组合体。一种土含有5～10种或更多的矿物,其中次生矿物是主要成分。土遇水产生胶体化学特性，土粒间形成受结合水控制的特殊联结。这是促使粘土产生複杂性质的根本原因。物质成分一般包括粒度成分、矿物成分和液相成分。①粒度成分。土粒按粒径大小及其性质的近似性归併成粒组，用各粒组占总土重的百分数表示土的粒度成分。粒度分析结果用累积曲线图和分布曲线（柱状）图（图1、2）表示。据累积曲线可图解出d10、 d30、d50、d60等特徵粒径值。d10为有效粒径，累积百分含量为10%的粒径，是土的有代表性的粒径，常用于计算潜蚀、透水性和毛细管性的经验公式中；d50为平均粒径，指累积含量为50%的粒径；d30、d60为限制粒径，指累积含量分别为30%和60%的粒径。此外，不均匀係数Cu=d60/d10和曲率係数也是表示粒度成分的定量指标。分布曲线图中具有一个较窄的峰者，称单分散土；具有两个峰者，称双分散土；峰多而平缓者，称多分散土。

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土性质

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土性质②矿物成分。土中的粗碎屑颗粒多由石英、长石、云母等原生矿物组成。原生矿物经风化，可溶物被溶蚀后形成不溶于水的次生矿物。其颗粒很细小(小于0.001毫米),是构成粘土的主要成分，故称粘土矿物。主要代表性粘土矿物是高岭石、蒙脱石和伊利石。它们的比表面积大、阳离子交换吸附能力强，是控制粘性土产生塑性、膨胀性、收缩性等特殊性质的主要因素。③液相成分。土中的液相成分通常不全是自由水。根据水分子的活动性可分为毛细管水、结合水、结构水等类型。结合水是土粒与水发生複杂物理－化学作用的产物。土粒表面常分布有具游离电价的原子或离子，它们能吸引极性水分子形成水化膜。在水化膜中直接与土粒相接触，并牢固被吸引的水称吸附结合水(强结合水) 。远离颗粒表面的水构成浓差渗透吸附结合水(弱结合水) 。结合水形成的形式如图 3 。强、弱结合水构成土粒表面双电层的反离子层，其中弱结合水大体相当于扩散层。结合水的发育是决定粘性土工程性质的主要因素。土中存在一定数量的可溶盐(NaCl、Na2SO4、CaCl2) 。土中的水是水溶液。粘土胶粒从介质水溶液中吸附和交换分子、离子的能力称土的吸附能力。吸附有物理吸附（无极性吸附）和物理－化学吸附（极性吸附）。后者对土的工程性质的形成和演化有重要影响。在自然条件下,土粒表面荷负电,故阳离子吸附最普遍。吸附阳离子可与其他阳离子按化学当量进行离子交换。100克乾土能吸附阳离子的最大量称交换容量,以毫克当量表示。粘土胶体通常呈两性胶体,在等电点以下荷正电，将吸附交换阴离子（Cl、PO婯等），在富含铝及水铝英石的粘土中常见此种情况。结构特徵土的结构是土的存在形式，是土中矿物颗粒的相互关係。土的结构特徵除土颗粒的大小、形状、表面特性及粒度级配特徵外，还包括颗粒间的排列与集合关係，孔隙的大小，颗粒间联结的特点等。

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