KHOÁNG SÉT VÀ SỰ LIÊN QUAN CỦA CHÚNG VỚI MỘT VÀI CHỈ TIÊU LÝ HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ LOẠI ĐẤT VIỆT NAM

Chia sẻ: Tran Nhu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

757
lượt xem 203
download

KHOÁNG SÉT VÀ SỰ LIÊN QUAN CỦA CHÚNG VỚI MỘT VÀI CHỈ TIÊU LÝ HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ LOẠI ĐẤT VIỆT NAM

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong khoa học nghiên cứu đất trồng, để đạt được những kết quả xác định chắc chắn về phát sinh học đất cungxnhuw cơ sở khoa học về phân loại đất và đánh gái dúng đắn độ phì nhiêu của đất, cần thiết phải xác định rằng khoáng sét, một thành phần vô cơ nhỏ nhất trong đất, có những tính chất đặc biệt quyết định một số tính chất cơ bản của đất. Sự hình thành và chuyển hóa của các khoáng sét......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: KHOÁNG SÉT VÀ SỰ LIÊN QUAN CỦA CHÚNG VỚI MỘT VÀI CHỈ TIÊU LÝ HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ LOẠI ĐẤT VIỆT NAM

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp I – hµ néi ----------------------------------------- PGS.TS ®µo ch©u thu Kho¸ng sÐt vµ sù liªn quan cña chóng víi mét vµi chØ tiªu lý ho¸ häc trong mét sè lo¹i ®Êt ViÖt Nam Hµ néi 6. 2003 6. 2003 Hµ néi vÊn ®Ò ®Æt Trong khoa häc nghiªn cøu ®Êt trång, ®Ó ®¹t ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ x¸c ®Þnh ch¾c ch¾n vÒ ph¸t sinh häc ®Êt còng nh− c¬ së khoa häc vÒ ph©n lo¹i ®Êt vµ ®¸nh gi¸ ®óng ®¾n ®é ph× nhiªu cña ®Êt, cÇn thiÕt ph¶i x¸c ®Þnh thµnh phÇn kho¸ng sÐt ®Êt. Ngµy nay khoa häc thæ nh−ìng hiÖn ®¹i ®· kh¼ng ®Þnh r»ng kho¸ng sÐt, mét thµnh phÇn v« c¬ nhá bÐ nhÊt trong ®Êt, cã nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc biÖt quyÕt ®Þnh mét sè tÝnh chÊt c¬ b¶n cña ®Êt. Sù h×nh thµnh vµ chuyÓn ho¸ cña c¸c kho¸ng sÐt trong ®Êt chÞu ¶nh h−ëng s©u s¾c cña c¸c ®iÒu kiÖn h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn c¸c lo¹i ®Êt
kh¸c nhau. V× vËy khi x¸c ®Þnh ®óng thµnh phÇn vµ diÔn biÕn kho¸ng sÐt cña mçi lo¹i ®Êt cho phÐp chóng ta nh×n nhËn kho¸ng sÐt lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng nhÊt chÈn ®o¸n ®óng c¸c quy luËt ph¸t sinh, c¸c xu h−íng ph¸t triÓn còng nh− ®é ph× tiÒm tµng cña ®Êt ®ã. Nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt kh«ng chØ cã ý nghÜa lý luËn mµ cßn cã ý nghÜa thùc tiÔn ®¸ng kÓ trong c«ng t¸c c¶i thiÖn c¶i t¹o n©ng cao ®é ph× ®Êt còng nh− viÖc sö dông ph©n bãn thÝch hîp cho c©y trång bëi thµnh phÇn kho¸ng sÐt liªn quan nhiÒu ®Õn mét sè tÝnh chÊt lÝ ho¸ c¬ b¶n cña ®Êt. VÊn ®Ò nghiªn cøu b¶n chÊt kho¸ng sÐt nãi chung vµ ®Æc biÖt thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt rÊt phøc t¹p lµ mét ngµnh khoa häc míi ph¸t triÓn m¹nh tõ nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû hai m−¬i l¹i ®©y. §ã lµ v× viÖc x¸c ®Þnh cÊu tróc tinh thÓ kho¸ng sÐt ®ßi hái ph¶i cã nh÷ng thiÕt bÞ m¸y mãc hiÖn ®¹i víi nh÷ng ph−¬ng ph¸p, thñ thuËt ph©n tÝch phøc t¹p, tinh x¶o (ph−¬ng ph¸p tia Runtgen, kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö, hång ngo¹i, hÊp phô ...) khèi l−îng nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt so víi hµng lo¹t nghiªn cøu lý ho¸ tÝnh kh¸c tuy cã h¹n chÕ do ph−¬ng tiÖn vµ gi¸ thµnh chi phÝ cao, song trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ngµnh kho¸ng sÐt häc phôc vô tÝch cùc vµ cã hiÖu qu¶ cho ngµnh kho¸ng sÐt thæ nh−ìng, ®Æc biÖt lµ ë c¸c n−íc tiªn tiÕn khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn m¹nh. Tõ nh÷ng n¨m 1960, ë ViÖt Nam c¸c chuyªn gia thæ nh−ìng n−íc ngoµi (Fridland, Goocbunop, Pagel...) vµ c¸c nhµ thæ nh−ìng ®Çu tiªn cña n−íc ta (TrÇn Kh¶i, NguyÔn Vy, Cao Liªm ) ®· b¾t ®Çu nghiªn cøu thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña mét sè lo¹i ®Êt còng nh− vá phong ho¸ vïng B¾c ViÖt Nam. §©y lµ nh÷ng tµi liÖu khoa häc vÒ kho¸ng sÐt ®Çu tiªn cã gi¸ trÞ kh«ng chØ ®èi víi t×nh h×nh nghiªn cøu ®Êt ViÖt Nam mµ cßn bæ sung hoµn chØnh nh÷ng nghiªn cøu ®Êt nhiÖt ®íi cña thÕ giíi. Tuy nhiªn do trong nh÷ng n¨m qua ph−¬ng tiÖn ®iÒu kiÖn nghiªn cøu kho¸ng sÐt ë n−íc ta cßn gÆp nhiÒu khã kh¨n, phÇn nhiÒu c¸c c«ng tr×nh ph¶i thùc hiÖn ë n−íc ngoµi nªn c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cßn Ýt vµ bÞ h¹n chÕ. Víi mong muèn ®−îc häc tËp, nghiªn cøu s©u thªm vÒ lÜnh vùc nµy, ®ång thêi ®−îc tiÕp tôc ®ãng gãp bæ sung thªm tµi liÖu c¬ b¶n nghiªn cøu kho¸ng sÐt cña c¸c lo¹i ®Êt chÝnh trªn toµn ®Êt n−íc ®· gi¶i phãng, chóng t«i tiÕn hµnh ®Ò tµi nghiªn cøu: "Kho¸ng sÐt vµ sù liªn quan cña chóng víi mét vµi chØ tiªu lý, ho¸ häc trong mét sè lo¹i ®Êt ViÖt Nam". Chóng t«i còng hy väng r»ng nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy gãp phÇn chøng minh thªm kho¸ng sÐt thùc sù cÇn thiÕt vµ lµ chØ tiªu khoa häc ®Ó ®¸nh gi¸ ®é ph× ®Êt. VÊn ®Ò c¶i t¹o, c¶i thiÖn thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt lµ mét trong nh÷ng biÖn ph¸p kü thuËt tÝch cùc, cã c¬ së khoa häc ®Ó n©ng cao ®é ph× c¸c lo¹i ®Êt nhiÖt ®íi n−íc ta nh»m t¨ng n¨ng suÊt c¸c lo¹i c©y trång. Ch−¬ng I tæng quan vÊn ®Ò nghiªn cøu kho¸ng sÐt Tr−íc khi tr×nh bµy cô thÓ ph−¬ng ph¸p vµ nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu kho¸ng sÐt ®Êt ViÖt Nam, trong ch−¬ng nµy chóng t«i xin giíi thiÖu mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ kho¸ng sÐt vµ mét vµi t− liÖu nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt, ®Æc biÖt ®Êt nhiÖt ®íi tõ tr−íc ®Õn nay trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam. HiÓu râ nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña kho¸ng sÐt vµ t×m hiÓu t×nh h×nh còng nh− nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu kho¸ng sÐt cña nh÷ng t¸c gi¶ trong vµ ngoµi n−íc kh¸c nhau lµ ®iÒu quan träng ®Çu tiªn trong viÖc ®Þnh h−íng ®Ò tµi, xö lý, ®¸nh gi¸ vµ nhËn xÐt kÕt qu¶ nghiªn cøu cña m×nh.
I. Kh¸i niÖm chung vÒ kho¸ng sÐt vµ lÞch sö nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt Tõ hµng ngµn ®êi nay cïng víi lÞch sö ph¸t triÓn x· héi loµi ng−êi, kho¸ng sÐt mµ ng−êi ta vÉn gäi chung lµ chÊt sÐt ®· ®−îc ph¸t hiÖn vµ sö dông réng r·i trong ®êi sèng con ng−êi. Nh÷ng s¶n phÈm c«ng nghÖ vµ hµng ho¸ tõ kho¸ng sÐt vµ sÐt ph¸t triÓn kh«ng ngõng nh− ®å gèm, ®å sø, g¹ch, ®¸ nung..., ngµy nay sÐt cßn lµ nguyªn liÖu trong s¶n xuÊt xi m¨ng, kho¸ng sÐt lµ nh÷ng chÊt ®Öm cña c«ng nghiÖp giÊy, pha chÕ mµu, mùc, tÈy dÇu th«, dËp thuèc... (Rosler vµ Starkr 1967). §Æc biÖt trong sö dông ®Êt trång, ng−êi n«ng d©n còng nhËn thÊy vai trß cña thµnh phÇn sÐt trong ®Êt. ë c¸c ®Êt giµu sÐt, ®é ph× ®Êt th−êng kh¸ h¬n, kh¶ n¨ng gi÷ n−íc, gi÷ ph©n (mïn) tèt h¬n ®Êt nghÌo sÐt, ®Êt c¸t; mÆt kh¸c qu¸ tr×nh lµm ®Êt khã kh¨n h¬n (®Êt nÆng) khi m−a ngËp n−íc th× l©u tho¸t n−íc, dÔ bÞ óng... song tõ thêi xa x−a, ng−êi ta chØ quan niÖm sÐt trong ®Êt lµ mét thµnh phÇn v« c¬ ®¬n thuÇn nhá bÐ cña ®Êt cã tÝnh thÊm n−íc th× dÎo, dÝnh vµ khi mÊt n−íc th× kh« cøng l¹i. Khoa häc tù nhiªn víi c¸c ngµnh to¸n, lý, ho¸ häc cïng kü thuËt ph¸t triÓn ®· gióp c¸c nhµ khoa häc ®iÒu kiÖn nghiªn cøu chÊt sÐt ®Æc biÖt nµy nh»m kh¸m ph¸ ra nguyªn nh©n c¬ b¶n t¹o nªn nh÷ng ®Æc tÝnh lý ho¸ cña sÐt. Nh−ng kho¶ng 80 n¨m vÒ tr−íc, hä vÉn ch−a thÓ ®¹t ®−îc nh÷ng b−íc tiÕn quan träng, quyÕt ®Þnh trong nghiªn cøu ®Æc tÝnh kho¸ng sÐt. Lóc ®Çu b»ng ph−¬ng ph¸p ho¸ häc, ng−êi ta chØ cã thÓ kÕt luËn r»ng thµnh phÇn kho¸ng sÐt bao gåm SiO2 ; Al2O3 ; H2O vµ mét sè kim lo¹i kiÒm vµ kiÒm thæ. Kho¸ng sÐt ®−îc nh×n nhËn lµ mét hçn hîp Hydroxyt nh«m vµ axit silicic ë d¹ng v« ®Þnh h×nh (Orsel 1927 ; Rob vµ Schannon 1926). ChÝnh sù nh×n nhËn ®ã mµ c¸c nhµ khoa häc kh«ng thÓ ph¸t hiÖn ®−îc mét sù liªn quan phô thuéc nµo gi÷a thµnh phÇn ho¸ häc vµ tÝnh chÊt vËt lý cña kho¸ng sÐt. ChØ cã ë mét tr−êng hîp ngo¹i lÖ khi quan s¸t sÐt Kaolin d−íi kÝnh hiÓn vi, bªn c¹nh c¸c ph©n tö th« cña th¹ch anh, Fenspat vµ Mica ng−êi ta ph¸t hiÖn ra mét tinh thÓ kho¸ng vËt, ®ã lµ Kaolinit vµ tõ ®ã Kaolinit ®−îc coi lµ kho¸ng vËt d¹ng tinh thÓ duy nhÊt cña tÊt c¶ c¸c lo¹i sÐt (Jasmund - 1955 ; Rosler - 1967). Ph−¬ng ph¸p nhiÖt trong ph©n tÝch kho¸ng sÐt còng ®· ®−îc c¸c nhµ kho¸ng sÐt häc sö dông tõ l©u (Le Chaletier 1987; Laresen vµ Wberry - 1917 ; Coorecl 1927 ; Norton 1939 ...) vµ ngµy cµng ®−îc hoµn chØnh víi c¸c ph−¬ng ph¸p phong phó vµ thiÕt bÞ lß nung hiÖn ®¹i (Barschad - 1952 ; Mauer - 1954 ; Lehmann - 1954 ; Robert - 1957 ...). Dùa vµo c¸c hiÖu øng nhiÖt còng nh− sù gi¶m träng l−îng do mÊt n−íc d¹ng OH- trong m¹ng tinh thÓ kho¸ng vµ n−íc ph©n tö do tinh thÓ ngËm n−íc (hydrat ho¸) khi nung mÉu kho¸ng sÐt; Grim vµ Rowland (1942); Hendrick (1938); Bates vµ Hidelbrand (1939); Barschad (1944, 1952) ®Òu thèng nhÊt r»ng kho¸ng sÐt cã cÊu tróc d¹ng tinh thÓ vµ bao gåm nhiÒu lo¹i víi c¸c hiÖu øng thu vµ to¶ nhiÖt kh¸c nhau trªn ®−êng nhiÖt sai DTA. V× vËy trong mét thêi gian dµi, tr−íc khi øng dông c¸c ph−¬ng ph¸p hiÖn ®¹i kh¸c th× ®©y lµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu kho¸ng sÐt ®−îc sö dông réng r·i h¬n c¶. Tuy vËy, chØ cã sù ra ®êi cña ngµnh kü thuËt sö dông tia Runtgen vµ kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö th× míi thùc sù gióp c¸c nhµ khoa häc kh¸m ph¸ ra b¶n chÊt cÊu tróc c¸c lo¹i kho¸ng sÐt. N¨m 1923, A.Hadding ®· thµnh c«ng tiªu b¶n kho¸ng sÐt ®Çu tiªn chôp b»ng tia Runtgen vµ «ng kh¼ng ®Þnh c¸c kho¸ng sÐt chñ yÕu cã cÊu tróc tinh thÓ ®ã lµ Kaolinit, Mica, Montmorillonit, Nontronit; Bradfield ng−êi Mü (1923) còng ®· nhËn xÐt r»ng chØ b»ng ph−¬ng ph¸p tia Runtgen míi cã thÓ chôp cÊu tróc tinh thÓ d¹ng phiÕn, líp cña kho¸ng sÐt silicat vµ «ng còng lµm thÝ nghiÖm chøng minh r»ng cÊp h¹t sÐt trong ®Êt kh«ng chØ lµ mét hîp chÊt ho¸ häc v« ®Þnh h×nh nh− hçn hîp nh©n t¹o hydroxyt nh«m vµ axit silisic. Tõ n¨m 1930-1934 c¸c thÝ nghiÖm nghiªn cøu thµnh phÇn kho¸ng sÐt tù nhiªn vµ trong ®Êt b»ng tia Runtgen ®−îc më réng vµ thu ®−îc
nh÷ng kÕt qu¶ kh¶ quan. N¨m 1930, L.Pauling ®· t×m ra cÊu tróc tinh thÓ d¹ng phiÕn cña mét sè lo¹i kho¸ng sÐt kh¸c nhau: Mica, Pyrophyllit, Talk, Kaolinit, Hydragillit, Brucit, vµ «ng ®· thÓ hiÖn d−íi d¹ng s¬ ®å cÊu t¹o c¸c phiÕn cña tinh thÓ kho¸ng sÐt. CÊu tróc hai lo¹i kho¸ng sÐt Dickit vµ Nakrit lµ do Cruner (1932) x¸c nhËn; c¸c kho¸ng sÐt nhãm Montmorillonit ®−îc x¸c ®Þnh cÊu tróc bëi Hofmann, Endell vµ Wilm (1933). Tõ c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña m×nh, Correns vµ céng sù (1936-1939) cho r»ng ®Ó nhËn biÕt chÝnh x¸c thµnh phÇn kho¸ng sÐt vµ cÊu tróc cña chóng cÇn ph¶i c¶i tiÕn c¸c ph−¬ng ph¸p chôp tia Runtgen vµ ph−¬ng ph¸p quang häc. Thùc tÕ còng cho thÊy r»ng chØ trong vµi chôc n¨m l¹i ®©y, ph−¬ng ph¸p tia Runtgen x¸c ®Þnh kho¸ng sÐt ®· ph¸t triÓn nhanh chãng vµ cã hiÖu qu¶. C¸c nhµ kho¸ng sÐt häc ®· hoµn chØnh ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu còng nh− x©y dùng ®−îc b¶ng hiÖu øng tia X chuÈn øng víi cÊu tróc tinh thÓ tõng kho¸ng sÐt ®éc lËp vµ hçn hîp ®Ó øng dông nhanh chãng trong nghiªn cøu c¬ b¶n vµ thùc nghiÖm (Wittig L.D 1942; Brocon G 1961; Sturr M 1978; Mac Evan 1948; Rusler vµ Starke 1970 ...). §Õn nay b»ng ph−¬ng ph¸p tia Runtgen ng−êi ta kh«ng chØ x¸c ®Þnh ®−îc thµnh phÇn kho¸ng sÐt kh¸c nhau mµ cßn cã thÓ tÝnh ®−îc hµm l−îng nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt trong mÉu ph©n tÝch (Brown 1950; Sturr M 1978; Landrgaph K-F 1975). Kho¶ng nh÷ng n¨m 40 l¹i ®©y, víi sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn chôp kho¸ng sÐt b»ng kinh hiÓn vi ®iÖn tö, ng−êi ta ®· nhËn d¹ng ®−îc tinh thÓ cña nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt. Rop CS vµ Hendrick S.B (1941) chôp ®−îc tinh thÓ c¹nh lëm chëm, d¹ng ®¸m m©y (b«ng xèp) cña Montmorillonit; Norrin R (1949) x¸c ®Þnh râ tinh thÓ d¹ng 6 c¹nh ®Æc tr−ng cña Kaolinit; Alexander vµ céng sù (1946) ph¸t hiÖn tinh thÓ d¹ng que (èng trßn rçng) v¶y cña Halluzit; Bates Th.F (1950) chôp ®−îc d¹ng tinh thÓ phiÕn (v¶y lén xén ) cña Illit ... §Õn nay chóng ta ®· cã nh÷ng bé ¶nh chuÈn cña kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö tia quÐt cña nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt (Keller W.D vµ Lange P - 1978) vµ tia xuyªn (Rusler H,J vµ Starke R - 1970; Henning K.H - 1978; Separeeva H.E - 1977). II. T×nh h×nh nghiªn cøu c¸c lo¹i kho¸ng sÐt phæ biÕn vµ sù chuyÓn ho¸ c¸c lo¹i kho¸ng sÐt trong ®Êt 1. C¸c lo¹i kho¸ng sÐt phæ biÕn trong ®Êt §· tõ l©u c¸c nhµ thæ nh−ìng trªn thÕ giíi ®Òu thèng nhÊt víi c¸c nhµ kho¸ng sÐt häc r»ng kho¸ng sÐt, mét thµnh phÇn v« c¬ nhá bÐ nhÊt cña thÓ r¾n ®Êt víi kÝch th−íc 0,002 mm lµ nh÷ng Allumin silicat thø sinh, ®¹i bé phËn cã cÊu tróc tinh thÓ phiÕn líp phøc t¹p t¹o nªn nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc thï cña cÊp h¹t sÐt mµ nh÷ng cÊp h¹t ®Êt lín h¬n nh− limon, c¸t .. kh«ng cã (Jasmund 1955; Jackson 1959; Van der Marel 1959; Marschall 1964; Schwertmann 1966; Scheffer vµ Schachtschabel 1974; Rusler vµ Starke 1971; Robert vµ Owischarenko 1974 ...). Nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc thï ®ã lµ tÝnh mang ®iÖn do kh¶ n¨ng thay thÕ ®ång h×nh kh¸c chÊt trong l−íi tinh thÓ kho¸ng; tÝnh tr−¬ng, co; tÝnh dÝnh, dÎo do kh¶ n¨ng hydrat ho¸ (ngËm n−íc) vµ lùc liªn kÕt kh¸c nhau gi÷a c¸c phiÕn tinh thÓ kho¸ng sÐt. ChÝnh nh÷ng tÝnh chÊt trªn ®· lµm cho kho¸ng sÐt trë thµnh mét thµnh phÇn v« c¬ v« cïng quan träng cña ®Êt, quyÕt ®Þnh nhiÒu tÝnh chÊt lý, ho¸ häc ®Êt, ®Æc biÖt kh¶ n¨ng hÊp phô, trao ®æi ion vµ n−íc cña ®Êt. Tõ c¸c tµi liÖu khoa häc còng nh− gi¸o tr×nh kho¸ng sÐt häc kh¸c nhau trªn thÕ giíi ®Òu kh¼ng ®Þnh chÊt c¬ b¶n cña cÊu tróc tinh thÓ kho¸ng sÐt lµ c¸c phiÕn oxytsilic (khèi 4 mÆt) vµ phiÕn gipxit (khèi 8 mÆt). Mçi phiÕn oxytsilic bao gåm 1 ion Si+4 n»m gi÷a vµ 4 ion O-2 bao quanh; mçi phiÕn gipxit gåm 1 ion Al+3 hoÆc ion Mg++ (ë cÇu Bruxit) vµ 6 ion O-2 hoÆc 6 nhãm OH- bao quanh.
Tinh thÓ c¸c kho¸ng sÐt ®−îc t¹o thµnh bëi sù kÕt hîp cña mçi phiÕn gipxit víi 1 hoÆc 2 phiÕn oxytsilic theo thø tù bëi cÇu nèi oxy, thµnh c¸c d¹ng kh¸c nhau. Tû lÖ c¸c phiÕn kh¸c nhau t¹o tinh thÓ kho¸ng sÐt ®· quyÕt ®Þnh tÝnh chÊt ®a d¹ng cña c¸c lo¹i kho¸ng sÐt, lµ c¬ së quan träng cho viÖc øng dông c¸c ph−¬ng ph¸p tia X vµ kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö trong nghiªn cøu kho¸ng sÐt vµ còng lµ c¬ së ph©n nhãm kho¸ng nh− sau (Jasmund 1955; Rusler 1970; Scheffer vµ Schachtschabel 1970; Engelhard 1952): - Kho¸ng 2 líp: lµ sù kÕt hîp cña 1 phiÕn gipxit vµ 1 phiÕn oxytsilic (thuéc lo¹i h×nh 1:1) ®¹i diÖn lµ kho¸ng Kaolinit. - Kho¸ng 3 líp: gåm 1 phiÕn gipxit ë gi÷a vµ 2 phiÕn oxytsilic ë hai bªn (thuéc lo¹i h×nh 2:1) ®¹i diÖn lµ c¸c kho¸ng Montmorillonit, Illit, Vecmiculit. - Kho¸ng 4 líp: gåm 2 phiÕn gipxit (trong ®ã lµ 1 cÇu Brucit Mg++) vµ 2 phiÕn oxytsilic (thuéc lo¹i h×nh 2:2), ®¹i diÖn lµ Chlorit. - Kho¸ng sÐt hçn hîp: cÊu t¹o bëi c¸c líp phiÕn cña kho¸ng sÐt ®éc lËp kh¸c nhau, s¾p xÕp theo cÊu tróc ®¶o hoÆc cÊu tróc tuÇn tù. Trong ®Êt phæ biÕn lµ c¸c lo¹i: Illit - Montmorillonit; Kaolinit - Chlorit; Vecmiculit - Chlorit... Scheffer vµ Schachtschabel (1970) ®· ®−a ra s¬ ®å m« t¶ ®Æc ®iÓm cÊu tróc vµ thµnh phÇn c¸c kho¸ng sÐt phæ biÕn trong ®Êt (h×nh 1) vµ ®· ®−îc nhiÒu t¸c gi¶ kh¸c c«ng nhËn (Robert 1974; De Coninck vµ Janragne 1974; Pagel 1981 ...) TÝnh chÊt ®Æc biÖt cña kho¸ng sÐt lµ hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh cña nguyªn tö trung t©m cña c¸c phiÕn oxytsilic vµ gipxit (Mackenzie 1959; Travinikova vµ céng sù 1974) Si+4 cña oxytsilic sÏ bÞ Al+3 thay thÕ; Al+3 cña phiÕn gipxit sÏ bÞ Fe+2 hoÆc Mg+2 thay thÕ. Sù thay ®æi ®ã chØ x¶y ra khi 1 ion cã b¸n kÝnh t−¬ng tù víi ion trung t©m cña tinh thÓ kho¸ng sÐt, t¹o nªn sù mÊt mét ®iÖn tÝch lµm cho tinh thÓ kho¸ng sÐt tÝch ®iÖn ©m, lµ nguyªn nh©n g©y nªn sù trao ®æi cation cho ®Õn lóc bÒ mÆt líp silicat trung hoµ ®iÖn. - Si+4 [ Si4O10 ] -4 [ Al Si3O10 ] -5 + Al+3 Tuy nhiªn kh«ng ph¶i lo¹i kho¸ng sÐt nµo còng cã sù tÝch ®iÖn ©m do kh¶ n¨ng thay thÕ ®ång h×nh. Jasmund (1955) còng nh− Mackenzie (1959), Somasiri vµ Huang (1974), Rusler vµ Starke (1967) ®Òu cho r»ng hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh chØ x¶y ra ë c¸c kho¸ng sÐt 3 líp. VÝ dô ë kho¸ng sÐt Illit sù thay thÕ ®ång h×nh x¶y ra c¶ ë phiÕn oxytsilic vµ gipxit nªn Illit cã ®iÖn tÝch ©m kh¸ cao, cã thÓ trao ®æi cation gi÷a c¸c phiÕn cho ®Õn trung hoµ ®iÖn. Robert vµ céng sù (1974) th× thÊy ë kho¸ng Vecmiculit mét kho¸ng sÐt 3 líp t¹o thµnh tõ Biotit giµu Mg cã sù tÝch ®iÖn ©m cao chñ yÕu do sù thay thÕ ë phiÕn oxytsilic. Víi kho¸ng sÐt Montmorillonit, Somasiri vµ Huang (1974); Sawhney vµ Norrish (1971) nhËn thÊy sù thay thÕ ®ång h×nh x¶y ra rÊt râ ë phiÕn gipxit song l¹i rÊt nhá ë phiÕn oxytsilic. §èi víi kho¸ng sÐt 2 líp mµ ®iÓn h×nh lµ kho¸ng Kaolinit, mét lo¹i kho¸ng phæ biÕn trong c¸c lo¹i ®Êt vïng nhiÖt ®íi Èm th× c¸c nhµ kho¸ng sÐt thèng nhÊt lµ kh«ng cã hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh (Schachtschabel 1940; Hendricks S.B 1945; Jusmund 1955). V× vËy sè l−îng ®iÖn tÝch d−¬ng vµ ®iÖn tÝch ©m trong c¸c líp silicat b»ng nhau, kh«ng cã sù thõa ®iÖn tÝch vµ sù trao ®æi ion gi÷a c¸c phiÕn. Kh¶ n¨ng trao ®æi ion cña Kaolinit lµ do mét phÇn mÆt ph¼ng bªn tinh thÓ kho¸ng kh«ng trung hoµ ®iÖn. Hendricks S.B 1945 ®· gi¶i thÝch Kaolinit cã dung tÝch hÊp thu cation = 5ldl/100g sÐt lµ do sù thõa ®iÖn ©m cña bÒ mÆt bªn kho¸ng t¹o nªn. Theo quan ®iÓm cña Scholfield (1953) th× sù tÝch ®iÖn cña ion oxy ë
r×a tinh thÓ Kaolinit sÏ bÞ trung hoµ ®iÖn bëi H+ cña m«i tr−êng. Nh÷ng oxy nµy chØ cã thÓ tÝch ®iÖn ©m ë pH rÊt cao, cßn nÊu trong dung dÞch trung tÝnh hoÆc kiÒm yÕu nã sÏ lËp tøc t¹o thµnh OH- ®Ó t¹o nªn mét sù tÝch ®iÖn d−¬ng ë r×a tinh thÓ kho¸ng. Scholfield cßn lµm thÝ nghiÖm ®Ó chøng minh r»ng ®Ó t¹o cho Kaolinit cã sù tÝch ®iÖn ©m theo can ®−¬ng thay thÕ ®ång h×nh, muèn ®¹t ®−îc 2ldl/100g keo th× trong 400 Si+4 chØ cã 1 Si+4 ®−îc thay thÕ bëi nh«m. Trong kho¸ng sÐt tù nhiªn ng−êi ta kh«ng thÓ ®¹t ®−îc kÕt qu¶ ph©n tÝch nh− vËy. ChÝnh v× vËy kho¸ng sÐt Kaolinit th−êng cã dung tÝch hÊp thu rÊt thÊp, kh¶ n¨ng trao ®æi cation kÐm h¬n h¼n c¸c lo¹i kho¸ng 3 líp. ë kho¸ng 4 líp, ®¹i diÖn lµ Chlorit th× c¸c nhµ kho¸ng sÐt häc kh¸m ph¸ ra r»ng Chlorit kh«ng cã kh¶ n¨ng hÊp thu trao ®æi ion do cÊu tróc tinh thÓ kh¸ ®Æc biÖt cña nã. Pauling (1930) vµ Me Murchy (1934); Engelhard (1942); Frank F.C (1949); Dekeyser vµ Amelinck X (1951) b»ng ph−¬ng ph¸p Runtgen ®Òu ®i ®Õn nhËn ®Þnh r»ng tinh thÓ Chlorit h×nh thµnh bëi 2 líp phiÕn: líp phiÕn Talk (gåm 2 phiÕn oxytsilic vµ 1 phiÕn gipxit chøa Al+3) vµ líp phiÕn Brucit (gåm 1 phiÕn gipxit chøa Mg++ vµ Fe++). Tæng ®iÖn tÝch ©m cña líp phiÕn Talk sÏ bÞ trung hoµ bëi ®iÖn tÝch d−¬ng cña phiÕn líp Brucit (do t¹i líp nµy cã sù thay ®æi ®ång h×nh cña Mg++ cña Al+3 hoÆc Fe+3), phiÕn líp Brucit cßn lµ nguyªn nh©n lµm cho tinh thÓ kh«ng d·n në ®−îc. ChÝnh v× vËy Chlorit còng gièng t−¬ng tù nh− Kaolinitcã dung tÝch hÊp thu vµ kh¶ n¨ng trao ®æi ion thÊp (Jackson 1959; Van der Marel 1959; De Coninok vµ Jamagne 1974). C¸c kho¸ng sÐt hçn hîp ®−îc h×nh thµnh bëi c¸c giai ®o¹n chuyÓn ho¸ kho¸ng, th−êng tån t¹i phæ biÕn ë trong ®Êt nhiÒu h¬n c¸c kho¸ng ®éc lËp (Jackson 1959; Uchiyxma vµ Onikura 1956; Maignen 1963; Roaler 1967; Pagel 1981 ...) nh×n chung chóng kh«ng cã sù biÕn ®æi kh¸ râ vÒ hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh ë c¸c phiÕn tinh thÓ còng nh− sù tÝch ®iÖn cña kho¸ng. C¸c t¸c gi¶ ®Òu cho r»ng khi ë d¹ng kho¸ng hçn hîp sù tÝch ®iÖn cña tinh thÓ yÕu ®i do ®ã kh¶ n¨ng trao ®æi ion cña kho¸ng sÐt hçn hîp gi¶m h¬n khi chóng ë d¹ng ®¬n (nguyªn chÊt). Chang vµ Lee 1958 ; Svherman 1962; Jackson 1968 cßn ®−a ra gi¶ thuyÕt r»ng nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt hçn hîp nh− Kaolinit - Chlorit ; Vecmiculit - Chlorit thø sinh g¾n liÒn víi c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn cña c¸c lo¹i ®Êt, nhÊt lµ ®Êt cña c¸c s¶n phÈm båi tô, trÇm tÝch. H.1: S¬ ®å cÊu tróc tinh thÓ c¸c kho¸ng sÐt chÝnh (Theo Scheffer vµ Schachtschabel - 1970) Nh− vËy, cã thÓ nãi sù tÝch ®iÖn cña c¸c kho¸ng sÐt lµ mét trong nh÷ng tÝnh chÊt quan träng nhÊt cña chóng vµ ®· ®−îc c¸c nhµ kho¸ng sÐt häc vµ thæ nh−ìng trªn thÕ giíi nghiªn cøu ®i ®Õn c¸c nhËn xÐt kh¼ng ®Þnh kh¸ thèng nhÊt. TÝnh chÊt nµy lµ gi¶ thiÕt c¬ b¶n cho mèi liªn hÖ hÊp phô trao ®æi ion cña kho¸ng sÐt víi dung dÞch ®Êt (Starke 1970; Pagel 1981). Sù tÝch ®iÖn ©m
do hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh chØ x¶y ra ë c¸c kho¸ng sÐt 3 líp vµ thùc tÕ kh«ng phô thuéc vµo nh÷ng ®iÒu kiÖn ¶nh h−ëng ë bªn ngoµi (Sawhney vµ Norrisch 1971). Nh÷ng cation trªn bÒ mÆt tÝch ®iÖn cña tinh thÓ kho¸ng sÐt cã thÓ trao ®æi hoµn toµn, trong khi ®ã th× c¸c cation gi÷a phiÕn líp chØ cã thÓ trao ®æi khi n−íc vµ cation kh¸c ®−îc thÊm vµo c¸c phiÕn líp nµy, cã nghÜa lµ khi c¸c kho¸ng sÐt ®−îc gi·n ra. V× vËy, sù trao ®æi ion ë Illit phô thuéc vµo ®é gi·n në cña phiÕn tinh thÓ. Sawhney vµ Norrisch 1971 còng nh− Summer vµ céng sù 1965 cßn chøng minh r»ng sù tÝch ®iÖn ©m hoÆc d−¬ng cña nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt phô thuéc rÊt lín vµo c¸c nhãm ho¹t tÝnh nh− AlOH; Al(OH)2; SiOH th−êng xuyªn xuÊt hiÖn ë bªn r×a tinh thÓ kho¸ng. §ã lµ nh÷ng nhãm mµ võa (H+) còng nh− nhãm (OH-) cã thÓ bÞ t¸ch ra hoÆc (H+) cã thÓ bÞ kÕt hîp vµ do ®ã nã mang tÝnh l−ìng tÝnh. Chóng cã trong ranh giíi phiÕn gipxit cña kho¸ng 2 líp (AlOH; Al(OH)2; SiOH) Summer vµ céng sù ®· thÓ hiÖn tÝnh tÝch ®iÖn ©m cña kho¸ng sÐt qua viÖc t¸ch (H+) do trÞ sè pH dung dÞch t¨ng lªn theo mét s¬ ®å ®¬n gi¶n ho¸ nh− sau: a) [ kho¸ng sÐt ] AlOH → [ kho¸ng sÐt ] AlO- + H+ b) [ kho¸ng sÐt ] AlOH2 → [ kho¸ng sÐt ] AlOH- + H+ c) [ kho¸ng sÐt ] SiOH → [ kho¸ng sÐt ] SiO- + H+ Sù ph©n t¸ch [H+] phô thuéc chñ yÕu vµo pH, cô thÓ lµ ë s¬ ®å a), [H+] chØ ®−îc t¸ch ra ®Ó kho¸ng sÐt tÝch ®iÖn ©m khi pH = 7; ë s¬ ®å b) khi pH = 5 vµ ë s¬ ®å c) khi pH = 8. V× vËy c¸c t¸c gi¶ cßn gäi ®©y lµ tù tÝch ®iÖn ©m biÕn ®éng cña kho¸ng sÐt (tÝch ®iÖn ©m theo pH) ®Ó ph©n biÖt víi sù tÝch ®iÖn ©m æn ®Þnh do hiÖn t−îng thay thÕ ®ång h×nh. Ng−îc l¹i, trong m«i tr−êng chua hoÆc khi pH gi¶m xuèng th× Harder (1978) l¹i thÊy r»ng nhãm AlOH cña kho¸ng sÐt (mét phÇn do líp phñ máng Hydroxyt Fe vµ Al qua tinh thÓ kho¸ng) cã sù thu nhËn thªm [H+] hoÆc t¸ch [OH] ®Ó t¹o nªn sù tÝch ®iÖn d−¬ng cña kho¸ng: a) [ kho¸ng sÐt ] AlOH + H+ → [ kho¸ng sÐt ] AlOH2+ b) [ kho¸ng sÐt ] AlOH → [ kho¸ng sÐt ] Al+ + OH- Sù tÝch ®iÖn nµy ®−îc x¸c ®Þnh bëi dung tÝch hÊp thu anion vµ phô thuéc vµo pH vµ nång ®é muèi cña dung dÞch. Mét tÝnh chÊt ®Æc biÖt quan träng n÷a cña kho¸ng sÐt ®−îc c¸c nhµ khoa häc quan t©m nhiÒu lµ lùc liªn kÕt gi÷a c¸c phiÕn trong tinh tÇng kho¸ng còng nh− kh¶ n¨ng hydrat ho¸ (ngËm n−íc) cña mçi lo¹i kho¸ng sÐt. §Æc tÝnh nµy liªn quan tíi kh¶ n¨ng hÊp phô ion vµ n−íc còng nh− ®Õn tÝnh tr−¬ng, co, ®µn håi, dÝnh, dÎo cña c¸c kho¸ng sÐt. Ngay tõ nh÷ng ngµy ®Çu kh¸m ph¸ ra cÊu tróc d¹ng tinh thÓ phiÕn líp cña kho¸ng sÐt Correns vµ céng sù (1940) ®· nhËn thÊy r»ng kho¶ng c¸ch khe hë (d) gi÷a c¸c phiÕn oxytsilic vµ gipxit rÊt nhá, chØ tõ vµi ®Õn vµi chôc Angstron vµ biÕn ®éng gi÷a c¸c lo¹i kho¸ng sÐt. ChÝnh v× vËy «ng cho r»ng ph−¬ng ph¸p Runtgen chôp ®−îc khe hë phiÕn lµ ph−¬ng ph¸p cÇn ®−îc sö dông ®Ó nhËn biÕt thµnh phÇn kho¸ng sÐt. C¸c nghiªn cøu cÊu tróc s¾p xÕp cña c¸c phiÕn tinh thÓ kho¸ng tiÕp theo cña nhiÒu t¸c gi¶ (Gruner 1934; Brindlay vµ Robinson 1947; Bates Th.F vµ céng sù 1949; Hofmann vµ Endell 1948; Hendricks vµ Jefferson 1938; Jasmund 1955; Rusler 1970; Scheffer vµ Schachtschabel 1970 ...) ®· gióp cho ngµnh kho¸ng sÐt häc ngµy nay nh÷ng luËn ®iÓm khoa häc quÝ gi¸ t×m hiÓu b¶n chÊt cÊu tróc tinh thÓ kho¸ng vµ nh÷ng tÝnh chÊt liªn quan ®Õn sù s¾p xÕp vµ kho¶ng c¸ch c¸c phiÕn trong tinh thÓ. Nh×n chung c¸c t¸c gi¶ ®Òu thõa nhËn r»ng kho¸ng sÐt cã kÝch th−íc khe hë gi÷a c¸c phiÕn c¬ b¶n rÊt nhá nªn chóng cã mét lùc liªn kÕt kh¸ chÆt. Nh−ng mÆt kh¸c tinh thÓ kho¸ng sÐt còng cã kh¶ n¨ng co gi·n ®µn håi, ®Þnh h×nh phô thuéc vµo quy luËt s¾p xÕp c¸c phiÕn trong tinh thÓ, còng nh− tû lÖ bÒ dµy phiÕn vµ kh¶ n¨ng gi·n në theo chiÒu réng vµ chiÒu dµi cña phiÕn. Brindlay vµ Robinson (1947) ®· ®−a ra s¬ ®å cÊu tróc tinh thÓ kho¸ng
Kaolinit vµ nhËn ®Þnh r»ng mçi líp Silicat bÞ giíi h¹n bëi mét mÆt cña phiÕn oxytsilic lµ O2- vµ mét mÆt cña phiÕn Gipxit lµ nhãm OH-. Do ®ã h×nh thµnh trªn cÇu nèi OH - O mét mèi liªn kÕt kh¸ chÆt gi÷a c¸c phiÕn liªn tiÕp nhau ®Õn nçi khe hë phiÕn rÊt nhá (7,2 Angstron) vµ lµ mét h»ng sè, cã nghÜa lµ tinh thÓ Kaolinit kh«ng gi·n në ®−îc nªn kh«ng cã mét ion hoÆc mét ph©n tö n−íc nµo cã thÓ chui ®−îc vµo khe hë phiÕn. Jasmund (1955) diÔn gi¶i Kaolinit chØ cã mét "bÒ mÆt ngoµi" mµ kh«ng cã bÒ mÆt trong nªn kh«ng cã tÝnh tr−¬ng còng nh− kh«ng cã kh¶ n¨ng thay thÕ ®ång h×nh. Theo Hendricks (1938) vµ Bates cïng céng sù (1949) th× mÆc dï Haluzit còng thuéc lo¹i kho¸ng sÐt 2 líp nh− Kaolinit nh−ng do sù s¾p xÕp c¸c líp phiÕn c¬ b¶n theo h×nh èng nªn gi÷a khe hë phiÕn cã mét líp n−íc dµy 5,74λ lµm cho kho¶ng c¸ch phiÕn cña tinh thÓ Haluzit lín h¬n 10 Angstron. §èi víi c¸c kho¸ng sÐt 3 líp, nhiÒu t¸c gi¶ cho r»ng kho¶ng c¸ch phiÕn tinh thÓ còng nh− møc ®é co gi·n phiÕn lµ c¬ së nhËn d¹ng kho¸ng sÐt râ khi ph©n tÝch b»ng tia Runtgen (h×nh 1). Hofmann vµ Endell (1948) ®· ®o ®−îc kÝch th−íc tinh thÓ Montmorillonit qua s¬ ®å cÊu tróc tinh thÓ kho¸ng vµ nhËn thÊy kho¸ng 3 líp nµy cã kÝch th−íc lín h¬n mäi kho¸ng kh¸c (14-15λ) vµ cã mét líp n−íc kh¸ dµy gi÷a c¸c phiÕn c¬ b¶n. Hendricks vµ Jefferson (1938) còng ®· kh¼ng ®Þnh r»ng líp n−¬c gi÷a phiÕn c¬ b¶n thay ®æi ®é dµy tõ 1,78 ®Õn 2,76λ, chøng tá tinh thÓ Montmorillonit cã kh¶ n¨ng gi·n në khe hë phiÕn. Sau nµy Hoffmann vµ Hasdorf (1945) ®· kiÓm tra l¹i sù gi·n në cña phiÕn tinh thÓ Montmorillonit b»ng ph−¬ng ph¸p Runtgen vµ ®i ®Õn kÕt luËn r»ng ®©y lµ kho¸ng sÐt cã kh¶ n¨ng tr−¬ng vµ co m¹nh nhÊt. §ã lµ do sù liªn kÕt gi÷a c¸c phiÕn silicat nèi tiÕp nhau bëi giíi h¹n 2 mÆt qua oxy rÊt nhá t¹o nªn. Do ®ã khi cã n−íc vµo th× tinh thÓ kho¸ng gi·n në m¹nh (tr−¬ng lªn) vµ khi mÊt n−íc, kÝch th−íc khe hë phiÕn l¹i gi¶m xuèng (co l¹i). Trong khi ®ã, ë kho¸ng Illit c¸c t¸c gi¶ Rop vµ Hendricks (1945); Marschall (1964); Rusler (1967); Scheffer vµ Schachtschabel (1970) ®Òu nhËn thÊy r»ng bÒ dµy tinh thÓ kho¸ng = 10 Angstron, nh−ng kh«ng gi·n në nªn kh«ng cã tÝnh tr−¬ng vµ co nh− Montmorillonit. Theo Marschall gi¶i thÝch th× ®ã lµ do Illit cã kh¶ n¨ng tÝch ®iÖn ©m cao cã thÓ hÊp phô cation kali m¹nh, ion kali l¹i cã ®−êng kÝnh ion thÝch hîp võa khíp víi khe hë trong mÆt ®¸y phiÕn oxytsilic còng nh− do kho¶ng c¸ch gi÷a ion kali vµ nh÷ng ®iÓm tÝch ®iÖn chñ yÕu cña phiÕn nµy rÊt nhá t¹o nªn sù liªn kÕt m¹nh gi÷a c¸c phiÕn silicat trong tinh thÓ víi nhau. Rusler còng c«ng nhËn r»ng Illit kh«ng cã tÝnh tr−¬ng vµ ®©y lµ ®iÓm ®Ó ph©n biÖt kho¸ng hçn hîp th−êng gÆp lµ Illit - Montmorillonit. Roberts (1974) vµ Owscharenko (1974) lµm thÝ nghiÖm vµ nhËn thÊy r»ng bªn c¹nh nh÷ng Illit kh«ng gi·n në trong tù nhiªn còng h×nh thµnh mét kho¸ng Illit gi·n në bëi tinh thÓ cã mét mÆt trong gièng nh− Montmorillonit do mét phÇn kali cña r×a tinh thÓ kho¸ng bÞ gi¶i phãng (qu¸ tr×nh phong ho¸) vµ trao ®æi ®−îc víi c¸c cation kh¸c nh− H+, H3O, Ca++, Mg++ lµm gi¶m sù liªn kÕt gi÷a c¸c phiÕn cña tinh thÓ. Tinh thÓ kho¸ng cã thÓ hÊp phô n−íc, tr−¬ng lªn ®Õn 15-20λ. Khi xem xÐt lùc liªn kÕt hoÆc kh¶ n¨ng gi·n në cña Chlorit kho¸ng sÐt 4 líp th× Jackson 91959); Van der Marel (1959); De Conick vµ Jamagne(1974) ®Òu thèng nhÊt r»ng cÇu Bucit (Mg++) cña tinh thÓ kho¸ng lµ nguyªn nh©n lµm cho kho¸ng nµy kh«ng cã kh¶ n¨ng gi·n në. Ngay c¶ ë mét sè Chlirit thø sinh (th−êng cã trong ®Êt) do sù thay thÕ cña Fe+3 trong phiÕn Gypxit [ Al2(OH)6 ] còng lµm cho chóng kh«ng gi·n në, h¹n chÕ kh¶ n¨ng hÊp phô n−íc vµ trao ®æi ion. 2. Sù h×nh thµnh vµ chuyÓn ho¸ kho¸ng sÐt trong ®Êt Kho¸ng sÐt theo kh¸i niÖm cña thæ nh−ìng lµ nh÷ng h¹t v« c¬ cã kÝch th−íc tõ 0,001 - 0,002 mm, t¹o nªn thµnh phÇn chÝnh cña cÊp h¹t sÐt trong ®Êt. Sù h×nh thµnh kho¸ng sÐt trong ®Êt kh¸ phøc t¹p vµ ®· ®−îc nhiÒu nhµ khoa häc quan t©m. Hamdi (1959); Roberts vµ céng sù (1974); Rusler vµ Starke (1967) ®Òu cho r»ng kho¸ng sÐt ®−îc h×nh thµnh chñ yÕu b»ng con ®−êng
phong ho¸ c¸c kho¸ng vËt Silicat vµ Aluminsilicat cña c¸c ®¸ macma vµ ®¸ biÕn chÊt, hoÆc h×nh thµnh tõ s¶n phÈm phong ho¸ di chuyÓn ®Õn c¸c khu vùc l¾ng ®äng ®Ó t¹o thµnh ®¸ trÇm tÝch. Sù h×nh thµnh Illit, Montmorillonit hoÆc Kaolinit vµ c¶ c¸c kho¸ng sÐt kh¸c ë ®©y theo Rusler vµ Starke (1967) phô thuéc vµo tû lÖ nång ®é kiÒm, kiÒm thæ, Fe, tû lÖ Al/SiO2 vµ pH cña m«i tr−êng. Hamdi, Roberts còng nh− Owscharenko th× ®−a ra 2 con ®−êng t¹o sÐt nh− sau: - C¸c kho¸ng silicat líp thø sinh nh− Biotit, Muscovit t¹o thµnh kho¸ng Illit vÉn gi÷ nguyªn cÊu tróc silicat ban ®Çu do sù vì vôn nhá cña qu¸ tr×nh phong ho¸. NÕu Illit tiÕp tôc bÞ mÊt kali th× sÏ t¹o thµnh Illit gi·n në, Montmorillonit hoÆc Vecmiculit theo s¬ ®å: -K -K ------> Illit gi·n në Mica -------> Illit
1972 ...) hoÆc chóng cßn ®−îc t¹o thµnh bëi sù thuû nhiÖt ho¸ c¸c ®¸ silicat. Nh÷ng quan s¸t vµ m« t¶ cña Heide 1927; Noll 1937; Schuller 1953' Rosler 1967 ®Òu thèng nhÊt r»ng sù t¹o thµnh Montmorillonit tõ s¶n phÈm Tuff nói löa b»ng con ®−êng thuû nhiÖt ho¸ ë giai ®o¹n sau cuèi cña qu¸ tr×nh phun nói löa lµ ®iÓn h×nh nhÊt. Kho¸ng sÐt còng cßn cã thÓ ®−îc h×nh thµnh b»ng sù tæng hîp kho¸ng trong tù nhiªn. Song theo Robert 1974. Rosler 1967 th× con ®−êng tæng hîp kho¸ng sÐt phô thuéc vµo c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn kh¸ chÆt chÏ vµ ®ßi hái mét thêi gian rÊt dµi. C¸c ®iÒu kiÖn phô thuéc lµ nång ®é cation; tû lÖ Si/Al; trÞ sè pH còng nh− nhiÖt ®é dung dÞch ph¶n øng cation (Na, K, Ca, Mg, Fe+2 vµ Fe+3). Kh¶ n¨ng h×nh thµnh kho¸ng sÐt b»ng con ®−êng tæng hîp cã ý nghÜa nhÊt ®Þnh gióp c¸c nhµ c¶i t¹o ®Êt c¬ së khoa häc c¶i t¹o thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt. Reuter (1973) cho r»ng cã thÓ dïng c¸c biÖn ph¸p ho¸ häc hoÆc ph©n bãn lµm thay ®æi m«i tr−êng pH vµ nång ®é c¸c cation trong ®Êt ®Ó thóc ®Èy sù t¸i t¹o nh÷ng kho¸ng sÐt cã lîi cho ®é ph× ®Êt. Gonzales vµ Guttierrez (1950); Hardon (1950); Shemann vµ Uehara (1956); Mohr vµ céng sù (1972) ®Òu nhËn thÊy r»ng ë nh÷ng ®Êt mµ Montmorillonit hoÆc Illit ®· bÞ Kaolinit ho¸ khi nång ®é kiÒm thæ cao h¬n hoÆc trÞ sè pH t¨ng th× còng cã thÓ h×nh thµnh Montmorillonit trë l¹i, dï r»ng lµ kho¸ng kh«ng cßn bÒn v÷ng n÷a. Theo Jackson (1968) khi ë ®Êt nhiÖt ®íi Ferralit ®iÓn h×nh Kaolinit còng bÞ ph¸ huû thµnh gipxit th× d−íi nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh (giµu thªm silic hoÆc Ýt tho¸t n−íc, röa tr«i) th× gipxit còng cã thÓ qua sù silicic ho¸ , tøc h×nh thµnh l¹i phiÕn oxytsilic, ®Ó t¸i t¹o l¹i Kaolinit vµ tõ ®ã cã thÓ h×nh thµnh tiÕp Montmorillonit hoÆc Vecmicilit. Mét vÊn ®Ò cÇn ®Æc biÖt chó ý khi nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt lµ d−íi c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn kh¸c nhau t¸c ®éng ®Õn qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt míi hoÆc ph¸t triÓn ®Êt, c¸c kho¸ng sÐt ®· ®−îc h×nh thµnh cã sù biÕn ®æi chuyÓn ho¸ râ rÖt. Tõ nh÷ng nghiªn cøu quan s¸t, ®iÒu tra, thÝ nghiÖm cña rÊt nhiÒu t¸c gi¶, Pagel vµ c¸c céng sù (1981) khi nghiªn cøu kho¸ng sÐt ë c¸c lo¹i ®Êt nhiÖt ®íi còng thõa nhËn r»ng ®©y lµ vÊn ®Ò quan träng, ®Æc biÖt ®èi víi sù ®¸nh gi¸ c¸c qu¸ tr×nh ph¸t sinh ®Êt vµ xu h−íng ph¸t triÓn ®Êt d−íi c¸c ®iÒu kiÖn phøc t¹p cña vïng nhiÖt ®íi. Theo ý kiÕn cña c¸c t¸c gi¶ kh¸c nh− Van der Merre vµ Heus-Tek (1952); Shemann (1952); Jackson (1968); Mohr vµ céng sù (1972) th× c¸c kho¸ng sÐt trong ®Êt nãi chung biÕn ®æi kh«ng ngõng theo quy luËt cã sù gi¶m kho¸ng sÐt ban ®Çu chuyÓn ho¸ thµnh c¸c kho¸ng sÐt míi. Shemaan (1952) nhËn thÊy tõ Illit khi kali ®−îc gi¶i phãng th× h×nh thµnh nªn Montmorillonit hoÆc Vecmicilit. ë ®Êt chua c¸c kho¸ng sÐt nµy l¹i tiÕp tôc chuyÓn ho¸ thµnh cã thÓ lµ (Al, Fe)x(OH)y ë gi÷a c¸c phiÕn silicat cña Montmorillonit vµ Vecmicilit bÞ mÊt ®i ®Ó h×nh thµnh nªn kho¸ng Chlorit thø sinh. ë nh÷ng ®Êt chua do nghÌo cation vµ rÊt nghÌo axit silicic th× c¸c kho¸ng sÐt 3 líp kh«ng bÒn v÷ng n÷a, chuyÓn tõ tõ thµnh Kaolinit. §ã lµ do cã sù gi¶m phiÕn silicat cña kho¸ng, cã nghÜa lµ mét phiÕn oxytsilic bÞ ph¸ huû. Jackson (1968) ®· chøng minh r»ng nÕu ë ®iÒu kiÖn khÝ hËu nhiÖt ®íi nãng Èm cã sù röa tr«i tiÕp tôc axit silicic vµ cation th× cuèi cïng Kaolinit còng kh«ng tån t¹i ®−îc. Lóc ®ã phiÕn oxytsilic cuèi cïng cña kho¸ng sÐt còng sÏ bÞ ph¸ huû vµ trong ®Êt l−îng gipxit hoÆc hydragillit [ Al(OH)3 ] t¨ng lªn. Dùa vµo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cña Reesman vµ Keller (1968); Mohr vµ céng sù (1972) ®· ®−a ra mét biÓu ®å æn ®Þnh cña Montmorillonit, Kaolinit vµ Gipxit (trong hÖ thèng SlO2 - Al2O3 - MgO - CaO - H2O) ë mét nång ®é Ca++ ho¹t tÝnh 5.10-4 cïng víi s¬ ®å chuyÓn ho¸ kho¸ng sÐt (h×nh 2).
H.2: BiÓu ®å vµ s¬ ®å æn ®Þnh vµ chuyÓn ho¸ Montmorillonit - Kaolinit - Gipxit trong ®Êt (Mohr vµ céng sù 1972) Tõ biÓu ®å vµ s¬ ®å (h×nh 2), t¸c gi¶ chøng minh r»ng khi tû lÖ Mg/H vµ nång ®é Si trong dung dÞch ®Êt gi¶m, cã nghÜa lµ khi ®é chua ®Êt vµ sù röa tr«i t¨ng th× tr−íc hÕt Montmorillonit råi ®Õn Kaolinit còng bÞ chuyÓn ho¸ thµnh Gipxit. Trong c¸c tµi liÖu tæng kÕt nghiªn cøu ®Êt nhiÖt ®íi, c¸c t¸c gi¶ Goocbunop (1974); Jackson (1968); Fridland (1973); Gradusov (1971); Pagel (1981) ®Òu cã nhËn ®Þnh r»ng do c¸c yÕu tè vµ ®iÒu kiÖn h×nh thµnh ®Êt, ®Æc biÖt lµ do nång ®é còng nh− lo¹i cation, trÞ sè pH cña dung dÞch ®Êt (phô thuéc vµo ®¸ mÑ, ®Þa h×nh n−íc ngÇm) vµ do møc ®é röa tr«i m¹nh (khÝ hËu Èm, ®Þa h×nh sù tho¸t n−íc nhanh...) ®Æc tr−ng cho ®Êt nhiÖt ®íi, cËn nhiÖt ®íi mµ cã sù tån t¹i nhiÒu lo¹i kho¸ng sÐt kh¸c nhau: - Montmorillonit vµ c¶ mét phÇn Vecmiculit sÏ chiÕm thµnh phÇn kho¸ng −u thÕ trong cÊp h¹t sÐt ë ®Êt khi ®Êt ph¸t triÓn trªn c¸c ®¸ mÑ siªu kiÒm, kiÒm phong ho¸ m¹nh nh− Serpentinit, Bazan, Dolerit, Tuf bazan, ®äng Cacbonat ... ë ®ã l−îng cation kiÒm, kiÒm thæ, ®Æc biÖt lµ Mg cao (gutterrez Riod vµ Gonzales Garcia 1950; Schermann vµ Uehara 1956 ...) hoÆc khi cã sù bæ sung tÝch luü cation kiÒm thæ ë ®Þa h×nh thÊp tròng (®äng c¸c s¶n phÈm kiÒm tõ ®Þa h×nh xung quanh cao h¬n) hoÆc khi kh«ng cã sù röa tr«i c¸c cation kiÒm (khÝ hËu Ýt m−a, ®Þa h×nh b»ng ph¼ng). Nh÷ng ®iÒu kiÖn nµy th−êng gÆp ë c¸c lo¹i ®Êt ®en Vermisol, mét sè lo¹i ®Êt phï sa, ®Êt mÆn, ®Êt kiÒm (Shefferr 1960). - NÕu c¸c ®iÒu kiÖn trªn bÞ thay ®æi trong ®Êt theo h−íng röa tr«i vµ ho¸ chua m¹nh th× Montmorillonit sÏ chuyÓn thµnh Kaolinit (Jackson 1968 - Pagel 1967). Trong thùc tÕ c¸c t¸c gi¶ còng nhËn thÊy ë mét sè lo¹i ®Êt biÓu hiÖn sù chuyÓn ho¸ nµy râ rÖt. Fridland khi nghiªn cøu c¸c lo¹i vá phong ho¸ nhiÖt ®íi ë ViÖt Nam nhËn thÊy ë c¸c lo¹i ®Êt ®en trªn s¶n phÈm Tuff Bazan hoÆc ®äng Cacbonat bªn c¹nh Montmorillonit cã c¶ Illit, Kaolinit, Halluzit. Theo Uchiyama vµ
Owikura (1956); Hamdi (1959); Mohr (1972) th× c¸c lo¹i ®Êt trªn s¶n phÈm trÇm tÝch (phï sa s«ng, ®Êt gl©y do trång lóa, ®Êt mÆn ven biÓn) th−êng Illit chiÕm −u thÕ. Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn ®Êt nµy, nÕu ë ®iÒu kiÖn khÝ hËu «n ®íi th× Illit tån t¹i bÒn v÷ng, cßn nÕu cã d− thõa n−íc hoÆc ë n¬i thÊp tròng ngËp n−íc liªn tôc th× Illit chuyÓn thµnh Illit gi·n në hoÆc Montmorillonit do mÊt kali (Goocbunop vµ céng sù 1974; Calvo 1956; Chang vµ Lee 1958). - C¸c t¸c gi¶ trªn còng nh− Mohr (1972); Sherman (1952); Jackson (1968) cßn nhËn thÊy r»ng nÕu ë ®Êt trÇm tÝch chua m¹nh cña vïng cËn nhiÖt ®íi th× Montmorillonit vµ Illit chuyÓn thµnh Chlorit thø sinh hoÆc Kaolinit. Sù chuyÓn ho¸ nµy liªn quan ®Õn xu h−íng gi¶m ®é ph× cña ®Êt trÇm tÝch sialit, nhÊt lµ phï sa båi tô. - D−íi c¸c ®iÒu kiÖn phong ho¸ ho¸ häc m·nh liÖt (khÝ hËu nhiÖt ®íi nãng Èm cao) vµ röa tr«i m¹nh (tho¸t n−íc tù do ë s−ên, ®Ønh ®åi nói) c¸c cation kiÒm vµ axit silicic th× Kaolinit chiÕm −u thÕ vµ phÇn lín h×nh thµnh trùc tiÕp tõ s¶n phÈm phong ho¸, ®iÓn h×nh nhÊt lµ c¸c ®Êt Ferralit. C¸c t¸c gi¶ Chang vµ Lee (1958); Tamura vµ céng sù (1955); Jackson (1968); Mehlich (1960); Sherman (1962); Goocbunop (1074); Fridland (1973); Pagel (1965-1967) ... ®Òu thu ®−îc kÕt qu¶ ph©n tÝch kho¸ng sÐt b»ng ho¸ häc, nhiÖt sai, Runtgen cña c¸c lo¹i ®Êt ®åi nói ë ®é cao trªn 200-1000 m, trªn nhiÒu lo¹i ®¸ mÑ kh¸c nhau, kÓ c¶ ®¸ kiÒm vµ trung tÝnh nh− Bazan vµ ®¸ v«i lµ Kaolinit chiÕm −u thÕ. ChÝnh v× vËy c¸c nhµ thæ nh−ìng ph¸t sinh häc ngµy nay ®· coi Kaolinit lµ chØ tiªu ®Æc tr−ng cho qu¸ tr×nh Ferralit ho¸ cña vïng nhiÖt ®íi nãng Èm. - Trong ®iÒu kiÖn ®Êt ®Æc biÖt röa tr«i vµ chua ho¸ cùc m¹nh (300-4000 mm/n¨m) th× Sherman (1952) vµ Mohr (1972) ®Òu thÊy r»ng mét mÆt Kaolinit còng kh«ng bÒn v÷ng chuyÓn thµnh Gipxit, mÆt kh¸c do rÊt nghÌo axit silicic ®· ng¨n c¶n sù h×nh thµnh Kaolinit trùc tiÕp tõ c¸c s¶n phÈm phong ho¸. Sherman ®· ®−a ra s¬ ®å l−îng m−a hµng n¨m vµ thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt nhiÖt ®íi Èm liªn tôc cña §µi loan ®Ó minh ho¹ hiÖn t−îng nµy (h×nh 3). §Õn nay c¸c t¸c gi¶ trªn ®Òu nhËn ®Þnh thèng nhÊt r»ng ë c¸c ®Êt Ferralit phong ho¸ m¹nh, møc ®é phong ho¸ vµ röa tr«i cµng t¨ng th× c¸c líp kho¸ng sÐt chuyÓn ho¸ theo quy luËt: Kho¸ng 3 líp -------> Kho¸ng 2 líp -------> oxyt tù do §©y chÝnh lµ nguyªn nh©n gi¶i thÝch trªn mét sè ®Êt Ferralit, trong cÊp h¹t sÐt, tû lÖ % c¸c kho¸ng vËt ph©n t¸n cao, oxyt tù do (Fe2O3; Fe(OH)3; Al(OH)3) chiÕm kh¸ cao. Cã n¬i h×nh thµnh nªn c¸c má boxit giµu nh«m. H.3: L−îng m−a hµng n¨m vµ thµnh phÇn cÊp h¹t sÐt trong ®Êt lu«n Èm ë §µi Loan (theo Sherman - 1952)
III. Vai trß cña kho¸ng sÐt trong ®Êt Tõ nh÷ng nghiªn cøu, thÝ nghiÖm, quan s¸t, kh¸m ph¸ ra cÊu tróc ®Æc biÖt cña kho¸ng sÐt còng nh− sù tån t¹i, chuyÓn ho¸ cña chóng trong c¸c ®iÒu kiÖn néi , ngo¹i sinh kh¸c nhau cña ®Êt, ngµy nay c¸c nhµ khoa häc n«ng nghiÖp ®Òu thèng nhÊt r»ng c¸c lo¹i kho¸ng sÐt nãi chung do kÝch th−íc ph©n tö rÊt nhá, cã cÊu tróc tinh thÓ phiÕn líp t¹o nªn nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc thï: tÝnh mang ®iÖn, kh¶ n¨ng hydrat ho¸, tÝnh liªn kÕt, gi·n në, ®Þnh h×nh,... ®· ¶nh h−ëng lín ®Õn mét sè tÝnh chÊt lý ho¸ häc quan träng cña ®Êt, trong ®ã ®Æc biÖt quan träng lµ kh¶ n¨ng hÊp phô trao ®æi ion cña ®Êt. Kelley (1948); Ehwald(1974); Scheffer vµ Lieberoth (1957); Melich (1960); Pagel (1974); Rosler vµ Starke (1967); Kanehiro vµ Sherman (1956) ®· cã nh÷ng c«ng tr×nh nghiªn cøu so s¸nh ph©n tÝch mèi quan hÖ cña hµm l−îng sÐt vµ kho¸ng sÐt trong ®Êt víi kh¶ n¨ng hÊp phô trao ®æi ion (dung tÝch hÊp thu cation vµ anion) cña rÊt nhiÒu lo¹i ®Êt kh¸c nhau cña vïng nhiÖt ®íi vµ cËn nhiÖt ®íi, ®Òu ®i ®Õn nhËn ®Þnh hµm l−îng vµ thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt cïng víi chÊt mïn quyÕt ®Þnh dung tÝch hÊp thu cation (Tldl/100g ®Êt) cña ®Êt. T¸c gi¶ cßn nhËn thÊy r»ng ë nh÷ng lo¹i ®Êt chøa kho¸ng sÐt 3 líp (Montmorillonit, Illit, Vecmiculit) th× DTHT cña sÐt chiÕm tû lÖ lín h¬n vµ gi÷ trÞ sè æn ®Þnh vÒ dung tÝch hÊp thu cho ®Êt. Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu 20 lo¹i ®Êt kh¸c nhau cña vïng nhiÖt ®íi trªn thÕ giíi, Mehlich (1960) ®· chøng minh trong khi ë c¸c ®Êt c¸t, nghÌo sÐt th× T phô thuéc chñ yÕu vµo hµm l−îng mïn (chiÕm 60%) th× ë c¸c ®Êt ®en (Vertisol, ®Êt phï sa, phï sa trång lóa) cã hµm l−îng sÐt cao (> 35%) vµ chñ yÕu lµ Montmorillonit hoÆc Illit th× T l¹i ®−îc quyÕt ®Þnh bëi kho¸ng sÐt (chiÕm 85%). Trong 60 mÉu ®Êt ViÖt Nam, Pagel 1962 ®· rót ra r»ng phÇn lín nh÷ng ®Êt Ferralit, Feresialit, ®Êt phï sa chua, keo sÐt Kaolinit chiÕm −u thÕ th× T thÊp h¼n vµ phô thuéc chñ yÕu vµo hµm l−îng h÷u c¬. Trong 1% mïn T trung b×nh lµ 2,34ldl/100g (= 4,66 ldl/1% C) nh−ng trong 1% sÐt chØ cã 0,078 ldl. Nh− vËy, râ rµng thµnh phÇn kho¸ng sÐt ¶nh h−ëng râ ®Õn dung tÝch hÊp thu cña ®Êt bëi v× mçi lo¹i kho¸ng sÐt cã dung tÝch hÊp thu cation rÊt kh¸c nhau (b¶ng 1). Vin (1974) lµm thÝ nghiÖm trªn c¸c lo¹i ®Êt trinidad còng kÕt luËn r»ng ë nh÷ng ®Êt chøa nhiÒu kho¸ng sÐt 3 líp th× tû lÖ % tÝch ®iÖn ©m æn ®Þnh chiÕm −u thÕ (>92% cña DTHT cation); cßn ë c¸c ®Êt giµu Kaolinit vµ oxyt tù do th× tû lÖ % ®iÖn tÝch ©m biÕn ®éng t¨ng theo sù ph¸t triÓn vµ tho¸i ho¸ (l·o ho¸) ®Êt tõ 8-60%T. Cßn ë c¸c ®Êt ®· giµ hoÆc tho¸i ho¸ (kho¸ng sÐt bÞ ph¸ huû) th× tû lÖ % tÝch ®iÖn ©m biÕn ®æi theo pH sÏ t¨ng cïng víi hµm l−îng mïn tõ tÇng C ®Õn tÇng A. Mehich (1960) còng nh− Miller còng thu ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ thÝ nghiÖm t−¬ng tù. Hä cßn nhËn thÊy sù chuyÓn ho¸ kho¸ng sÐt trong ®Êt nhiÖt ®íi tõ kho¸ng 3 líp -> 2 líp -> oxyt tù do lµ nguyªn nh©n gi¶m tû lÖ tÝch ®iÖn ©m / tÝch ®iÖn d−¬ng cña kho¸ng sÐt, cã nghÜa lµ gi¶m tû sè hÊp phô cation / hÊp phô anion cña ®Êt. Pagel (1981) ®· tæng kÕt nhiÒu kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ vÊn ®Ò nµy vµ tr×nh bµy râ rµng vµ khoa häc s¬ ®å kh¶ n¨ng, tÝnh chÊt vµ sù cã mÆt cña nh÷ng lo¹i kho¸ng sÐt chÝnh trong c¸c lo¹i ®Êt nhiÖt ®íi vµ cËn nhiÖt ®íi (b¶ng 1). Tõ s¬ ®å nµy, chøng minh mèi quan hÖ chÆt chÏ cã ý nghÜa gi÷a thµnh phÇn kho¸ng sÐt, kh¶ n¨ng hÊp thô trao ®æi ion cña chóng víi sù h×nh thµnh c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau. S¬ ®å nµy cßn gióp chóng ta hiÓu râ b¶n chÊt kho¸ng sÐt, tham gia tÝch cùc vµo viÖc ®¸nh gi¸ ®é ph× c¸c lo¹i ®Êt th«ng qua dung tÝch hÊp thu ion cña chóng, còng nh− cã thÓ dùa vµo dung tÝch hÊp thu cña ®Êt vµ cÊp h¹t sÐt trong ®Êt ta ®Þnh tÝnh s¬ bé ®−îc thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña c¸c lo¹i ®Êt ®ã. B¶ng 1: S¬ ®å tÝnh chÊt vµ sù tån t¹i kho¸ng sÐt trong c¸c lo¹i ®Êt (Pagel - 1982)
Kho¸ng sÐt Montmorillonit Illit Kaolinit Oxyt tù do T toµn phÇn ldl/100g sÐt ~100 ~30 ~6 - 8 ~5 - 7 T cè ®Þnh (tû lÖ %) 95 60 25 0 T biÕn ®éng (tû lÖ %) 5 40 75 100 Dung tÝch hÊp thu anion ~4 ~8 ~9 ~12 ldl/100g sÐt Dung tÝch hÊp thu Kation >20 >3 ~0,7 3 ~2,5 2,0
(Scheffer vµ Achachtschabel 1970; Paga vµ Prasad 1967; Ehler 1967-1968; Vascoca Manueb 1967; Goocbunop 1974; NguyÔn Vy - TrÇn Kh¶i 1978). Khi nghiªn cøu t×nh h×nh kali trong ®Êt, Ptrelkin(1966); Mors (1967); Menfel (1969); Bower (1975); Mutscher (1977) kÕt luËn thèng nhÊt r»ng kali kh«ng chØ bÞ cè ®Þnh (nhèt s©u) trong c¸c l−íi tinh thÓ kho¸ng nguyªn sinh hoÆc gi÷a c¸c líp kho¸ng sÐt mµ nh÷ng ion kali ë mét sè vÞ trÝ nhÊt ®Þnh cña tinh thÓ kho¸ng sÐt 3 líp, cã thÓ trao ®æi dÔ dµng ra dung dÞch ®Êt, trë thµnh nguån kali cung cÊp cã ý nghÜa cho c©y trång. Cßn c¸c K+ ho¹t tÝnh ë d¹ng kali trao ®æi hoÆc dÔ tiªu thùc ra rÊt dÔ biÕn ®éng, dÔ bÞ röa tr«i trong thêi gian ng¾n nªn kh«ng thÓ ph¶n ¸nh chÝnh x¸c kh¶ n¨ng cung cÊp kali cña ®Êt cho c©y. V× vËy Mutscher vµ Pagel (1972) ®· ®−a ra ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh kali cung cÊp cho c©y cña Cabibel lµ d¹ng ion K+ trao ®æi ®−îc tõ c¸c phiÕn líp tinh thÓ kho¸ng sÐt víi dung dÞch ®Êt. §Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng hót kali cña c¸c lo¹i ®Êt còng nh− sù cè ®Þnh ion kali trong ®Êt, nguån kali dù tr÷ cã thÓ dÔ dµng l¹i chuyÓn vµo d¹ng kali cung cÊp cho c©y, c¸c t¸c gi¶ ®· ®Ò nghÞ ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh kali cè ®Þnh cña ®Êt. Theo chóng t«i ®©y lµ nh÷ng h−íng nghiªn cøu vÒ kali trong ®Êt cã hiÖu qu¶ vµ thùc tÕ h¬n nhiÒu so víi c¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu kali vèn vÉn cßn ®ang ®−îc sö dông ë n−íc ta, chØ dõng l¹i ë viÖc x¸c ®Þnh kali tæng sè, kali trao ®æi vµ dÔ tiªu cña ®Êt. Vai trß cña kho¸ng sÐt ®èi víi tÝnh chÊt vËt lý ®Êt còng ®· ®−îc c¸c nhµ thæ nh−ìng quan t©m ë nhiÒu khÝa c¹nh, ®Æc biÖt lµ cÊu tróc ®Êt, ®é gi÷ Èm cña ®Êt. Theo Rosler vµ Starke (1970); Pagel (1981) th× sù trao ®æi hÊp phô cña Ca++, Mg++ cña keo ®Êt cßn cã ý nghÜa quan träng ®èi víi cÊu tróc ®Êt. Chóng gãp phÇn c¶i thiÖn kÕt cÊu bÒn lµm ®Êt thÊm, tho¸t n−íc tèt h¬n. ë c¸c lo¹i ®Êt mÆn cã Na+ hÊp phô g©y nªn sù ph©n t¸n m¹nh khi ngËp n−íc vµ chai cøng khi kh« do ®Êt kh«ng cßn kÕt cÊu th× sù trao ®æi hÊp phô Ca++, Mg++ sÏ c¶i t¹o ®−îc ®Æc tÝnh vËt lý xÊu ®ã cña ®Êt. §Æc biÖt kh¶ n¨ng Hydrat ho¸ (ngËm ph©n tö n−íc) cña kho¸ng sÐt ®· ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng hót n−íc cña ®Êt. Rosler (1967); Fridland (1973); Enslin (1964); Gedrois (1955); Goocbunop (1974); NguyÔn Vy - TrÇn Kh¶i (1978); TrÇn C«ng TÊu (1974) ®Òu nhËn thÊy d¹ng n−íc hÊp thu t¹o nªn ®é Èm hÊp phô cña ®Êt phô thuéc chñ yÕu vµo keo v« c¬ lµ keo sÐt. Enslin (1964) ®· giíi thiÖu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng hÊp phô n−íc cña c¸c kho¸ng sÐt vµ ®Êt kh¸ ®¬n gi¶n so víi c¸c ph−¬ng ph¸p vÉn th«ng dông nh− x¸c ®Þnh ®é Èm t−¬ng ®èi, tuyÖt ®èi, x¸c ®Þnh % n−íc hót Èm khi nung, x¸c ®Þnh ®é Èm c©y hÐo ®Ó suy ra søc hót Èm cña ®Êt ... B»ng ph−¬ng ph¸p ®o trùc tiÕp kh¶ n¨ng hót Èm cña sÐt, t¸c gi¶ ®· chøng minh mçi lo¹i kho¸ng sÐt ®iÓn h×nh cã trÞ sè hót n−íc hÊp thu nhÊt ®Þnh theo thø tù Montmorilloni > Illit, Vecmiculit > Kaolinit > oxyt tù do vµ SiO2 v« ®Þnh h×nh. Kh¶ n¨ng hót n−íc d¹ng hÊp phô nµy cña ®Êt liªn quan tíi tÝnh tr−¬ng cña ®Êt, còng nh− sù thÊm tho¸t n−íc cña ®Êt. §Êt giµu Montmorilloni cã kh¶ n¨ng hót n−íc cao vµo gi÷a khe hë kho¸ng sÐt th× tÝnh tr−¬ng lín, ng−îc l¹i Kaolinit hót n−íc kÐm h¬n, ®Êt thÊm n−íc cao h¬n, søc hót Èm thÊp nªn ®é Èm c©y hÐo còng thÊp h¬n (NguyÔn Vy - TrÇn Kh¶i 1978). Ph−¬ng ph¸p Enslin hiÖn nay ®· ®−îc sö dông réng r·i vµ cã hiÖu qu¶ ®Ó ®¸nh gi¸ mÉu kho¸ng sÐt còng nh− kh¶ n¨ng hót Èm cña ®Êt cã thµnh phÇn kho¸ng sÐt kh¸c nhau ë c¸c n−íc §«ng ©u (Sturr vµ Schmidt 1983). VÊn ®Ò x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng hót Èm cña ®Êt còng rÊt quan träng trong viÖc ®¸nh gi¸ ®óng ®é Èm hÊp thu cña ®Êt, kh¶ n¨ng chÞu h¹n cña c©y trång trªn c¸c lo¹i ®Êt cã thµnh phÇn kho¸ng sÐt kh¸c nhau. Do ®ã theo chóng t«i ®©y còng lµ ph−¬ng ph¸p cÇn thiÕt vµ thÝch hîp víi ®Ò tµi nghiªn cøu chÕ ®é Èm cña ®Êt n−íc ta, mét ®Êt n−íc tuy thuéc vïng nhiÖt ®íi nãng Èm, song chÕ ®é Èm trong c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau ®èi víi c¸c thêi vô trong n¨m rÊt phøc t¹p. Tãm l¹i, tõ c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vai trß cña kho¸ng sÐt ®èi víi sù diÔn biÕn h×nh thµnh ®Êt kh¸c nhau vµ nhÊt lµ ®Õn c¸c tÝnh chÊt lý, ho¸ häc ®Êt cña c¸c nhµ khoa häc thæ nh−ìng ®· kh¼ng ®Þnh r»ng ngµnh thæ nh−ìng häc ph¶i coi kho¸ng sÐt lµ mét chØ tiªu quan träng, cÇn
thiÕt, lµ c¬ së chÈn ®o¸n chÝnh x¸c c¸c quy luËt ph¸t sinh, ph¸t triÓn ®Êt, ®¸nh gi¸ ®óng c¸c tÝnh chÊt vµ b¶n chÊt ®é ph× thùc tÕ cña ®Êt. Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c nhµ n«ng häc thÕ giíi còng ®· qu¸n triÖt nghiªm tóc h−íng c¶i t¹o ®Êt cã thµnh phÇn c¬ giíi nhÑ, kho¸ng sÐt xÊu th«ng qua DTHT thÊp, tÝnh chÊt vËt lý xÊu b»ng biÖn ph¸p bæ xung hoÆc c¶i thiÖn c¶i t¹o thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña ®Êt (Reuter 1973). Tuy nhiªn còng cÇn l−u ý r»ng nÕu hµm l−îng sÐt hoÆc mét sè lo¹i kho¸ng sÐt cña mét lo¹i ®Êt qu¸ cao hoÆc chiÕm −u thÕ th× còng cã thÓ ¶nh h−ëng kh«ng tèt ®Õn mét vµi tÝnh chÊt ®Êt. VÝ dô ®Êt giµu sÐt, l¹i giµu Montmorilloni th× khi qu¸ Èm sÏ ngËm n−íc c©y dÔ óng, khi kh« sÏ co m¹nh nøt nÎ h¹i rÔ c©y, DTHT ®Êt qu¸ cao lµm c©y khã hót thøc ¨n tõ ®Êt, ®é Èm c©y hÐo qu¸ cao c©y dÔ thiÕu n−íc ngay tõ ®Çu mïa kh«, Ýt m−a. IV. T×nh h×nh nghiªn cøu kho¸ng sÐt trong ®Êt ViÖt Nam VÊn ®Ò nghiªn cøu thµnh phÇn kho¸ng sÐt trong ®Êt ë ViÖt Nam míi ®−îc c¸c chuyªn gia thæ nh−ìng Liªn X« (Goocbunop, Fridland) vµ §øc (Pagel) cïng c¸c nhµ thæ nh−ìng ViÖt Nam (NguyÔn Vy, TrÇn Kh¶i, Cao Liªm, T«n ThÊt ChiÓu ...) b¾t ®Çu tiÕn hµnh tõ nh÷ng n¨m 69 l¹i ®©y. So víi hµng lo¹t c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu ph¸t sinh, ph©n lo¹i tÝnh chÊt lý, ho¸, sinh häc cña c¸c lo¹i ®Êt ViÖt Nam th× viÖc nghiªn cøu kho¸ng sÐt b»ng ph−¬ng ph¸p tiªn tiÕn cßn Ýt. - Trong t¸c phÈm "Vá phong ho¸ nhiÖt ®íi Èm" cña Fridland (1973), «ng ®· tr×nh bµy mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu kho¸ng sÐt cña c¸c líp vá phong ho¸ chÝnh cña vïng nhiÖt ®íi phÝa B¾c ViÖt Nam b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÖt sai. §ã lµ tµi liÖu kho¸ng sÐt ban ®Çu cã gi¸ trÞ ®èi víi vÊn ®Ò ph¸t sinh, ph©n lo¹i ®Êt cña n−íc ta. Theo Fridland th× qu¸ tr×nh h×nh thµnh ®Êt d−íi c¸c ®iÒu kiÖn ®¸ mÑ, ®Þa h×nh, sinh khÝ hËu phong phó cña vïng nhiÖt ®íi, thµnh phÇn kho¸ng sÐt ë ®Êt ViÖt Nam kh¸ ®a d¹ng, trong ®ã kho¸ng sÐt Kaolinit chiÕm −u thÕ ë c¸c lo¹i ®Êt Ferralit. Sù xuÊt hiÖn thµnh phÇn kho¸ng sÐt ë mét sè lo¹i ®Êt ®en thung lòng vïng ®åi nói n−íc ta (®äng Cacbonat, ®äng Tuff Bazan) bao gåm c¶ Montmorilloni, Kaolinit, Haluzit ®· lµ c¬ së ®Ó t¸c gi¶ nhËn ®Þnh r»ng ë ViÖt Nam chØ cã vá phong ho¸ Magalit - Ferralit kh¸c víi c¸c lo¹i ®Êt Vertisol thuéc vá phong ho¸ cña c¸c vïng nhiÖt ®íi kh¸c trªn thÕ giíi còng nh− ë Ch©u óc, Ên ®é, In®«nªsia, Sudan, Nam phi, Marèc... - Goocbunop (1955) ®· nghiªn cøu thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña ®Êt vµ keo sÐt trong ®Êt vïng B¾c ViÖt Nam b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÖt sai trªn hai phÉu diÖn ®Êt ®åi nói (trªn ®¸ Bazan vµ trªn ®¸ Granit).T¸c gi¶ ®· chøng minh r»ng sù h×nh thµnh kho¸ng sÐt vïng nhiÖt ®íi phô thuéc vµo thµnh phÇn ®¸ mÑ vµ møc ®é phong ho¸ cña ®¸ mÑ rÊt râ rÖt. §©y lµ tµi liÖu ban ®Çu cã gi¸ trÞ ë ph¹m vi vïng ®åi nói n−íc ta. - Tõ nh÷ng n¨m 1963 ®Õn 1974, nhµ thæ nh−ìng häc §øc Pagel ®· cã kh¸ nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu ®Êt nhiÖt ®íi nãi chung vµ ®Êt nhiÖt ®íi ViÖt Nam, trong ®ã «ng còng ®Ò cËp ®Õn thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña ®Êt còng nh− mèi quan hÖ cña kho¸ng sÐt ®èi víi kh¶ n¨ng hÊp phô, trao ®æi ion cña ®Êt. Trong c¸c tµi liÖu, t¸c phÈm nghiªn cøu ®· c«ng bè nh− "C¸c lo¹i ®Êt nhiÖt ®íi ë ViÖt Nam" t¸c gi¶ còng thèng nhÊt r»ng vïng ®åi nói miÒn B¾c ViÖt Nam ë c¸c lo¹i ®Êt Ferralit th× kho¸ng sÐt Kaolinit chiÕm −u thÕ; ë mét sè ®Êt phï sa trång lóa vïng ®ång b»ng miÒn b¾c th× kho¸ng sÐt phæ biÕn lµ Illit, Vecmiculit, Montmorilloni nªn dung tÝch hÊp thu ®Êt kh¸ cao vµ do kho¸ng sÐt quyÕt ®Þnh, cßn ë c¸c ®Êt Ferralit ®åi nói th× dung tÝch hÊp thu thÊp vµ chñ yÕu do mïn chi phèi. - Nh−ng cã thÓ nãi c«ng tr×nh nghiªn cøu "Sù ph©n bè kho¸ng sÐt trong ®Êt miÒn B¾c ViÖt Nam" cña TrÇn Kh¶i - NguyÔn Vy ®¨ng trong t¹p chÝ Khoa häc vµ kü thuËt N«ng nghiÖp 8/1969 vµ sau nµy c¸c t¸c gi¶ viÕt hoµn chØnh l¹i trong t¸c phÈm "Nghiªn cøu ho¸ häc ®Êt vïng B¾c ViÖt
Nam" 1978 lµ toµn diÖn h¬n c¶. Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu thµnh phÇn kho¸ng sÐt mét sè mÉu ®Êt ®¹i diÖn cho nh÷ng lo¹i ®Êt chÝnh vïng B¾c n−íc ta b»ng c¶ 3 ph−¬ng ph¸p: nhiÖt sai, tia Runtgen vµ kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö, c¸c t¸c gi¶ ®· tæng kÕt ®−îc sù tån t¹i c¸c kho¸ng sÐt trong c¸c lo¹i ®Êt nghiªn cøu: + Vïng ®Êt ®åi nói mµ qu¸ tr×nh Ferralit lµ chñ yÕu th× Kaolinit lµ kho¸ng sÐt chÝnh. Thµnh phÇn kho¸ng sÐt chÞu ¶nh h−ëng lín cña ®¸ mÑ. Trong ®Êt ®en båi tô ë thung lòng ®¸ v«i th× kho¸ng sÐt 2:1 chiÕm ®¹i bé phËn vµ lµ ®Êt duy nhÊt ë ViÖt Nam cã chøa Montmorilloni. + §Êt phï sa vïng ®ång b»ng tuú theo tuæi båi tô, ®Þa h×nh cao thÊp mµ cã sù ph©n bè Ýt hoÆc nhiÒu c¸c kho¸ng sÐt Kaolinit, Haluzit, Vecmiculit hoÆc Illit. C¸c ®Êt phï sa cã nguån gèc mÉu chÊt th× gi÷a c¸c ®Êt ngËp n−íc quanh n¨m vµ kh«ng ngËp n−íc, gi÷a ®Êt mÆn, trung tÝnh vµ mÆn chua, thµnh phÇn kho¸ng sÐt kh«ng cã g× kh¸c nhau ®¸ng kÓ. + Tõ mét sè thùc nghiÖm x¸c ®Þnh lý ho¸ tÝnh cña mét sè lo¹i ®Êt chøa thµnh phÇn kho¸ng sÐt kh¸c nhau, c¸c t¸c gi¶ còng ®· ®¸nh gi¸ nh÷ng −u, nh−îc ®iÓm chÝnh cña c¸c lo¹i kho¸ng sÐt nh− Kaolinit, Montmorilloni, Illit. Kaolinit cã ®é ph©n t¸n thÊp, dung tÝch hÊp thu thÊp, nguån dinh d−ìng K, Ca, Mg thiÕu song cã −u ®iÓm lµ kh¶ n¨ng thÊm n−íc cao, søc hót Èm thÊp nªn ®é Èm c©y hÐo thÊp, tÝnh tr−¬ng co thÊp. Kaolinit ë vïng ®Êt Ferralit th−êng tån t¹i song song víi G¬tit, lµ yÕu tè chñ ®¹o trong viÖc t¹o thµnh cÊu tróc viªn bÒn cña ®Êt. Kho¸ng sÐt Montmorilloni cã dung tÝch hÊp thu cao nh−ng ®Êt ph¶i cã hµm l−îng h÷u c¬ cao th× ®Êt míi cã cÊu tróc bÒn, nÕu ®Êt nghÌo h÷u c¬ th× ®Êt sÏ mÊt Èm nhanh, co m¹nh, ®é Èm c©y hÐo cao. §Êt giµu Illit lµ nguyªn nh©n lµm ®Êt giµu kali vµ sù chuyÓn ho¸ Mica - Hydromica lµm kh¶ n¨ng di ®éng vµ dÔ tiªu cña kali cho c©y trång t¨ng lªn râ rÖt. Sù xuÊt hiÖn Vecmiculit ë hÇu hÕt ®Êt phï sa vïng B¾c ViÖt Nam, mét kho¸ng sÐt cã c¶ Fe+3, Fe+2, cã ý nghÜa lín trong chÕ ®é l©n cña ®Êt. C¸c t¸c gi¶ còng ®Òu thõa nhËn r»ng thµnh phÇn kho¸ng phøc hÖ hÊp thu ®Êt lµ do kho¸ng sÐt t¹o nªn mµ phøc hÖ hÊp thu lµ ®èi t−îng c¬ b¶n quyÕt ®Þnh toµn bé tÝnh chÊt vËt lý, ho¸ häc cña ®Êt. Trong b¸o c¸o gÇn ®©y vÒ "Mèi quan hÖ gi÷a gièng lóa víi ®é ph× nhiªu thùc tÕ cña chÊt ®Êt" (1986) NguyÔn Vy ®· kÕt luËn: "YÕu tè chñ ®¹o thÝch øng víi 4 gièng lóa ®em kh¶o s¸t lµ l−îng cña dung tÝch hÊp thu ®Êt bëi v× ®ã lµ yÕu tè ®é ph× nhiªu chñ ®¹o cã tÝnh chÊt quyÕt ®Þnh". - TrÇn Kh¶i vµ Ph¹m TÝn còng tiÕn hµnh nghiªn cøu "§Æc ®iÓm kho¸ng vËt cña nh÷ng lo¹i ®Êt chÝnh miÒn B¾c ViÖt Nam" (nghiªn cøu ®Êt ph©n tËp 5 - 1978) vµ rót ra mét sè kÕt luËn vÒ c¸c kho¸ng vËt chiÕm −u thÕ trong ®Êt t−¬ng tù nh− nghiªn cøu cña NguyÔn Vy - TrÇn Kh¶i. - NguyÔn C«ng Pho - T«n ThÊt ChiÓu - Cao Liªm khi nghiªn cøu ®Êt vïng rõng Kh«p Easup - T©y Nguyªn (1983) ®· ph©n tÝch thµnh phÇn kho¸ng sÐt b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÖt sai vµ kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö vµ nhËn thÊy r»ng ë c¸c lo¹i ®Êt x¸m b¹c mµu trªn c¸c lo¹i ®¸ mÑ vµ phï sa cò th× kho¸ng sÐt Kaolinit chiÕm −u thÕ, cßn ë ®Êt phï sa míi båi tô cã ®Þa h×nh thÊp th× vÉn cßn tån t¹i c¶ Hydromica. Nh− vËy cã thÓ nãi hiÖn nay vÊn ®Ò nghiªn cøu tÝnh chÊt vµ cÊu tróc kho¸ng sÐt ®· ®−îc c¸c nhµ kho¸ng sÐt häc trªn thÕ giíi thèng nhÊt vµ kh¼ng ®Þnh râ rÖt. Sù h×nh thµnh vµ chuyÓn ho¸ kho¸ng sÐt ë c¸c lo¹i ®Êt thuéc c¸c ®íi khÝ hËu cã ®iÒu kiÖn h×nh thµnh ®Êt kh¸c nhau, ®Æc biÖt ®Êt vïng nhiÖt ®íi còng ®· ®−îc ®Ò cËp tíi víi nh÷ng ý kiÕn thèng nhÊt. ViÖt Nam thuéc vïng ®Êt nhiÖt ®íi nãng Èm ®iÓn h×nh cña khu vùc §«ng nam ¸ víi nh÷ng ®iÒu kiÖn h×nh thµnh ph¸t triÓn ®Êt phong phó. Cïng víi c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu kho¸ng sÐt cña c¸c nhµ thæ nh−ìng ViÖt Nam tr−íc ®©y, chóng t«i thÊy cÇn ph¶i tiÕp tôc tiÕn hµnh nghiªn cøu, hoµn chØnh thªm tµi liÖu c¬ b¶n vÒ kho¸ng sÐt c¶ ë c¸c vïng ®Êt chÝnh phÝa Nam n−íc ta, ®ång thêi gãp thªm lý luËn khoa häc vÒ vai trß cña kho¸ng sÐt ®èi víi tÝnh chÊt ®Êt, kh¼ng ®Þnh ®ã lµ chØ tiªu chuÈn ®o¸n ®é
ph× quan träng. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu, nh÷ng kÕt luËn cña c¸c t¸c gi¶ trªn thÕ giíi còng nh− trong n−íc trªn ®©y ®· thùc sù gióp chóng t«i ®Ò ra ®−îc néi dung cô thÓ cho ®Ò tµi nghiªn cøu, ®ång thêi lµ nh÷ng tµi liÖu khoa häc quý b¸u ®Ó so s¸nh, ®èi chiÕu, ®¸nh gi¸ ®óng ®¾n h¬n, kh¸ch quan h¬n c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña m×nh. Tõ ®ã néi dung chÝnh cña ®Ò tµi nghiªn cøu cña chóng t«i gåm: 1- X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ hµm l−îng kho¸ng sÐt trong c¸c lo¹i ®Êt chÝnh ViÖt Nam. 2- X¸c ®Þnh quy luËt chuyÓn ho¸ kho¸ng sÐt trong ®Êt d−íi c¸c ®iÒu kiÖn h×nh thµnh ®Êt kh¸c nhau. 3- B−íc ®Çu nghiªn cøu mèi quan hÖ gi÷a thµnh phÇn kho¸ng sÐt cña ®Êt víi dung tÝch hÊp thu ®Êt, mét sè d¹ng kali vµ kh¶ n¨ng hót n−íc cña c¸c lo¹i ®Êt.