X射線衍射法在土壤粘粒礦物測定方面的研究進展

徐 蕾，袁會敏*，江榮風，王雁峰，武 良，王盛鋒

1. 中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，北京 100193 2. 農業(yè)部作物專用肥料重點實驗室，北京 100193 3. 植物—土壤相互作用教育部重點實驗室，北京 100193

引 言

土壤粘粒礦物是土壤的重要組成部分[1]，一般由層狀硅鋁酸鹽組成，具有較高的活性，能夠對土壤中的營養(yǎng)物質以及水分起到保蓄的作用[2]，同時在植物的生長和發(fā)育期間提供充足的養(yǎng)分，是植物與土壤界面反應的基質[3]。 粘粒礦物的形成過程易受環(huán)境條件的影響，外界環(huán)境條件如溫度、降雨量、地形等的變化都會對粘粒礦物的形成、演變產生影響，從而改變土壤的肥力水平[4-6]。 因此，研究土壤粘粒礦物的演變規(guī)律，有利于揭示土壤的形成軌跡、發(fā)生學特征以及成土環(huán)境，反應土壤的風化程度，掌握土壤的肥力水平[7]，對探究土壤肥力的可持續(xù)性具有重要意義。 目前，對土壤粘粒礦物的鑒定應用最廣泛的是X射線衍射法(X-Ray diffraction，XRD)。 利用XRD法進行粘土礦物的定性分析是將粘土礦物樣品應用X射線掃描得到衍射圖譜，觀測其中的衍射峰強度、衍射峰型以及d值等，并與標準的粘土礦物類型的衍射特征進行比較，如果與某種標準粘土礦物的衍射特征相符，那么就可對粘土礦物樣品的種屬進行定性[8-9]。

基于土壤粘粒礦物具有不同的晶體構造，應用XRD方法進行分析測定，具有不損傷樣品、無污染、快捷、測量精度高、能得到有關晶體完整性的大量信息等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的應用[10-11]。

1 X射線衍射儀的基本原理

1.1 X射線衍射的物理模型

當X射線照射到待測物體表面時，物質原子的電子殼層同X射線光子發(fā)生彈性碰撞，向空間發(fā)射次生X射線球形波；……