我们知道了主要的成土岩石和矿物及它们的结构和性质，它们是如何决定土壤的物理性质的呢？
岩石和矿物的组成、结构及性质对土壤物理性质的影响是多方面的，主要通过以下机制实现：
1. 矿物组成决定土壤颗粒特性
原生矿物（如石英、长石）：
硬度高（如石英）：抗风化性强，形成粗颗粒（砂粒），增加土壤通透性，降低持水性。
易风化矿物（如黑云母、橄榄石）：分解后形成黏粒或次生矿物，影响土壤质地。
次生矿物（如黏土矿物）：
蒙脱石、蛭石：层状结构膨胀性强，吸水后导致土壤黏重、易收缩开裂。
高岭石：结构稳定，形成较疏松的黏粒，改善土壤透气性。
氧化物（如铁铝氧化物）：胶结作用强，促进土壤团聚体形成，增强稳定性。
2. 岩石结构影响土壤孔隙和通透性
岩浆岩（如花岗岩）：
矿物结晶颗粒粗大，风化后形成砂质土壤，孔隙大，排水快但保肥差。
沉积岩（如页岩）：
层状结构易破碎，风化后多形成粉砂或黏粒，孔隙细小，保水性强但易板结。
变质岩（如片麻岩）：
定向排列的矿物导致土壤结构异质性，可能形成块状或片状结构，影响根系穿透。
3. 矿物化学性质调控土壤持水性和吸附性
黏土矿物比表面积：
蒙脱石比表面积大（800 m²/g），吸附水分子能力强，土壤持水量高但易涝。
高岭石比表面积小（10–20 m²/g），持水性较弱，但排水性更好。
阳离子交换量（CEC）：
2:1型黏土矿物（如蒙脱石）CEC高（80–150 cmol(+)/kg），增强土壤保肥能力。
石英等惰性矿物CEC近乎零，导致养分流失风险。
4. 岩石抗风化性决定土壤发育速度
抗风化岩石（如石英岩）：
风化缓慢，土壤形成时间长，表层常保留粗骨颗粒（如砂土）。
易风化岩石（如玄武岩）：
快速释放铁、镁等元素，形成黏粒和次生矿物，短期内发育为黏质土壤。
5. 特殊矿物对土壤结构的间接影响
碳酸盐矿物（如方解石）：
溶解后释放Ca²⁺，促进团聚体形成，改善土壤结构。
胶结矿物（如氧化铁）：
在热带土壤中胶结颗粒形成硬磐（如铁铝结核），限制根系下扎。
实例对比
砂土（母质为花岗岩）：石英为主，大孔隙，低持水性，适合排水需求高的作物。
黏土（母质为页岩）：蒙脱石为主，微孔隙多，易积水，需改良透气性。
壤土（混合母质）：矿物组成均衡，兼具通透性和保肥性，理想农业土壤。
总结
岩石和矿物通过 颗粒大小分布、孔隙结构、吸附性能 和 团聚稳定性 四个核心途径，直接控制土壤的 质地、持水性、透气性 和 抗侵蚀能力。理解母质特性可预测土壤物理行为，并为改良（如砂掺黏或添加有机质）提供科学依据。
