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環境地理学特論
第9章岩石の風化と土壌の形成PP.149-156
2ME菅埜諒介
概要 岩石の風化
概要 土壌の形成
1(1)地球表層の堆積物大陸の75% 地表の90%
堆積岩
50%
堆積岩
ボーリング
• Si
• Na,Ca,K
• Al,Si
• Na,Ca,Mg,Fe
物理的風化(1)気温の日較差 石英
長石
単斜晶
６方晶
雲母
単斜晶
昼アツいヨ夜サムいヨ
物理的風化(2)氷結圧力 水（液体）
↓ 体積9%増(当社比)
氷（固体）
150kg/cm2
北極ヘンリーラーセン
氷ぱねえww
物理的風化(3)根の成長圧力
10～15kg/cm2
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Underground
6[m3] 12[m3]
表面積が大きいほど化学反応は進みやすいex.活性炭などは表面積が大きいため（多孔質）
臭いを吸着する（脱臭）
化学的風化(1)酸化
Fe3 + O4
Fe2 + O3
Fe + S2
Fe3O4
酸化鉄ⅡⅢ黒錆
工具など
Fe2O3
酸化鉄Ⅲ赤錆
FeS2
二硫化鉄黄鉄鉱
鉄Fe
化学的風化(1)加水分解
O O
O
H
4 FeS214 H2O15 O2
8 H2SO44 Fe(OH)3
H
+++ →
二硫化鉄 硫酸（酸性）水酸素水酸化鉄
（存在しない）
→
酸化
酸化
C
O O
CO2 H2CO3H2O HCO3
-H+ ++
二酸化炭素 重炭酸イオン炭酸雤水 水素イオン
HCO3- H+ CO3
2-+
炭酸イオン
弱酸性の雤水
(1)溶脱
CaCO3 + H2CO3
弱酸性の雤水
Ca2+ + CO32-
CaCO3 + H2CO3
CO2濃度上昇
CO2濃度低下
山口県秋吉台カルスト（日本三大カルスト）
喉が渇いたので、水を飲みます• 南アルプス・甲斐駒ヶ岳の地下天然水
• 甲斐駒ヶ岳に降る雤雪が花崗岩層に含まれる石英に濾過される
• 硬度は約30（軟水）
硬度(濃度) ＝ Ca , Mgの量 ÷ 体積
ex.エビアンは硬度300（硬水）
成分表（100mlあたり）
成分Na Ca Mg K
量 0.4～1.0mg
0.6～1.5mg
0.1～0.3mg
0.1～0.5mg
イオン化傾向
貸(K)そうか(Ca)な(Na)
ま(Mg)あ(Al)当(Zn)て(Fe)に(Ni)すん(Sn)な(Pb)ひ(H)ど(Cu)す(Hg)ぎ(Ag)る借(Pt)金(Au)
地殻を構成する元素の溶脱のしやすさNa , Ca > Mg , K > Si > Al ,Fe
ちなみに…不当表示問題
• 公正取引委員会は2008年6月17日、景品表示法違反（優良誤認）でハウス食品に排除命令を出した。
• 公取委によると、2リットルボトルを製造する六甲工場が神戸市西区にある神戸市灘区の500ミリリットルと1.5リットルの採水場から17キロ離れた場所で採水している
• 工場に至るまでに透水性の悪い粘土層や高塚山断層があり、粘土層を通るためミネラル分が失われる
化学的風化(2)岩石の化学的分解
造岩鉱物
弱酸性の雤水
腐植土の有機酸
アルカリ性の水
Na,K,Ca,Mg溶脱
Fe,Al溶脱
Si溶脱,集積
粘土鉱物
水酸化鉄ボーキサイト
非晶質珪酸オパール
H2Oと結合
H2O,OH,Oと結合
２
３
１
４
５
５
CO O
CO22KAlSi3O8 H2O 4SiO22K++
正長石 珪酸水二酸化炭素 カオリナイト
+
Kイオン
+ Al2Si2O5(OH)42HCO3- + +
土壌に固定 コロイド↓
川に流れる
難溶性↓
粘土
O O
O24FeSiO3 2H2O+
鉄輝石 珪酸水酸素 水酸化鉄
+ 4SiO24FeO(OH) +
コロイド↓
川に流れる
難溶性
2土壌の形成
ラテライト（赤色土） ポトゾル（灰白色） 褐色森林土
熱帯 寒帯 温帯
2.土壌の形成(1)熱帯のラテライト（赤色土）
• 植物分解→腐植酸 少
• 降水で流れる
• 酸性の雤で岩石中で①
• 地下水水位上昇
• ②でSi溶脱
• Fe , Al 濃縮
腐植酸少
岩石中のAl , Fe 溶脱
アルカリ性の地下水
Al , Fe 濃縮Si溶脱
2.土壌の形成(2)寒帯のポトゾル（灰白色）
• 腐食堆積
（寒いから分解されない）
• 有機酸 多
• 強酸性の水
• Si溶脱できない
（アルカリ性じゃないから）
• 珪酸が滞留→灰白色
• ポト（下に）ゾル（灰色）
溶けない Si 残留珪酸、石英
有機酸
強酸性の水
Fe
Al
溶脱
2.土壌の形成(3)温帯の褐色森林土
• 温暖・湿潤
• 腐食あり 有機酸 有
• すべてのイオン溶脱
• 粘土層、水酸化第二鉄
• 混ざり合って褐色に
有機酸
酸性
水酸化第二鉄
粘土 Na,K,Ca,Mg
Na
K
Ca
Mg
溶脱
Fe
Al
溶脱褐色
おまけ
石英クオーツ
SiO2
紫水晶アメジスト
不純物：鉄イオン
紅水晶、薔薇水晶ローズクオーツ
不純物：Ti , Fe, Mn
おまけ
鋼玉コランダム
Al2O3
紅玉ルビー
不純物：Crクロム (1%)
蒼玉サファイヤ
不純物：Fe , Ti
鉄礬土（てつばんど）ボーキサイト
Al2O3
（50%くらい含む）
おまけ
緑柱石ベリル
Be3Al2Si6O18
ケイ酸塩鉱物
藍玉、水宝玉アクアマリン
不純物：鉄 (Fe2+)
翠玉（すいぎょく）緑玉（りょくぎょく）
エメラルド不純物：クロム Cr
バナジウム V
おまけ
• （１）５大要素の特長１）窒素植物を大きく生長させる養分。特に葉を大きく
するため、葉肥（はごえ）と言われる。多すぎると徒長して軟弱になり、病害虫に侵されやすくなる。足りないと発育が悪く（大きく育たない、収量が少ない、品質がよくないなど）なる。
２）リン酸花肥（はなごえ）や実肥（みごえ）と言われ、
開花や結実に不可欠の養分。多すぎると鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、
亜鉛（Ｚｎ）を欠乏させ、足りないと発育不良から開花や結実の遅れ、子実の品質や収量の低下がみられる。
３）カリ（カリウム）主に根の発育に関係するので、根肥（ねごえ）
と言われる。水溶性のため流亡しやすいため、少しずつ追肥すると効果がある。不足すると枯れ葉や落葉が早く見られ、病気に
かかりやすくなる。
４）カルシウム（石灰）畑の土は徐々に酸性に傾きやすいので、土の酸
度（ｐＨ）に応じて作付け前に必ず混ぜるとよい。土を中性に近い状態にしておくと、根張りがよく、土壌微生物の有益な菌を増やすことができる。
５）マグネシウム（苦土）葉緑素の主成分なので、不足すると光合成の働
きが悪くなる。
おまけ（コラムの内容）
磁器吸水性がなし最も硬く金属音石英、長石→陶土
1300℃程度
陶器カオリナイト粘土
1100～1300℃釉薬
吸水性あり
炻器、せっき1200～1300℃原料に珪酸、鉄赤褐色か黒褐色吸水性なし
土器素焼き
窯を使わない700～900℃釉薬なし
陶磁器の前身
おまけ（コラムの内容）
紙
• 凸凹で書きにくい
• 炭酸カルシウム塗布
• 光沢なめらか
鉛筆
• 粘土混ぜ固く
化粧品
• おしろい
• 90%が滑石、絹雲母
• 皮膚でよく伸びる
• スメクタイト
• カオリナイト
• 脂など吸着、洗浄
おまけ（コラムの内容）
地すべり
• モンモリナイト
• 粘土 水分吸収
• 体積膨張
環境地理学特論
第9章岩石の風化と土壌の形成PP.149-156
2ME菅埜諒介
