Chơng 4
Khoáng sét trong nhóm đất đen
nhiệt đới vùng đồi núi

Nhóm đất đen nhiệt đới bao gồm các loại đất đen, xám đen, nâu đen hình thành trên sản
phẩm đọng Cacbonat thuộc các thung lũng vùng núi đá vôi Sơn La, Hà nam ninh, Hà Sơn Bình,
Hà tuyên, dãy Trờng sơn; trên sản phẩm rửa trôi lắng đọng của Bazan hoặc Tuff Bazan thuộc
các thung lũng thấp của cao nguyên Tây Nguyên và trên đá siêu Bazơ Secpentinit vùng núi Na-
Thanh Hoá. Tuy nhóm đất đen ở Việt Nam chiếm một diện tích nhỏ so với các loại đất khác song
có ý nghĩa quan trọng trong phát sinh học và phân loại đất Việt Nam và có độ phì vợt hẳn lên
trên đất Ferralit đỏ vàng (Nguyễn Vy - Đỗ Đình Thuận 1976). Các nhà thổ nhỡng nghiên cứu
đất Việt Nam đều thống nhất rằng do thành phần đá mẹ và sản phẩm tích đọng là trung tính hoặc
kiềm lại hình thành ở địa hình thấp không bị rửa trôi mạnh nên đất có độ pH trung tính đến kiềm
(Fridland 1965, 1973; Nguyễn Vy - Trần Khải 1969, 1976; Cao Liêm 1971, 1975). Chính môi
trờng pH này cũng là nguyên nhân quan trọng trong sự tạo khoáng sét trong đất. Các tác giả trên
đều cho rằng đây là loại đất duy nhất ở Việt Nam có khoáng sét Montmenilonit, là loại khoáng
sét 3 lớp thờng thấy ở đất đen đồng cỏ vùng ôn đới (Treonozen) hoặc đất đen Vertisol thuộc lớp
vỏ phong hoá Magalit. Song theo chúng tôi, vấn đề nghiên cứu thành phần khoáng sét trên những
loại đất đen điển hình của nớc ta cần tiếp tục để có những kết luận thực tiễn, chắc chắn. Từ trớc
đến nay, những tài liệu và kết quả nghiên cứu khoáng sét của nhóm đất này đã đợc công bố còn
quá ít và các tác giả trên đa phần đã nhận định dựa theo quy luật lý thuyết về sự hình thành
khoáng sét của nhóm đất đen nhiệt đới. Chỉ có kết quả phân tích trên đất đen đọng Cacbonat ở
Mộc Châu- Sơn La của Nguyễn Vy (1969) cho thấy đất có khoáng sét Montmenilonit. Còn bằng
phơng pháp nhiệt sai, Fridland (1973) chỉ tìm thấy ở đất đen trên Tuff Bazan Phủ quỳ khoáng
sét hỗn hợp Illit - Montmenilonit và khoáng u thế là Meta Haluzit. Cha có một kết quả xác
định khoáng sét trên đất đen siêu Bazơ Secpentinit đợc công bố, loại đất mà Fridland và Cao
Liêm (1975), Nguyễn Vy - Trần Khải (1976) đã dựa vào quy luật phát sinh và tính chất đất phán
đoán rằng có khoáng sét Montmenilonit điển hình hơn cả. Ngoài ra các tác giả còn nhận thấy
trong đất đen xuất hiện cả khoáng sét Hydromica, Kaolinit chứng tỏ ít nhiều trong đất có quá
trình Ferralit nên đã thống nhất với Fridland rằng ở Việt Nam loại đất đen này thuộc lớp vỏ
phong hoá Magalit - Ferralit.

Để tiếp tục nghiên cứu khoáng sét của nhóm đất này, chúng tôi đã tiến hành trên 3 loại
đất phổ biến và đặc trng ở vùng đồi núi nớc ta là:

- Đất đen trên sản phẩm đọng Cabonat thuộc thung lũng Hoa - Mộc Châu - Sơn La.
- Đất đen trên sản phẩm tích đọng đá Bazan vùng cao nguyên Tây Nguyên.
- Đất đen trên đá siêu Bazơ Secpentinit của núi Na - Nông Cống - Thanh Hoá.


1. Đất đen trên sản phẩm đọng Cabonat
Loại đất này chiếm diện tích nhiều hơn cả trong nhóm đất đen. Chúng đợc hình thành tại
các thung lũng thấp, bằng phẳng, không thoát nớc của vùng núi đá vôi, tập trung chủ yếu ở các
tỉnh miền núi phía Bắc. Canxi của các núi đá vôi xung quanh rửa trôi xuống tích đọng lại thành
lớp Cacbonat canxi khá dày. Đất hình thành thờng tích luỹ nhiều Canxi, Magie và mùn do có độ
phì khá (bảng 3), đồng thời ảnh hởng đặc biệt đến sự tạo khoáng sét, kết quả xác định khoáng
sét ở loại đất này nh sau:
- Trên đờng DTA của các lớp đất phẫu diện từ 0-120 cm (hình 13) cho chúng tôi nhận
biết đợc sự có mặt của khoáng Illit và Montmenilonit, tại hiệu ứng thu nhiệt ở 100-140C biểu
hiện sự bốc hơi nớc hấp thu của chúng và hiệu ứng toả nhiệt 950C của Montmenilonit, tại đây
khoáng này bị phá huỷ để tạo khoáng mới (Jasmund 1955; Bosler và Stake 1970). Hiệu ứng thu
nhiệt tại 880-890C là hiệu ứng thu nhiệt thứ 2 của Montmenilonit cũng khá rõ (tại đó khoáng sét
bị mất ion OH). Khoáng sét Kaolinit với hiệu ứng 550-560C xuất hiện ở 2 lớp đất đầu xong rất
yếu. Tại các tầng đất dới, ở khoảng nhiệt độ này, chúng tôi thấy xuất hiện hiệu ứng 520-530C
của khoáng SiO
2










13: DTA - Đất đen đọng Cacbonat H.14: DTA - Đất đen trên SecpentinH.
- Trên đờng phân tích nhiệt TG của các tầng đất, chúng tôi cũng thu đợc kết quả là sự
có mặt của khoáng sét 3 lớp khá rõ qua tỷ lệ % trọng lợng nớc giảm của khoáng 3 lớp (0-
250C) khá lớn là 8%, trong khi đó của khoáng sét 2 lớp (420-560C) chỉ chiếm có 3,43% (bảng
9). Cũng từ đờng TG cho chúng tôi nhận biết ở đất này hàm lợng chất hữu cơ ở lớp mặt rất cao
và giảm dần theo chiều phẫu diện, ví dụ từ 0-1000C của lớp mặt trọng lợng giảm 19,4% xuống
đến dới cùng chỉ còn 16%.


Bảng 9: Phân tích nhiệt (TG): Trọng lợng nớc giảm của các khoáng sét
trong đất đen trên sản phẩm đọng Cácbonát.

Độ sâu tầng đất
(cm)
Khoảng nhiệt độ
nung (
0
C)
Trọng lợng giảm
(mg)
Tỷ lệ % trọng lợng
giảm

0 -20
0 - 250
0 - 180
180 - 370

420 - 560
0 - 1000
59
47
45
24
136
8,43
6,71
6,43
3,43
19,43

20 - 43
0 - 250
80 - 210
260 - 390
480 - 580
43
38
31
17
6,72
5,94
4,84
2,66

43 - 75
0 - 250
30 - 180

460 - 600
0 - 1000
55
45
20
111
7,90
6,40
2,40
15,90

75 - 120
0 - 250
20 - 130
200 - 350
420 - 580
0 - 1000
56
42
20
25
112
8,00
6,00
2,86
3,57
16,00

- Trên các đờng XRD của phơng pháp tia Runtgen của các tầng đất (hình 15) cũng nh
theo cấp hạt < 2àm đến >56àm (hình 16), chúng tôi không phát hiện đợc hiệu ứng điển hình

của Montmenilonit độc lập (15) mà chỉ nhận đợc hiệu ứng của khoáng này ở 4,45 - 4,5. Tại
hiệu ứng 14,4 - 14,7 theo chúng tôi đó là khoáng sét hỗn hợp Illit - Montmenilonit và khi sử lý
mẫu no Glucol, không thấy có sự biến đổi vị trí hiệu ứng, có nghĩa là khoáng sét không trơng
mạnh. Sự xuất hiện khoáng Illit đặc biệt rõ ở cấp hạt sét < 2àm của mẫu đất, tại các hiệu ứng
10,0 - 4,9 - 2,57 , còn ở cấp hạt khác cũng nh ở đất tự nhiên khoáng sét này chỉ thể hiện mạnh
ở hiệu ứng 2,57; Khoáng Kaolinit có hiệu ứng 7,14 và 3,57 yếu trong mẫu đất, song lại khá rõ
khi tách cấp hạt , nhất là ở các cấp hạt < 2àm và 6,3 -56 àm.

















H.15: Đất đen trên sản phẩm Cacbonat












H.16: XRD - Đất đen trên sản phẩm đọng Cacbonat




Bảng 10: Hàm lợng các khoáng sét và khoáng vật
trong đất đen đọng Cácbonát

Loại khoáng H: Chiều cao Pick
V: H khoáng/H Bohmit
V trung % khoáng
H
1
V
1
H
2
V
2
H
3
V
3
bình

Bohimit 11,4 13,4 13,3
Kaolinit
(d=7,14)
3,0 0,26 1,2 0,08 2,1 0,15 0,18 8,0
Thạch anh
(d=4,26)
7,0 0,60 5,9 0,44 5,9 0,45 0,49 15,0
Kaolinit
(d=3,04)
6,8 0,60 6,7 0,50 7,2 0,54 0,56 7,1
Thạch anh
(d=3,34)
26,3 2,30 26,9 2,00 26,9 2,0 2,11 16,0
Montmoril-
lonit (d=4,5)
7,8 7,5 8,5 Có
Illit (d=2,56) 1,8 0,16 2,1 0,15 2,52 0,18 0,17 3,3
- ảnh chụp dới kính hiển vi điện tử tia xuyên (ảnh 6) cho chúng tôi nhận biết khoáng
Montmenilonit rất rõ, đó là dạng đám mây (bông xốp) do Montmenilonit thờng không có dạng
tinh thể hoàn chỉnh, không sắc cạnh mà là các lớp phiến lởm chởm sắp đặt song song lên nhau
(Rosler và Starke 1970). Trên ảnh của kính hiển vi chụp nổi chúng tôi còn nhận đợc tinh thể
khoáng Canxi độc lập chứng tỏ đất của sản phẩm Cacbonat (ảnh 7).














A6: HVDT - Đất đen
trên sản phẩm đọng
Cacbonat














A7: HDVT (chụp nổi)- đất đen trên sản phẩm đọng Cacbonat
Nh vậy bằng cả 3 phơng pháp trên, chúng tôi đã thu đợc kết quả phù hợp với ý kiến
của Nguyễn Vy - Trần Khải (1976) rằng khoáng sét của đất đen trên sản phẩm đá vôi khá phức
tạp và có Montmenilonit. Song theo chúng tôi, sự tồn tại của Montmenilonit ở dạng độc lập rất ít
mà chủ yếu là ở dạng hỗn hợp khoáng Illit - Montmenilonit.
2. Đất đen trên sản phẩm đọng Bazan
Loại đất này phân bố chủ yếu ở các thung lũng khá bằng phẳng của vùng cao nguyên Tây
Nguyên: Gia Lai-Kontum, Đắc Lắc và Lâm Đồng, thung lũng rộng lớn ở Cheo Reo, ở vùng đất

Bazan Phủ Quỳ-Nghệ Tĩnh cũng có một diện tích nhỏ đất này (Cao Liêm 1975; Nguyễn Vy - Đỗ
Đình Thuận 1977). Đất đợc hình thành hoặc trên sản phẩm Tuff Bazan gần các miệng núi lửa