Chơng 5
Tính hình khoáng sét trong nhóm đất phù sa

Các loại đất phù sa có diện tích khá lớn và có tầm quan trọng đặc biệt đối với sản xuất
nông nghiệp, nhất là cây lơng thực thực phẩm của nớc ta. Chúng đợc hình thành chủ yếu bởi
phù sa bồi tụ của các con sông và tạo nên các vùng đồng bằng rộng, khá bằng phẳng ở cả 3 miền
Bắc - Trung - Nam, trong đó quan trọng là vùng đồng bằng sông Hồng ở phía Bắc và vùng đồng
bằng sông Cửu Long ở phía Nam. Do đất dợc bồi đắp bởi nguồn phù sa sông rất khác nhau,
phần lớn các đồng bằng hoặc nằm trên những vùng biển cũ, hoặc là ở vùng cửa sông tiếp giáp với
biển, chịu ảnh hởng của nớc mặn, và đặc biệt hầu hết đất đã có lịch sử canh tác khá lâu nên
đến nay đất phù sa đã bao gồm khá nhiều loại có độ phì, tính chất lý hoá học rất khác nhau cũng
nh có hệ sinh thái tự nhiên và nông nghiệp đặc trng (bảng 11, 12). Chúng tôi xin giới thiệu một
số tính chất lý hoá học của một số loại đất chính của nhóm đất này khi nghiên cứu thành phần
khoáng sét của nhóm đất này. Các tác giả trớc (Fridland 1973; Nguyễn Vy - Trần Khải 1978)
nhận thấy rằng trong đất phù sa đặc biệt chứa nhiều khoáng sét Mica: Hydromica, Illit, hoặc
Vecmiculit. Theo Nguyễn Vy - Trần Khải thì "sự có mặt của Hydromica trong các loại đất vùng
đồng Bắc Việt Nam là một đặc điểm về hình thành và phát triển đất" và "sự có mặt của Kaolinit
và Vecmiculit ở vùng đồng bằng cho ta thấy trong đất Việt Nam có 2 quá trình chuyển biến
khoáng sét từ 2 loại Mica ..." . Để bổ sung thêm tài liệu về diễn biến khoáng sét của nhóm đất
này do các xu hớng diễn biến đất khác nhau nh: bạc màu hoá, glây hoá, hình thành tầng loang
lổ đến kết von yếu, bị mặn do nớc biển... chúng tôi đã tiến hành xác định khoáng sét của các
loại đất phù sa thuộc 2 vùng đồng bằng lớn nhất của nớc ta. Các loại đất phù sa sông, chúng tôi
lấy mẫu đất của vùng đồng bằng sông Hồng, vùng đất phù sa hình thành từ lâu đời có tiểu địa
hình, chế độ nớc đa dạng cũng nh lịch sử canh tác trên dới 4000 năm, đến nay đã hình thành
nên những đất phù sa khác hẳn nhau; loại đất phù sa mặn ven biển chúng tôi lấy mẫu của vùng
đồng bằng Tây Nam Bộ còn mang tính chất hình thành đất tự nhiên nhiều hơn.
I. Các loại đất phù sa vùng đồng bằng sông Hồng
Về mặt nguồn gốc hình thành thì đất phù sa vùng đồng bằng sông Hồng điển hình thuộc
vỏ phong hoá tích tụ Sialit (Fridland 1973), phần lớn diện tích là lớp trầm tích đệ tứ phủ lên trên
nền trầm tích đệ tam với bề dày có nơi tới hàng trăm mét (Cao Liêm 1985). Nguồn phù sa bồi tụ
chủ yếu ở đây là của sông Hồng, con sông lớn nhất ở phía Bắc nớc ta, với lu lợng nớc vào

mùa ma là 1200 m
3
/ giây, lợng phù sa trong 1 m
3
nớc tới 1,8 kg, chất lợng phù sa rất tốt, bao
gồm nhiều khoáng vật nguyên sinh và thứ sinh với hàm lợng chất dinh dỡng cao, cấp hạt phù
sa cát, limôn, sét cân đối. Chất lợng phù sa đã ảnh hởng lớn đến tính chất đất phù sa, đợc hầu
hết các nhà thổ nhỡng Việt Nam đã có công trình nghiên cứu về đất này (Trần Khải - Nguyễn
Vy 1976; Cao Liêm 1983-1985; Vũ Cao Thái 1979...) công nhận rằng đây là loại đất phù sa tốt
nhất trong các loại đất phù sa của nớc ta; phản ứng đất trung tính đến ít chua; mùn đạm khá,
giàu lân tổng số và dễ tiêu, đặc biệt giàu kali; DTHT khá (bảng 11).
Tuy nhiên do thuỷ chế sông Hồng rất thất thờng, hay gây lũ lụt nên từ lâu (thế kỷ 14)
ông cha ta đã xây dựng một hệ thống đê điều chống thiên tai, cũng từ đó sự bồi tụ phù sa bị hạn
chế, tạo cho đồng bằng sông Hồng trạng thái bồi đắp dở dang với tiểu địa hình phức tạp, chỗ cao
chỗ thấp chênh nhau hành vài mét, ảnh hởng đến chế độ nớc rõ rệt (Cao Liêm 1985). Ngày nay
đi trên vùng đất phù sa vùng đồng bằng sông Hồng, chúng tôi nhận thấy rất rõ các xu hớng diễn
biến đất rất khác nhau: Đất vẫn đợc bồi phù sa thờng xuyên ở ngoài đê hoặc ở gần đê, thỉnh
thoảng có hiện tợng vỡ đê, tới nớc phù sa thì vẫn giữ màu nâu tơi, phẫu diện đồng nhất
không loang lổ, không glây, độ phì cao; đất xa đê có địa hình cao, thoát nớc, bị xới xáo nhiều
do trồng màu thì màu đất nhạt dần, tầng tích tụ phía dới có màu loang lổ đến kết ion yếu, độ phì
giảm hẳn; đất xa đê có địa hình thấp, chuyên trồng lúa nớc, ngập úng nớc liên tục thì phía dới
xuất hện tầng glây dẻo quánh, xám xanh bí nớc.

Bảng 11: Một số tính chất và thành phần hóa học của các loại đất phù sa


Loại đất
Tầng đất pH Mùn Dung tích hấ
p thu T
ldl/100g

Kali
(cm) (KCl) (%) T
sét
T
đất
K
2
O
(%)
Kali trao đổi
mg / K
2
O
Đất phù sa trẻ
sông Hồng không
glây không loang
0 20
20 - 30
60 - 70
6,7
6,4
6,8
2,35
1,62
0,55
25,50
25,35
31,76
13,32
11,70

9,54
2,25

12,97
Phù sa trẻ sông
Hồng có tầng
loang lổ
0 19
19 - 24
55 - 65
5,5
5,4
5,0
1,65
1,36
0,65
20,36
17,62
19,34
10,92
9,45
9,81
0,85 7,30
Phù sa trẻ sông
Hồng có tầng glây
0 18
18 - 22
65 - 75
5,6
5,8

5,2
1,81
1,39
0,45
12,91
14,69
15,05
13,38
12,40
11,00
1,03 10,44
Phù sa cũ
bạc màu
0 15
15 - 19
50 - 60
4,7
4,9
5,2
1,11
0,31
0,24
20,92
24,96
25,86
5,92
5,56
7,86
0,35 3,03
Phù sa cổ có tầng

loang lổ
0 17
17 - 21
45 - 55
4,6
4,7
4,9
0,58
0,41
0,31
15,58
12,53
19,68
6,28
6,56
8,29
0,20 Vệt
Phù sa cổ có tầng
glây
0 17
17 - 22
45 - 55
4,5
4,78
4,46
0,75
0,55
0,33
13,88
13,09

11,95
9,71
9,28
8,46
0,65 6,52
Phù sa mặn
ven biển
0 30
30 - 80
80 120
6,8
7,4
7,4
2,40
-
-
23,27
-
-
18,91
-
-
1,65 13,18
Đất phèn
(chua mặn)
0 20
20 - 60
60 - 80
4,2
4,0

4,0
1,85
0,98
1,46
11,79 0,85
-
-
1,45 9,86
Trên các dải đất phù sa cũ phía Bắc vùng đồng bằng địa hình cao hẳn dạng bậc thang
thoải, từ lâu không còn đợc phù sa sông Hồng bồi đắp, hoặc ở vùng đồi thấp lợn sóng của đất
phù sa cổ phía Tây tây bắc đồng bằng thì đất bị bạc màu hoá rõ rệt, hoặc thành lớp đất bạc màu
xám trắng mỏng, hoặc lớp đất xám phù sa cổ với tầng kết von đá ong phía dới, độ phì đất thấp
hẳn với hệ sinh thái tự nhiên và nông nghiệp nghèo nàn khác hẳn hệ sinh thái của các loại đất phù
sa kể trên (bảng 12)
Bảng 12: Thành phần cơ giới các loại đất phù sa
% cấp hạt (mm)

Loại đất Tầng đất 1 - 0,25 0,25 -
0,05
0,05 -
0,01
0,01 -
0,005
0,005 -
0,001
< 0,001 % cấp
hạt sét
Đất phù sa sông
Hồng không
glây không

loang lổ
0-20
20-30
60-70
25-100
2,08
1,02
1,11
1,32
3,14
8,97
11,39
10,96
20,21
21,40
13,52
2,27
19,57
16,62
10,56
14,91
36,55
25,52
27,68
35,90
17,97
27,17
35,74
47,56
54,92

52,69
61,42
73,46
Phù sa sông
Hồng có tầng
loang lổ
0-19
19-24
55-65
0,57
1,73
2,81
14,34
9,33
12,69
44,76
21,58
13,74
13,50
35,28
31,11
15,86
18,50
24,44
10,94
11,98
15,21
26,70
30,48
40,65

Phù sa sông
Hồng có tầng
glây
0-18
18-22
65-75
0,39
0,74
1,29
10,47
11,69
12,51
11,01
17,42
6,55
16,54
14,11
15,54
34,64
31,25
33,63
27,95
47,77
30,48
61,59
56,02
64,11
Phù sa cũ
bạc màu
0-15

15-19
50-60
10,14
9,87
3,19
63,87
43,18
27,93
7,85
25,83
26,35
6,84
2,56
3,93
4,65
8,57
30,27
6,65
9,99
8,33
11,30
18,56
38,60
Phù sa cổ có
tầng loang lổ
0-17
17-21
45-55
6,98
6,66

3,06
32,56
31,96
34,70
25,17
24,84
16,56
8,91
4,00
8,29
11,72
17,70
21,21
14,66
14,84
16,18
26,38
32,54
37,39
Phù sa cổ có
tầng glây
0-17
17-22
45-55
1,34
1,18
0,50
17,73
13,49
9,60

18,78
6,42
14,30
9,41
12,61
13,08
26,07
23,00
28,12
27,67
39,30
34,40
53,74
58,30
62,52
Đất phù sa mặn
ven biển
0-30
30-80
80-120
120-170
1,87
7,20
1,55
3,24
3,77
5,63
3,22
3,45
25,24

20,74
16,24
7,32
18,04
23,40
15,70
11,27
26,02
29,64
35,11
40,84
24,36
23,08
29,25
34,36
50,38
52,72
64,36
75,20
Khi xác định thành phần khoáng sét của các phẫu diện đất phù sa khác nhau trên, chúng
tôi thu đợc kết quả nh sau:
1. Đất phù sa trẻ sông Hồng không loang lổ, không glây
- Bằng phơng pháp nhiệt sai: trên đờng DTA của các lớp đất từ 0-100 mét chúng tôi
thấy hiệu ứng của khoáng sét Mica (100-120C) và của Kaolinit (560-940C) đều xuất hiện,
mạnh dần theo chiều sâu phẫu diện. Hàm lợng khoáng Kaolinit ở đây ít vì hiệu ứng của nó rất
nông (hình 19).
Trên đờng TG của phân tích nhiệt, chúng tôi cũng thu đợc kết quả tơng tự, khoáng sét
Kaolinit xuất hiện ít trong mẫu. Trọng lợng nớc giảm tại khoảng hiệu ứng Kaolinit 460-650 =
4%, khoáng sét Mica xuất hiện ở lớp đất mặt hơi ít song tăng dần ở các tầng phía dới lên đến
4% (ở khoảng hiệu ứng 0-250C) chứng tỏ rằng có thể ở lớp mặt đã có sự chuyển hoá khoáng sét

từ Hydromica, Illit sang Kaolinit (bảng 13).
Bảng 13: Trọng lợng giảm của nớc trong các khoáng sét ở đất phù sa sông Hồng

Tầng lớp (cm) Khoảng nhiệt độ nung
(
0
C)
Trọng lợng giảm
(mg)
Tỷ lệ % trọng lợng
giảm

0 - 17
0 - 250
50 - 180
260 - 370
460 - 650
0 - 1000
15
12
11
32
56
2,00
1,60
1,47
4,40
7,47
17 - 25 0 - 250
50 - 180

270 - 340
440 - 590
0 - 1000
16
12
7
26
53
2,67
2,00
1,17
3,71
8,83

25 - 75
0 - 250
20 - 190
340 - 620
0 - 1000
28
26
28
76
4,00
3,71
4,00
10,86

75 - 100
0 - 250

0 - 140
430 - 580
0 - 1000
30
24
26
81
4,29
3,43
3,71
11,57
- Kết quả xác định thành phần khoáng sét của đất này bằng phơng pháp tia Runtgen rõ
rệt hơn. Trên tất cả các đờng XRD của các tầng đất theo phẫu diện (hình 21) cũng nh theo cấp
hạt từ < 2àm đến > 56àm (hình 22) đều cho thấy rằng đây là loại đất có thành phần khoáng sét
khá phong phú nh Illit, Vecmiculit, Kaolinit, hỗn hợp Kaolinit - Chlorit, Haluzit, Fenspat, thạch
anh, Canxit, ... Các khoáng sét Mica là Illit (10,0 ; 4,15 ; 2,56 ) và Vecmiculit (14,33 ; 4,47 )
chiếm u thế với các pick khá cao và nhọn. Illit với hiệu ứng 10,0 giảm dần theo phẫu diện,
ngợc lại với hiệu ứng 2,56 tăng dần. Vecmiculit thì các hiệu ứng đều có sự giảm dần theo phẫu
diện rõ rệt, chứng tỏ ở lớp đất phía trên cờng độ chuyển hoá khoáng sét 3 lớp thành Vecmiculit
mạnh hơn. Kaolinit với hiệu ứng ở 7,14 cũng có sự giảm dần theo phẫu diện đất là một biểu
hiện rõ rệt sự Kaolinit hoá ở đất này từ khoáng sét Mica bởi môi trờng đất thay đổi (lớp đất mặt
đã bắt đầu bị chua hoá dần. Theo một số tài liệu trớc (Fridland 1973; Nguyễn Vy - Trần Khải
1978) thì đất phù sa sông Hồng còn chứa khoáng 2 lớp Halluzit, để kiểm tra lại nhận định này
cũng nh kết hợp kiểm tra sự tồn tại của một số khoáng sét khác trong đất này, chúng tôi tiến
hành xử lý mẫu bằng cách nung 550-600C và làm no glyxerin. Kết quả cho thấy, khi nung mẫu,
hiệu ứng 9,97 của Illit và Haluzit có giảm đi chút ít song vẫn còn nhọn và rõ rệt, chứng tỏ sự có
mặt đồng thời của khoáng sét Illit và Haluzit. Hiệu ứng 14,02 là của Vecmiculit vì khi nung thì
nó co lại ở hiệu ứng 12,9; còn tại hiệu ứng 7,10 là của Kaolinit vì khi nung thì hiệu ứng này
hầu nh biến mất.
Khi xác định hàm lợng khoáng sét của mẫu phân tích, chúng tôi cũng thấy khoáng sét

Mica (Illit và Vecmiculit) chiếm tỷ lệ cao hơn cả (= 20-22%) trong khi đó thì khoáng Kaolinit
chỉ khoảng 8%. Đặc biệt ở đất này, chúng tôi cũng xác định đợc tỷ lệ CaCO
2
của cấp hạt sét tới
4,5%, phù hợp với pH trung tính ít chua của đất (bảng 14).











H.19: DTA - Đất phù sa sông Hồng, DTA - Đất mặn ven biển,
DTA - Đất chua mặn (phèn)

















H21: XRD - §Êt phï sa s«ng Hång kh«ng loang læ, kh«ng gl©y












H22: XRD - §Êt phï sa s«ng Hång




B¶ng 14: Hµm l−îng kho¸ng sÐt trong ®Êt phï sa s«ng Hång

H: ChiÒu cao Pick
V: H kho¸ng/ H Bohmit
Lo¹i kho¸ng
H
1
V

1
H
2
V
2
H
3
V
3
V trung
b×nh
%
kho¸ng
Bohimit 16,3 16,6 16,3
Illit (d=10,0) 2,1 0,13 2,1 0,12 3,0 0,18 0,14 13,0
Kaolinit
(d=7,18)
2,4 0,14 1,4 0,10 2,65 0,16 0,13 7,50
Th¹ch anh
(d=4,26)
20,3 1,24 21,0 1,26 21,6 1,30 1,27 43,0
Th¹ch anh
(d=3,34)
101,0 6,2 104,0 6,3 104,0 6,4 6,3 48,0
Vecmiculit
(d=4,47)
3,9 0,24 3,8 0,25 2,7 0,17 0,21 9,5
Canxit
(d=1,86)
5,1 0,31 6,0 0,36 5,55 0,34 0,34 4,50

- Bằng phơng pháp chụp ảnh dới kính hiển vi điện tử tia xuyên (ảnh 9) cho thấy rõ các vảy to lộn
xộn của khoáng sét Mica và các tinh thể nhỏ 6 cạnh của Kaolinit phân bố xen kẽ. Đặc biệt trên ảnh chụp nổi
(ảnh 10) chúng tôi nhận rõ đợc khoáng sét Haluzit hình ống, que, khẳng định thêm rằng trong đất phù sa
sông Hồng khoáng sét 2 lớp gồm có Kaolinit và Haluzit.










A9: HVDT - Đất phù sa sông Hồng không loang lổ, không glây
















A10: HVDT (chụp nổi) Đất phù sa sông Hồng không loang lổ, không glây
2. Đất phù sa trẻ sông Hồng có tầng loang lổ
Mẫu đất đợc lấy tại chân ruộng vàn cao của HTX Phù Đổng - Gia Lâm, Hà Nội.
- Trên các đờng nhiệt sai DTA (hình 23) của tầng 15 cm và 25-35 cm (tầng loang lổ)
chúng tôi thấy có sự chuyển hoá khoáng sét khá rõ. ở lớp đất mặt có khoáng Mica ở hiệu ứng
140C, khoáng Chlorit ở 580C, chứng tỏ ở đây khoáng Mica chuyển hoá một phần sang khoáng
Chlorit thứ sinh. ở tầng loang lổ thì hiệu ứng thu nhiệt của khoáng Mica nhỏ, nông dần (120C),
hiệu ứng 550C và 880C của Kaolinit rõ dần. Nh vậy ở tầng đất này các khoáng sét Mica lại
chuyển hoá sang Kaolinit.
- Sự chuyển hoá khoáng sét theo phẫu diện đất này thể hiện đặc biệt rõ trên các đờng
XRD của phơng pháp tia Runtgen (hình 23). ở lớp đất mặt 0-15 cm các khoáng sét Vecmiculit
(14,3); Illit (10,0); Kaolinit (7,14); Chlorit (4,7) dạng độc lập đều xuất hiện. Song qua tầng