Contents
1 Purpose and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1 Ecosystem Services as an Embodiment of Soil Functions . . . . . . .
1
1.2 Elements Important for Ecosystem Services and Environmental
Factors Affecting the Behavior of Inorganic Constituents in Soil . .
2
1.2.1 Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.2.2 Environmental Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.3 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.4 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2 Primary Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Average Mineral Composition of the Earth’s Crust . . . . . . . . . . . . 12
2.3 Silicate and Silica Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.1 Grouping of Silicate and Silica Minerals . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Examples of Silicate and Silica Minerals in Soil . . . . . . . . 14
2.4 Other Minerals in Soil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.1 Titanomagnetite and Ilmenite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5 Mineral Samples in Soil Derived from
a Weathered Granitic Rock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3 Secondary Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2 Construction of Layer Aluminosilicate Models . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.1 Brucite Sheet and Gibbsite Sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.2 Construction of Gibbsite Sheet and 1:1 Layer
Aluminosilicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.3 Major Layer Aluminosilicates in Soil . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2.4 Dioctahedral and Trioctahedral Type . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
ix
1 Purpose and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.1 Ecosystem Services as an Embodiment of Soil Functions . . . . . . .
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1.2 Elements Important for Ecosystem Services and Environmental
Factors Affecting the Behavior of Inorganic Constituents in Soil . .
2
1.2.1 Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.2.2 Environmental Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.3 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.4 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2 Primary Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Average Mineral Composition of the Earth’s Crust . . . . . . . . . . . . 12
2.3 Silicate and Silica Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.1 Grouping of Silicate and Silica Minerals . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.2 Examples of Silicate and Silica Minerals in Soil . . . . . . . . 14
2.4 Other Minerals in Soil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.1 Titanomagnetite and Ilmenite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5 Mineral Samples in Soil Derived from
a Weathered Granitic Rock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3 Secondary Minerals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2 Construction of Layer Aluminosilicate Models . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.1 Brucite Sheet and Gibbsite Sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.2 Construction of Gibbsite Sheet and 1:1 Layer
Aluminosilicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2.3 Major Layer Aluminosilicates in Soil . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2.4 Dioctahedral and Trioctahedral Type . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
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