土壤離子礦物學
當地球形成時，產生了幾種不同的巖石。在這些巖石內部，有許多不同的礦物質。當這些巖石分解時，其中一些礦物質分解并形成土壤。土壤最初來自巖石，它們的化學和物理特性模仿這些巖石。由于這些礦物質很小，它們在土壤的粘土部分占主導地位。土壤礦物質的這種特征決定了土壤的化學性質，以及土壤的肥沃程度。
 
巖石如何風化以形成土壤？這土多少年了？土壤中顆粒的晶體結構是什么？有哪些不同類型的土壤粘土？這些粘土如何影響土壤的化學和肥力特性？這些是土壤礦物學家會問的一些示例問題。土壤礦物學與土壤化學和肥力密切相關。
 
土壤礦物學家研究什么？
土壤中的不同礦物質和粘土礦物質
土壤的礦物質部分由多種礦物質組成。主要礦物直接來自巖石：如黃鐵礦（愚弄金）。可在此處找到礦物和巖石列表。  這些礦物質分解成不同類型的粘土礦物質。在此處查看主要礦物分解的動畫。所有這些不同類型的材料都有不同的能力來保持不同的營養物質和化學物質。 土壤中常見的礦物質。
 
有幾種不同類型的粘土礦物來自原生礦物。較老且風化程度較高的粘土礦物質保留較少的營養。一些年輕的土壤非常活躍，它們是導致它們收縮和膨脹的物質。這些材料是高活性粘土，這些土壤具有容納大量養分的能力。在較年輕的土壤中，粘土礦物是新的。在風化良好的土壤中，某些礦物質（如三水鋁礦、赤鐵礦和銳鈦礦）會形成氧化物。這些氧化物是劇烈風化后留下的金屬，陽離子交換能力非常低，不能容納許多土壤養分。要查看在什么時間去除哪些營養素的循環，請單擊此處。
 
土壤晶體結構
土壤具有不同的粘土結構，這取決于它們的形成方式和性質。
 
 
粘土礦物包含不同的構建塊。其中一些是四面體，它是由四個三角形面組成的金字塔形多面體，其中三個三角形面在每個頂點相交。這些中間有硅，每個角有四個氧。它們以具有八面體的層板形式形成，八面體具有 8 個不同的面。
 
八面體中的不同陽離子使每種粘土都獨一無二，并被 6 個不同的氧或氫氧化物分子包圍。這聽起來很復雜，但這些不同的層像蛋糕層一樣組合在一起，并決定了土壤的非常重要的特性。
 
風化過程
由于在土壤天氣中發現了不同類型的礦物質，它們的成分會發生變化。這會改變土壤保持水分和養分的能力。有不同類型的風化，化學的和物理的。當化學反應（水是關鍵）將巖石和主要礦物質分解成土壤時，就會發生化學風化。這包括氧化，這是造成土壤中許多紅色的原因。物理風化在沒有化學反應的情況下分解巖石。用錘子敲擊巖石就是這種風化的一個例子。物理風化更多發生在干燥地區。