10. Основные генетические типы четвертичных пород.

По происхождению все почвообразующие породы подразделяются на две группы: четвертичные – молодые осадочные породы, дочетвертичные, или коренные, - древние осадочные породы, элювий магматических и метаморфических пород.

В земной коре преобладают древние осадочные породы, которые накапливались во все геологические эпохи, но в качестве почваобразующих преобладают четвертичные отложения, перекрывающие равнительно тонким слоем (от нескольких сантиметров до нескольких метров, иногда десятков метров) другие виды горных пород, получивших название коренные

Наиболее распространенными являются следующие четвертичные породы.

1. Элювиальные породы (элювий) – продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования.

2. Делювиальные породы (делювий) – продукты эрозии, отложенные на склонах дождевыми или талыми водами в виде пологого шлейфа.

3. Пролювий – формируется в горных странах временными водными и селевыми потоками значительной силы.

4. Аллювиальные породы (аллювий) – представляет собой осадки речных водных систем.

5. Озерные ленточные отложения накапливались в озерных депрессиях древнего происхождения.

6. Ледниковые моренные отложения – продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледниковыми массами.

7. Флювиогляциальные (водно-ледниковые) – наносы песчаного состава образованные потоками воды тающих ледников.

8. Покровные суглинки и глины – отложения, остающиеся на месте тающих масс льда, характеризуются желто-бурой окраской, по механическому составу – чаще тяжелые и средние пылеватые суглинки однородного строения с преобладанием фракций крупной пыли (0,05-0,01 мм) и ила (< 0,001 мм). В связи с этим покровные суглинки во влажном состоянии сильно набухают , а при подсыпании растрескиваются на ореховатые и призматические отдельности, отличаются плотностью сложения, слабой водопроницаемостью, высокой капиллярностью. По химическому составу – преимущественно бескарбонатные. Являются материнской породой для подзолистых и дерново-подзолистых почв, в отдельных случаях на них могут формироваться серые лесные почвы.

9. Лессы, лессовидные породы – суглинки и глины вне ледниковых равнин различного генезиса расположенные в суббореальном и субтропических поясах. Их общими чертами являются палевая или буровато-палевая окраска, карбонатность, пылевато-суглинистый механический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (0,05-0,01 мм), для них характерно: мучнистость, пористость, рыхлое сложение, микроагрегированность, хорошая водопроницаемость. По химическим и водно-физическим свойствам эти породы наиболее благоприятны для почвообразования, на них формируются черноземные, каштановые и серые лесные почвы.

10. Эоловые отложения – образуются в результате аккумулятивной деятельности ветра, которая проявляется особенно интенсивно в пустынях. К эоловым отложениям относятся песчаные наносы –бугры, дюны, барханы.

11. Морские отложения – формируются в результате поднятия и выхода на поверхность морского дна, часто засоленные.

11. Почв, как биокосное тело природы.

В. И. Вернадский называл почву биокосным образованием, то есть состоящим из живого и неживого вещества

Почва (по В. И. Вернадскому) — биокосное тело природы, занимающее промежуточное положение между биологическими организмами и косными телами (горные породы, минералы).

Является гигантской экологической системой, активно участвует в круговороте веществ и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы.

Обусловлено это деятельностью почвенных микроорганизмов, в огромных масштабах продуцирующих разнообразные газы — азот и его окислы, кислород, диоксид и оксид углерода, метан и другие углеводороды, сероводород, ряд прочих летучих соединений. 

Важнейшее свойство почвы — плодородие (способность обеспечить рост и размножение растений) нарушается в результате антропогенной деятельности: выпас скота, вспахивание, выращивание монокультур, уплотнение, нарушение гидрологического режима (уровня грунтовых вод), загрязнение.

В связи с тем, что почва — это основа биологического круговорота, она становится источником миграции загрязненных веществ в гидросферу, атмосферу, в продукты питания (через растения и животных).

12. Выветривание. Виды выветривания.

Выветривание – совокупность процессов трансформации горных пород.

В зависимости от преобладающего фактора различают три формы выветривания: физическое, химическое и биологическое.

-физическое (механическое разрушение горных пород, без изменения химического состава) главный фактор: колебание суточных и сезонных температур.

-химическое (изменение химического состава, образуются новые соединения) осуществляется под воздействием воды с растворенными в ней солями и диоксидом углерода, а также кислородом воздуха.

-биологическое (механическое разрушение и химическое изменение гп под воздействием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. (связан с почвообразованием – образуется почва и в ней накапливаются элементы для питания растений и органическое вещество).

13. Гранулометрический состав, его влияние на свойства и режимы почв.

17. Вторичные минералы почв и их характеристика.

Минералогический состав почв. Минерал – это природное химическое соединение или самородный

элемент, образующийся в земной коре или на ее поверхности в результате природных химических реакций и имеющий более или менее постоянный химический состав, внутреннюю структуру и внешние признаки.

Минеральные компоненты твердой фазы почвы подразделяются на две группы:

• первичные минералы - минералы магматического и метаморфического происхождения, перешедшие в состав почв из массивно-кристаллических и осадочных пород; образование их не связано с выветриванием и почвообразованием;

• вторичные минералы - образовались из первичных при выветривании и почвообразовании, а также из продуктов их распада и зольных элементов растений.

Вторичные минералы

Генезис вторичных минералов связан с выветриванием и почвообразованием.

В отличие от первичных они сосредоточены преимущественно в тонкодисперсных фракциях размером < 0,001 мм.

В зависимости от строения, состава и свойств различают:

1. минералы простых солей;

2 .минералы гидроксидов и оксидов;

3. аллофаны;

4. глинистые минералы.

Вторичные минералы оказывают большое и разностороннее влияние на свойства почв и во многом определяют их плодородие.

• Они являются важнейшим источником многих элементов минерального питания растений.

Присутствие большого количества гидрослюд является признаком богатства почв калием. В состав вторичных минералов входят такие биофильные элементы, как кальций, магний, железо.

Источником серы являются гипс, мирабилит.

Оксиды и гидроксиды железа и алюминия, многие глинистые минералы активно поглощают фосфат – ионы, что отражается на их поведении в почвах.

Соли (сульфаты, хлориды, карбонаты) оказывают большое влияние на реакцию среды и состав почвенного раствора. Их избыточное накопление приводит к засолению и осолонцеванию почв, что отрицательно сказывается на плодородии.

• Особенно велика роль глинистых минералов –на поверхности глинистых минералов происходят разнообразные реакции: сорбции, десорбции, обмена катионов, гидратации и дегидратации, взаимодействие с органическими веществами специфической и неспецифической природы, гербицидами и т.п.

18. Первичные минералы. Значение первичных минералов, влияние их свойства почв.

первичные минералы - минералы магматического и метаморфического происхождения, перешедшие в состав почв из массивно-кристаллических и осадочных пород; образование их не связано с выветриванием и почвообразованием;

(оксиды, фосфаты и сульфиды, селикаты)

- ОКСИДЫ

В почвах из породообразующих минералов группы оксидов чаще всего встречаются:

кварц, магнетит, рутил, дистен, ильменит.

Кварц – SiO2 – один из наиболее широко распространенных минералов изверженных и осадочных пород.

В пылевато песчаных фракциях почв (0,01 – 1 мм) его содержание составляет 60 – 90 %.

• По химической природе кварц — типичный оксид, а по кристаллической структуре его относят к каркасным силикатам.

• Известны разновидности кварца, имеющие разный цвет и прозрачность: горный хрусталь, аметист, раухтопаз, морин.

• Кварц весьма стойкий к выветриванию минерал, поэтому он накапливается в осадочных породах и в почвах.

• Обогащенность почв кварцем обусловливает пониженное плодородие, из-за его химической инертности, неспособности удерживать влагу и элементы питания.

• Существуют разновидности кварца вторичного (экзогенного) происхождения:

халцедон — скрытокристаллическая разновидность кварца;

14. Классификация механических элементов и классификация почв по механическому составу.

15. Влияние механического состава на агрономические свойства почв.

16. Химический состав почвы и его характеристика.

Химический состав почвы. Среднее содержание и формы основных химических элементов (Si, Fe, Al, Ca, Mg, Na, K, C, H, N, P).

В составе почв обнаружены почти все известные химические элементы. Средние цифры, показывающие содержание отдельных элементов в литосфере и почвах, называют кларками.

Каждая фаза почвы имеет специфический химический состав. Твердая фаза автоморфных почв является преобладающей по массе и преимущественно состоит из минеральных — 80-90% (О2 , SiO2 ) и, в меньшей мере, — 10-15% — органических веществ. Затем идут в убывающем порядке алюминий и железо, кальций, калий, натрий и магний (табл. 13.1). Эти 8 элементов в сумме составляют около 99% минеральной части почв и почвообразующих пород. Около 1% приходится на все остальные элементы. Среди них повышенное содержание имеют, фосфор, марганец, сера и хлор, водород и углерод, которые относятся к макроэлементам. Очень незначительную часть почвы занимают микроэлементы: Сu, Zn, Mo, В, Pb и др. Углерод, азот и, частично, водород, сера и фосфор содержатся в основном в составе органических веществ.

Химические элементы в почвах находятся в форме различных соединений:

первичные и вторичные минералы(преобладающая часть: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калии, натрий, марганец, титан, хлор, частично фосфор и сера). органические вещества(Гумус и органические остатки состоят в основном из углерода (25-65%), кислорода (30-50%), азота (1-5%), водорода (2-5%). В составе молекул органических соединений всегда присутствуют сера, фосфор, а также ряд металлов, в том числе и микроэлементов). органо-минеральные соединения(представлена продуктами взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв: солями гумусовых кислот с ионами металлов и глиногумусовыми сорбционными комплексами). обменные (поглощенные) формы(Их количество измеряется единицами и десятками мг-экв на 100 г почвы (очень мало).

Поскольку в почвах преобладают отрицательно заряженные коллоиды, то в поглощенном (обменном) состоянии преобладают катионы. Преобладающими в ППК и играющими большую роль в почвенных процессах и формировании физико-химических свойств почв являются катионы: Са2+, Mg2+, Н+, Al3+, Na+, К, NH4+. Присутствуют также катионы Mn2+, Fe2+, лития, стронция и др. В поглощенном состоянии могут находиться и анионы (S042, РО43_, NО3- и др.) на положительно заряженных участках коллоидной мицеллы). почвенные растворы(В почвенном растворе содержатся минеральные, органические и органоминеральные вещества в виде ионных, молекулярных и коллоидных форм, растворенные газы: СО2, О2 и др.). газообразные формы в составе почвенного воздуха(Состав почвенного воздуха аналогичен атмосферному. В нем содержатся О2, N2, СО2, а также в небольших количествах метан, сероводород, аммиак, водород и др. В отличие от атмосферного, состав почвенного воздуха более динамичен как во времени, так и в пространстве). живое вещество почв(В состав живой фазы почв входят грибы, водоросли, бактерии, актиномицеты, мезо- и микрофауна. Основную массу живых организмов составляют: кислород (70%), водород (10%), азот, кальций (1-10%); сера, фосфор, калий, кремний (0,1-1%), железо, натрий, хлор, алюминий, магний (0,01-0,1%).