Картография и почвоведения

        Наиболее устойчивыми к выветриванию  являются из всех горных пород  метаморфические, менее устойчивые - осадочные. Из минералов устойчивы кварц, менее устойчивые минералы, содержащие соединения железа с низкой степенью окисления.

         Таким образом, при протекании  процесса выветривания имеет  место и физическое, и химическое  изменение горных пород,  и  этот процесс усиливается под  действием климатических факторов- высокой температуры, атмосферных осадок.

         Горная порода превращается в  почву в результате двух совместно  идущих процессов- выветривания  и почвообразования. Создание почвы  только одним выветриванием не  происходит. Выветривание только создает условие для почвообразования, т.е. для развития почвообразовательного процесса.

        Сейчас выветривание происходит  и антропогенным путем, т.е.  в разрушении пород и минералов  принимают участие вещества, выбрасываемые  в окружающую среду объектами хозяйственной деятельности человека.

        В результате внутрипочвенного  выветривания изменились не только  составы минералов, но и свойства  почвенных растворов, емкости  обмена, физическое или коллоидное  состояние почв.  Эти изменения,  в свою очередь, определяют плодородие, функциональные свойства и роль почвы в экосистемах, доступность биогенных элементов растениям.  

  Почвообразовательный  процесс, или почвообразование- это сложный природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием комплекса факторов почвообразования в природных или антропогенных экосистемах земли.

 Почвообразовательный  процесс является многостадийным  процессом. Он состоит из стадии  начального почвообразования, стадии развития почвы, стадии равновесия и стадии эволюции.

  Стадия начального почвообразования является самой длительной, начинается с момента поселения живых организмов на скальных породах или на продуктах их выветривания и переотложения.  При этой стадии образуются слабо дифференцированные генетические горизонты почвы.                 

                              ФАКТОРЫ  ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ.

      Почвы образуется в результатете  многообразных изменении верхних  горизонтов горных пород под воздействием раститительных животных орг-ганизмов.Однако образование почв зависит и от ряда других природных условии. Условие, под воздействием которых протекает поп и формируется почвы наз-ся ФПО.Докучаев выделил следующие пять  ФПО.

     ПОП.   КЛИМАТ.  РАСТ-ТЬ  И  ЖИВ.МИР(БИОЛ.ФАКТОР).  РЕЛЬЕФ.ВРЕМЯ.  В допольнение к этим выделеляет еще  фактор производодственную деятельность человека.

     ПОП  является минеральной основой  для почвы.Порода как бы по  наследству передает почве свой  механический,минерологически,химически состав,физ свойства которых в дальнейшем изменяется под воздействием ПОП.

     КЛИМАТ.Участие  климата в почвообразовании проявляется  в воздей-вии на почву выпадающих  осадков,газов атмосферы( О2, N2,CO2)  паров воды и притекающей солнечной энергии.Климат—главный источник энергии для биологических и почвенных процессов-

солнечная радиация, а основной источник увлажнения- атмосферные  осадки.

      Ведущее значение БИОЛОГИЧЕСКОГО  ФАКТОРА опред-ся прежде,всего  формированием и развитием наиболее сущест-го св-ва почвы плородия.

РЕЛЬЕФ –оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов.     ВРЕМЯ или  ВОЗРАСТ   СТРАНЫ все процессы протекает в какой то отрезке  времени.

     С  развитием человеческого  общества  хозяйственная деятелность человека растёт.

Тема 2: «Гранулометрический  состав почв и почвообразующих  пород». 

1.  Почвообразующие  породы.
2. Классификация почв и пород по механическому составу.

Значение механического  состава. 

           Под воздействием климатических  и биологических факторов верхние горизонты горных пород превращаются в почвы. Поверхностные горизонты горных пород называются почвообразующими или материнскими породами. Горные породы – это ассоциация различных минералов. А минерал – это природное тело, образующееся в результате физико-химических процессов, совершающихся в земной коре, имеющее однородные химический состав и физический состав.

    Различия  в свойствах почвообразующих  горных пород наследуются почвами, поэтому однотипные почвы, образованные на различных горных породах неодинаковы.

    Горные  породы, слагающие литосферу, по происхождению  подразделяются на магматические (или  массивно-кристаллические), осадочные  и метаморфические.

    Каждая  горная порода из этих трех групп с  точки зрения формирования почв и  почвенного плодородия имеют свои особенности. 

      Магматические породы образуются при охлаждении и затвердении магмы, вышедшей на поверхность земли или застывшей внутри земной коры. Эти горные породы имеют кристаллическое строение. Основными элементами, составляющими магматические породы являются кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий. В зависимости от содержания этих элементов магматические породы подразделяются на кислые, средние и основные.

    К кислым магматическим породам относятся граниты, гранулиты, пегматиты и др. В  них  высокое содержание кремнезема (65 – 77% оксиды кремния), фтора, бора и малое количество щелочных и щелочноземельных металлов. Основной минералогический состав: кварц, кислый плагиоклаз, слюды, амфиболы, изредка пироксены и ортоклаз, полевые шпаты, биотит, роговые обманки, стекло.

    К средним магматическим породам (содержат 52 – 65% оксида кремния) относятся трахит, диорит, порфирит, сиенит. Эти породы имеют следующий минералогический состав: полевой шпат, биотит, амфибол, ромбический пироксен, роговая обманка, авгит, плагиоклазы, стекло и др.

    Основные магматические породы включают базальт, перидотит, дунит, габбро, характеризуются низким содержанием кремнезема (40 – 52% оксида кремния). Минералогический состав: плагиоклаз, пироксен, стекло и др.

    Осадочные почвообразующие  породы образовались на земной поверхности путем выветривания и переотложения продуктов разложения магматических и метаморфических пород или из отложений остатков различных организмов.

    Осадочные породы по своему происхождению бывают морские и континентальные. Группы морских и континентальных осадочных пород в свою очередь делятся на подгруппы а зависимости от способа накопления – механические наносы, химические осадки, породы биогенного генезиса.

    К осадочным морского происхождения относится известняки, конгломераты, песчаники, глинистые сланцы, глины. Содержат остатки морской фауны и флоры и включают легкорастворимые морские соли.

    Континентальными  осадочными породами – конгломератами, галечниками, песчаниками, песками и суглинками, солями и другими покрыты равнинные территории и пологие склоны на суше. Эти породы приносится и перераспределяются на суше в результате движения льдов, текущей воды и воздушных масс. Они не содержат остатков морской фауны и флоры и не включают легко растворимые морские соли.

    К осадочным породам химического  и органического происхождения  относится карбонатные, кремнистые, сернокислые и галоидные (гипс, каменная соль и др.), железистые, фосфоритные, органогенные (торф, угли, нефть и  др.) группы пород. Из них важная роль в формировании почвообразующих пород принадлежит карбонатным отложением (известняки, мергели, доломиты, мел). Примером песчаных пород являются кварц, полевые шпаты, слюды.

    Метаморфические почвообразующие  породы образуются из осадочных и массивно-кристаллических магматических пород в глубоких слоях земной коры под воздействием высокой температуры и большого давления. К этим породам относится мраморы, сланцы, кварциты и гнейсы, которые минералогически и химически близкие к гранитам.

    Вышерассмотренные горные породы по возрасту делятся  на 2 группы: 1) древние, или коренные, дочетвертичные, преимущественно плотные  породы, являющиеся продуктами разрушения всех трех пород различных геологических  эпох и периодов, 2) четвертичные, или  современные, рыхлые осадочные породы континентального и морского происхождения, на которых формируется почти везде почвы.

    По  генезису почвообразующие породы разделяются  на следующие категории – элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, озерные, ледниковые, эоловые, морские. Эти категории являются продуктами являются продуктами процесса выветривания.

На минеральную  часть приходится до 55-60% объема и  до 90-97% веса почвы. Почвенные минералы связаны с минералами магматических  и осадочных пород, участвующих в почвообразовании.

    В состав земной коры входят следующие  минералы: полевые шпаты (55%), мета- и  ортосиликаты (15%), кварц, опал, халцедон (SiO₂) (12%), слюды (3,0%), магнетит (Fe₃O₄) и гематит (Fe₂O₃) (3,0%), кальцит (СаСО₃) (1,5%), доломит (СаСО₃, MgСО₃) (0,1%). Эти минералы в основном содержатся в крупных фракциях почв:

    Минералы  почв и почвообразующих пород  делятся на три группы:

1. первичные минералы – продукты механического выветривания изверженных (магматических) и метаморфических пород:
2. вторичные глинистые минералы и оксиды – продукты выветривания или синтеза соединений, которые образовались на поверхности Земли и в почве в результате превращений первичных минералов под воздействием климатических и биохимических факторов.
3. Растворимые минералы (соли).

    Важнейшие химические, физические и биологические  свойства почв связаны с минералами.

    В почвах и почвообразующих породах  встречаются сотни минералов. Например, слюды (мусковит, биотит, эпидот, оливин) – ортосиликаты (соли H₄SiO₄); полевые шпаты – полисиликаты (ортоклаз, альбит, анортит, плагиоклаз), кремнезем (SiO₂) – кварц, кристобалит, халцедон; оксиды железа – гематит, гетит, лимонит, магнетит; оксиды алюминия – корунд, диаспор, гиббсит и др.

    К основным первичным минералам можно отнести полевые шпаты (ортоклаз, микроклин, анортоклаз,  санидин, альбит, оликлаз, андезит, ларадор, анортит, битовнит), слюды (мусковит, серицит, биотит, флогопит), хлориты (клинохлор, прохлорит, шамозит), амфиболы (роговая обманка), пироксены (диопсид), цеолиты (алюмосиликаты), кварц и минералы группы кремнезема (тридимит, кристобалит, халцедон, опал).

    К вторичными или глинистым  минералам относится монтмориллонитовая группа минералов (смектит):  монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, сапонит, волконскоит, соконит, гекторит; каолинитовая группа минелов; каолинит, диккит, галлуазит; гидрослюды: иллит, браммалит, ледикит, глауконит, гидрофлогопит; вермикулиты, монотермит, селиолит, палыгорскит, минералы гидроксидов железа и алюминия, аллофаны.

    Минералы  монтмориллонитовой группы оказываются большое влияния на физико-химические свойства почв и их плодородие. Такие свойства, как поглотительная способность, емкость поглощения катионов, набухание, липкость, водопроницаемость, максимальная гигроскопичность, твердость в той или иной мере определяются монтмориллонитом. От гидрофильности этих минералов зависит содержания не усвояемой растениями воды. В сочетании с гуминовыми кислотами минералы этой группы образуют водопрочные агрегаты, их смесь является хорошими сорбентами тяжелых металлов и других веществ.

    Растворимые минералы – это углекислые соли кальция, магния, натрия, калия, хлориды натрия, соли серной кислоты. Изучение минералов-солей (кальцит, доломит, арагонит, гипс, тенардит и др.) представляют огромный интерес, так как их количество, формы выделений, характер расположения и превращения отражают почвообразовательные процессы. Они имеют особенно важное значение для свойств почв сухостепной, полупустынной и пустынной зон. Использование этих почв в значительной мере зависит от степени и характера засоления. Важное значение для плодородия почв имеют минералы группы фосфатов: апатит, коллофан, варисцит, вивианит.