Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Процеси утворення материнських порід і мінеральної частини ґрунту

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

План засвоєння і викладу матеріалу:

1. Гірські породи й матеріали, що беруть участь у ґрунтоутворенні.

2. Вивітрювання гірських порід.

3. Види відкладень.

4. Основні ґрунтоутворюючі породи.

5. Кругообіг речовин у природі.

1. Гірські породи й матеріали, що беруть участь у ґрунтоутворенні

Ґрунт виникає в результаті ґрунтоутворюючого процесу – складного обміну енергії і речовин при тривалій взаємодії материнської породи, живого світу і зовнішнього середовища.

Материнськими чи ґрунтоутворюючими породами називаються поверхневі горизонти гірських порід, з яких утворюються ґрунти.

Ґрунт – це чотирифазна система, що складається з твердої, рідкої, газоподібної та біофази.

Тверда фаза ґрунту складається з мінеральної та органічної частин. Органічна частина представлена, в основному, ґрунтовим перегноєм і гумусом. Мінеральна частина твердої фази ґрунту походить від материнських гірських порід і мінералів. В усіх ґрунтах, крім торфових, у твердій фазі переважає мінеральна частина.

Рідка фаза – це ґрунтовий розчин, склад і властивості якого залежать від водного балансу навколишнього середовища і сольового складу.

Газоподібна фаза представлена ґрунтовим повітрям, що за своїм складу відрізняється від атмосферного повітря.

У процесі ґрунтоутворення беруть участь три групи гірських порід ( схема 2.1):

- Магматичні.

- Осадові.

- Метаморфічні.

Ґрунтотворні породи
Магматичні (при остиганні магми)	Осадові (вивітрювання і перевідкладення магматичних і метаморфічних порід)	Метаморфічні (утворилися з магматичних і осадових порід у глибинних шарах землі під дією високих температур і тиску (сланці, мармур)
Глибинні,інтрузивні (базальт)	Ті, що вилилися, ефузивні (граніт)	Уламкові, продукти механічного руйнування	Глинисті до 75% <0,01 мм	Породи хімічного та органічного походження

Карбонатні (вапно, мергель, крейда)	Кременисті	Сірчанокислі	Галоїдні (гіпс, кам'яна сіль)	Залізисті	Органогенні горючі породи (вугілля, торф, нафта)

Схема 2.1. Ґрунтотворні породи.

1. Магматичні породи утворилися при остиганні рідкої маси усередині земної кори, чи виплили на поверхню землі у виді лави. У першому випадку утворилися глибинні, інтрузивні породи, у другому – ті, що вилилися, ефузивні породи (граніт). Цей вид порід складає 95% літосфери, хоча поширений як материнська порода тільки в гірських районах.

2. Осадові породи утворилися в результаті вивітрювання і перевідкладення магматичних і метаморфічних порід, а також з відкладень залишків різних організмів. Осадові породи поділяються на три групи:

3. Уламкові – це продукти механічного руйнування різних порід.

4. Глинисті – складаються переважно до 75% з часток <0,01 мм із перевагою часток <0,001 мм.

5. Породи хімічного й органічного походження – серед них виділяють карбонатні (вапно, мергелі, крейда), кременисті, сірчанокислі і галоїдні (гіпс, кам'яна сіль), залізисті, органогенні горючі породи (вугілля, торф, нафта).

3. Метаморфічні породи утворилися з магматичних і осадових порід у глибинних шарах землі під дією високих температур і тиску (сланці, мармур, кварцит). Ці породи рідко служать породами для ґрунтів, зустрічаються в горах.

Усі гірські породи за віком поділяються на дві групи: древні (дочетвертинні) і сучасні (четвертинні, пухкі).

До складу ґрунтоутворюючих порід і ґрунтів входять первинні та вторинні мінерали. Первинні утворилися в глибоких шарах землі з розплавленої магми, вторинні – з первинних у поверхневих горизонтах суші під впливом кліматичних і біологічних факторів.

У вагових співвідношеннях у ґрунті переважають первинні мінерали, за винятком червоноземних ґрунтів.

Первинні (>0,001 мм) мінерали: кварц, польові шпати, слюди, магнетит, апатит, рогова обманка. Їхнє значення таке: є матеріалом для утворення вторинних мінералів, складають кістяк ґрунту, від них залежить гранулометричний склад, а отже, усі водно-фізичні властивості, ємність поглинання.

Вторинні (<0,001 мм) мінерали: комплексні сполуки, що містять кремній, алюміній, залізо. До них відносяться: монтморилоніт Al₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O, каолініт і гідрослюди.

Прості (півтораоксиди R₂O₃, Al₂O₃, Fe₂O₃, фосфати, нітрати, оксиди калію й інших елементів) мінеральні сполуки є найбільш активною частиною ґрунту, вони взаємодіють між собою, мігрують по профілю ґрунту разом із ґрунтовим розчином.

Перетворення гірських порід у материнські відбувається в результаті вивітрювання.

2. Вивітрювання гірських порід

Вивітрювання – це механічне руйнування і хімічна зміна гірських порід і їхніх мінералів.

Зовнішні горизонти гірських порід, де відбувається вивітрювання називаються корою вивітрювання. Її потужність може сягати від декількох сантиметрів до 2 - 10 метрів.

Розрізняють три типи вивітрювання: фізичне, хімічне, біологічне. Усі три типи вивітрювання пов'язані між собою і проходять одночасно. Процес ґрунтоутворення почався з біологічного вивітрювання.

Фізичне вивітрювання – це подрібнення, механічне руйнування гірських порід і їхніх мінералів без зміни їхнього хімічного складу.

Основні фактори: температура, вода, повітря, зокрема вітер. Руйнування гірської породи відбувається внаслідок різкого коливання добових і сезонних температур. У результаті утворюються тріщини, в котрі потрапляє вода, що також сприяє здрібнюванню гірських порід.

У результаті цього типу вивітрювання гірська порода покривається пухкою масою, яка здатна пропускати повітря, воду і затримувати її.

Хімічне вивітрювання - це процеси хімічної зміни і руйнування гірських порід з утворенням нових мінералів і сполук.

Фактори: вода, вуглекислий газ і кисень. Цей процес вивітрювання складається з розчинення гірських порід у воді, гідролізу, гідратації (приєднання молекул води до хімічних сполук) та окислення.

У результаті фізичного і хімічного вивітрювання утвориться рухляк, що ще не можна назвати ґрунтом.

Біологічне вивітрювання пов'язане з життєдіяльністю організмів. У цьому виді вивітрювання беруть участь мікроорганізми, гриби, водорості, лишайники (виділяють кислоти), мохи.

Усі мікроорганізми підрозділяються на:

- аеробні – живуть у ґрунті при достатньому доступі кисню;

- анаеробні – живуть при недостатньому кисневому живленні, що спостерігається в перезволожених ґрунтах.

Влітку в 1 г чорноземного ґрунту знаходиться близько 5 млн бактерій, на 1 га – 12 т мікроорганізмів. Аеробні бактерії призводять в основному до окисних процесів, тобто приєднання кисню. Під дією анаеробних – відбуваються відбудовні процеси.

Рослини також беруть участь у вивітрюванні, адже вони виділяють органічні кислоти, що взаємодіють з мінеральною частиною ґрунту й утворюють комплексні органо-мінеральні сполуки.

3. Види відкладень

Розрізняють наступні види відкладень:

Елювій – вимиваю, руйнування гірської породи, що залягає на місці свого утворення.

Ілювій – вмиваю, характерний для дерново-підзолистих ґрунтів.

Алювій – намиваю, утвориться в заплавах рік, донні відкладення проточних озер.

Делювій – змиваю, відкладення в підніжжя схилів у результаті змиву. Великі частки осідають вище по схилу, дрібні – нижче.

Пролювій – зношу, це активний делювій. У горах тимчасові селеві потоки зносять різні частки й ці відкладення називаються пролювієм.

Колювій – осип, відкладення зв'язані з дією вітру.

4. Основні ґрунтоутворюючі породи

Ґрунтоутворюючими породами, в основному, є породи льодовикового походження. До них відносяться морени, озерно-льодовикові відкладення і водно-льодовикові (флювіогляціальні) наноси.

Моренами називаються уламки гірських порід, що переносяться і відкладаються в нових місцях льодовиком, що рухається. Виділяють основну і кінцеву морену (схема 2.4.1.).

Морена	основна	поверхнева
внутрішня
донна
кінцева	на окраїні льодовика (гряди, пагорби)

Схема 2.4.1.

Ґрунти, що утворилися на моренах, мають легкий гранулометричний склад (піщані, супіщані). Покриваючі морену – це покривні суглинки, вони без валунів, не шаруваті.

Озерно-льодовикові відкладення здебільшого містять механічні елементи розміром <0,01 мм. Вони представлені стрічковими глинами і супіссями; утворилися в прильодовикових озерах.

На флювіогляціальних наносах (які відкладаються за межами льодовика з текучих льодовикових вод) утворюються ґрунти середнього гранулометричного складу – супіщані та глинисті ґрунти.

У степовій і лісостеповій зонах породами, що підстилають є покривні суглинки (суглинки, що покривають морени), морські четвертинні відкладення й еолові (вітрові) наноси.

Ґрунти, що утворюються на цих наносах, мають середній чи важкий гранулометричний склад.

Лес – це здрібнена порода глинистого складу, карбонатна, у якій переважають (>50%) частки крупного пилу 0,05-0,01 мм.

На лесі утворюються ґрунти середнього гранулометричного складу з нейтральною реакцією середовища та оптимальним водним режимом, а саме: чорноземи.

Ґрунти напівпустель і пустель утворюються на піщаних відкладеннях, вони характеризуються легким гранулометричним складом, погано забезпечені водою, мають бідну рослинність, а отже є малородючими.

Ґрунти субтропіків утворюються на вивітрених гірських породах різного гранулометричного складу, вони багаті поживними елементами, досить забезпечені водою, є ґрунтами високої ефективної родючості.

5. Кругообіг речовин у природі

Процес ґрунтоутворення супроводжується кругообігом речовин. Існує два кругообіги речовин:

- великий геологічний;

- малий біологічний.

Великий геологічний кругообіг пов'язаний з переміщенням і відкладенням величезних мас великих і дрібних часток гірських порід. Разом з потоками води, під дією вітру, за допомогою льоду ці частки потрапляють у моря й океани в результаті чого змінюється рельєф, відбувається процес утворення нових гір і омолоджування старих.

Згодом відкладення, що нагромаджуються на дні водойм, утворюють осадові породи, виходять на поверхню та можуть стати сушею.

Для процесу ґрунтоутворення геологічний кругообіг менш важливий, ніж біологічний, який покладено в основі ґрунтоутворюючого процесу і саме він забезпечує циклічну динаміку біогеохімії ґрунтоутворення, рис. 2.5.1:

Рис.2.5.1. Біологічний кругообіг речовин і ґрунтоутворення (за В. А. Ковдою, 1973).

Сутність малого біологічного кругообігу речовин зводиться до споживання рослинами зольних елементів із ґрунту, їхньою участю в біохімічних процесах і повернення в ґрунт після відмирання рослин.

Лекція 3.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒