Грунтоутворюючі породи

Тема 2. Фактори ґрунтоутворення

В.В.Докучаєв установив, що ґрунт як особливе природне тіло формується в результаті тісної взаємодії наступних факторів - клімату, рослинності, ґрунтоутворюючих порід, рельєфу місцевості і віку країни (часу). Сполучення факторів ґрунтоутворення - це комбінація екологічних умов розвитку ґрунтоутворювального процесу і ґрунтів. Необхідно також враховувати ще один фактор – виробничу діяльність людини, що створює як прямий, так і непрямий вплив на ґрунтоутворення і ґрунтовий процес.

Гірські породи, з яких формується ґрунт, називають ґрунтоутворювальними чи материнськими.

Ґрунтоутворювальна порода є матеріальною основою ґрунту і передає їй свій механічний, мінералогічний і хімічний склад, а також фізичні, хімічні, фізико-хімічні властивості, що надалі поступово змінюються в різному ступені під впливом ґрунтоутворювального процесу.

Ґрунтоутворювальні породи розрізняються за походженням, складом, будівлею і властивостями. Літосфера складається з магматичних, метаморфічних і осадових порід. Магматичні утворилися із силікатних розплавів, що застигли в глибині земної кори (інтрузивні), чи з магми, що вилилася на поверхню Землі (ефузивні). Досягають 95% загальної маси порід, що складають літосферу. Мають кристалічну будівлю. Це граніти, дуніти і т.д. Ґрунтоутворювальними є в рідких випадках, в основному в гірських областях.

Метаморфічні породи - вторинні породи, що утворилися з магматичних чи осадових порід у надрах землі в результаті глибоких перетворень (сланці, гнейси) Їхнє значення в ґрунтоутворенні мале.

Осадові породи - відкладення продуктів вивітрювання масивно-кристалічних порід чи залишків різних організмів. Вони підрозділяються на уламкові, хімічні осади і біогенні. Серед осадових порід хімічного і біогенного походження важливу роль грають карбонатні відкладення - вапняки, мергелі, доломіти, крейда.

Древні осадові породи, утворені в дочетвертинний період, є переважно щільними породами. Молоді осадові породи сформувалися в четвертинний період у результаті вивітрювання корінних порід і перевідкладення продуктів їхнього руйнування водою, вітром, льодом. Їхнє утворення продовжується і в даний час. На відміну від щільних корінних порід вони характеризуються сприятливими для ґрунтоутворення властивостями: пухким складом, пористістю, водопроникністю, водоутримуючою і поглинальною здатністю.

2.1.1. Вивітрювання

Вивітрювання - сукупність складних і різноманітних процесів кількісної і якісної зміни гірських порід і мінералів, що їх складають, під впливом атмосфери, гідросфери і біосфери.

Горизонти гірських порід, де протікають процеси вивітрювання, називаються корою вивітрювання. У ній розрізняють дві зони: зону поверхневого чи сучасного вивітрювання і зону глибинного чи древнього вивітрювання. Потужність кори сучасного вивітрювання, у якій може протікати ґрунтоутворювальний процес, коливається від декількох сантиметрів до 2-10 метрів.

У процесі вивітрювання розрізняють три форми - фізичну, хімічну, біологічну.

Фізичне вивітрювання - механічне роздроблення гірських порід і мінералів без зміни їхнього хімічного складу. Найбільш інтенсивно воно протікає при великих амплітудах коливань температури. Фізичне вивітрювання прискорюється при наявності води, що, проникаючи в тріщини гірських порід, створює капілярний тиск великої сили. Ще сильніше руйнівна сила води при замерзанні. В областях аридного клімату аналогічну роль виконують солі, що проникають у тріщини і кристалізуються в них.

Фізичне вивітрювання, роздрібнюючи і розпушуючи масивні породи, значно збільшує загальну поверхню, що створює сприятливі умови для прояву хімічного вивітрювання.

Хімічне вивітрювання - процес хімічної зміни і руйнування гірських порід і мінералів з утворенням нових мінералів і з'єднань.

Найважливішими факторами цього процесу є вода, вуглекислий газ і кисень. У результаті хімічного вивітрювання змінюється фізичний стан мінералів і руйнується їхня кристалічна решітка. Порода збагачується новими (вторинними) мінералами і здобуває зв’язність, вологоємність, поглинальну здатність і інші властивості.

Біологічне вивітрювання - механічне руйнування і хімічна зміна гірських порід і мінералів під дією організмів і продуктів їхньої життєдіяльності. При біологічному вивітрюванні організми витягують з породи необхідні для побудови свого тіла мінеральні речовини й акумулюють їх у поверхневих горизонтах породи, створюючи умови для формування ґрунтів. Вони виділяють у зовнішнє середовище вуглекислий газ і різні кислоти, що руйнують мінерали. Тварини, як і рослини, механічно розпушують гірські породи і своїми виділеннями сприяють їхній зміні.

Характер руйнування при вивітрюванні залежить від умов середовища, у якому воно протікає, від мінерального складу порід, зокрема від змісту SіО2. Останнє може відбитися на складі продуктів вивітрювання. Так, при вивітрюванні кислих порід утворюються переважно піски і супіски, середніх порід - суглинки, основних - важкі суглинки і глини.

При вивітрюванні поряд з руйнуванням первинних мінералів утворюються і вторинні мінерали.

Розрізняють два основних типи кори вивітрювання: спаллітну, для неї характерне утворення глинистих мінералів, переважно монтмориллонітової групи і гідрослюд, збереження найбільш стійких первинних мінералів; аллітну, для якої характерно панування вторинних мінералів групи гідроокисів заліза й алюмінію, майже повне руйнування первинних мінералів (крім кварцу), винос основ і кремнезему, у складі глинистих мінералів переважають каолініт та галлуазит.

2.1.2. Головні ґрунтоутворювальні породи

До головних ґрунтоутворювальних порід відносяться пухкі осадові породи. На них майже повсюдно розвиваються ґрунти.

У залежності від генезису, умов формування четвертинні осадові породи характеризуються різним складом, будівлею, складенням і властивостями, що істотно відбивається на ґрунтоутворенні і родючості ґрунтів, що формуються.

Елювіальні породи чи елювій – продукти вивітрювання корінних порід, що залишилися на місці утворення. Елювіт формується в гірських областях і на рівнинних плато, відрізняється великою розмаїтістю за складом і потужністю. Для елювію характерний тісний зв'язок з вихідною породою, поступовий перехід від пухкого дрібноземистого матеріалу до щільної породи.

Делювіальними породами чи делювієм називаються наноси, відкладені на схилах дощовими чи талими водами. Елювій відкладається у вигляді положистого шлейфа. У вершині шлейфа часто накопичується грубий матеріал, а наприкінці шлейфа - пилуватий, глинистий. Для делювію характерні відносна орієнтованість і добре виражена шаруватість. За складом делювій різноманітний. Делювіальні породи широко поширені в передгірних областях і служать материнськими породами для різних ґрунтів.

Пролювій формується в гірських країнах біля підніжжя гір у результаті діяльності тимчасових водяних і селевих потоків значної сили. Характеризується поганою сортированістю, включенням велико уламкового матеріалу. Делювій і пролювій часто сполучаються, утворюючи делювіально–пролювіальні відкладення.

Алювіальні породи чи алювій являють собою опади, відкладені при розливі рік (заплавний алювій). До алювіальних порід відносяться також донні відкладення рік(русловий алювій). Русловий алювій складений пісками різної зернистості. Заплавний алювій переважно суглинний і глинистий. Алювіальні відкладення характеризуються шаруватістю, обкатаністю мінеральних зерен, включенням органічних залишків. Служить материнською породою для різних заплавних ґрунтів, що відрізняються високою родючістю.

Озерні відкладення відрізняються глинястістю і шаруватістю. У них часто спостерігаються органічні прошарки, можуть накопичуватися вуглекислий кальцій, гіпс або легкорозчинні солі.

Льодовикові чи моренні відкладення – продукти вивітрювання різних порід, переміщені і відкладені льодовиком. Звичайно залягають на піднесених вододільних просторах. Для морен характерні наступні особливості: несортованість, неоднорідний механічний склад, наявність валунів, збагачення піщаними фракціями, червоно - буре, рідше жовто –буре й інше фарбування.

Флювіогляціальні чи водно–льодовикові відкладення пов'язані з діяльністю могутніх льодовикових потоків. Випливаючи з-під льодовика, вони переміщували льодовиковий матеріал і перевідкладали його за краєм льодовика. Характеризуються сортированістю, шаруватістю, не містять валунів, безкарбонатні, переважно піщані і піщано-ріняві. Ґрунти, сформовані на цих породах, відрізняються низькою родючістю.

Покривні суглинки поширені в зоні льодовикових відкладень і розглядаються як відкладення мілководних прильодовикових розливів талих вод. Характеризуються добре вираженою сортированістю, великим змістом пилуватих фракцій, не містять валунів. На них розвиті підзолисті, дерено-підзолисті і сірі лісові ґрунти.

Леси і лесовидні суглинки мають різний генезис. Їхніми загальними рисами є палеве чи бурувато-палеве забарвлення, карбонатність, пилувато-суглинистий механічний склад з перевагою крупнопилуватої фракції (0,05-0,01мм), борошнистість, пористість, пухке складення, мікроагрегованість, гарна водопроникність. За хімічними і ввідно-фізичними властивостями ці породи найбільш сприятливі для розвитку рослин. При сприятливих кліматичних умовах на них формуються високородючі чорноземні ґрунти, а також сіроземи, каштанові, сірі лісові. Лесовидні суглинки на відміну від лесів мають місце як у поза- льодовикових областях, так і в областях льодовикових відкладень, серед покривних суглинків. Лесовидні суглинки менш карбонатні, зустрічаються безкарбонатні, більш грубозернисті. У них слабкіше виражена борошнистість і пористість, відзначається шаруватість.

Еолові відкладення утворюються в результаті акумулятивної діяльності вітру, що виявляється найбільш інтенсивно в пустелях. До них відносяться сортовані піщані наноси, що утворюють особливі форми рельєфу - бугри, бархани, дюни.

Морські відкладення формуються в результаті переміщення берегової лінії морів, явищ трансгресії і регресії, що неодноразово спостерігалися в четвертинний період. Відрізняються шаруватістю, сортованістю і великою акумуляцією солей.

Роль ґрунтоутворюючих порід у ґрунтоутворенні визначається тим, що вони в значній мірі впливають на склад, властивості ґрунтів, що формуються на них. Це, у свою чергу, позначається на швидкості перетворення мінеральної маси при ґрунтоутворенні, закріпленні органічних речовин, що утворюються, і т.д.

Мінералогічний, хімічний і механічний склад порід визначають умови виростання рослин, дуже впливають на гумусонакопичування, опідзолювання, оглеєння, засолення й інші процеси. У залежності від механічного складу, характеру складення породи розрізняються за водопроникністю, вологоємністю, пористістю, що визначає в процесі розвитку ґрунтів їх водяний, повітряний, тепловий режими. На водяний режим ґрунтів впливає будівля породи. Від материнських порід залежать швидкість і напрямок ґрунтоутворювального процесу, формування і рівень ґрунтової родючості.

Дата добавления: 2014-01-04