Мінералогічний та хімічний склад грунтів

Властивості грунтів значною мірою обумовлені хімічним складом первин­них мінералів,іх кристалічною структурою,а також кількістю і якісним складом вторинних мінералів,утворенних у процесі ґрунтоутворення.

Основними способами утворення вторинних мінералів у процесі вивітрювання є: кристалізація твердих мінералів із розчину, гідроліз, гідра­тація і дегідратація, окиснювально-відновні реакціі, диспергація, ізоморфні заміщення первинних і вторинних мінералів. Провідна роль в утворенні вторинних мінералів належить водному і тепловому режимам, реакціі середовища,окислювально-відновним умовам та біохімічним реакціям. За цих умов формуються вторинні мінерали трьох основних груп: мінерали простих солей; мінерали оксидів; гідрооксидів і глинистих мінералів.

Залежно від ступеня вивітреності мінеральної частини грунти поділя­ються на молоді, ранньостиглі, пізньостиглі та старі. Мінеральна частина молодих грунтів здебільшого пердставлена первинними мінералами, а грунти є збідненими на розчинні солі, гіпс, карбонати та розвиваються на елювіі порід. Ранньостиглих- у більшості з первинних мінералів, що містять №,Са~, М§~, Ре" (рогова обманка,біотитові слюди,натрієво-вапнякові шпати) в гумусовому горизонті не зустрічаються. Накопичуються глинисті мінерали: монтморилоніт, гідрослюда, вермикуліт. Це найбільш родючі грунти (чорноземи, сірі лісові, дернові тощо). Пізньостиглі більшість первинних мінералів вивітрилась, залишився переважно кварц, а польові шпати складають не більше 10%. Мінерали з кристалічною решіткою типу 2:1 (монтморилоніт, гідрослюда, вермикуліт) заміщуються мінералами з решіткою типу 1:1 (каолініт, хлорит). Підвищується вміст оксидів заліза та алюмінію. Це дерново-підзолисті грунти. Старі- верхні горизонти сильно збіднені мулуватою фракцією, внаслідок процесів вивітрювання та елювіювання. Накопичуються каолініт, гідроксиди заліза та алюмінію. Це чорноземи, підзоли, примітивні піщані грунти.

Валовий хімічний склад мінеральної частини грунту успадковується від кори вивітрювання (табл..5,3) та виражає характер процесів грунтотворення. Він є функцією гранулометричного,а як наслідок -мінералогічного складу.

Таблиця 4.3. Середній вміст хімічних елементів у літосфері та грунтах, %

від маси (А .П.Виноградов,1950)

Елементи	Літосфера	Грунт	Елементи	Літосфера	Грунт
О	47,20	49,0	С	0,10	2,00
8і	27,60	33,00		0,09	0,085
А1	8,80	7,13	Мп	0,09	0,085
Ге	5,10	3,80	Р	0,08	0,08
Са	3,60	1,37	N	0,01	0.11
N3	2.64	0.63	Си	0,01	0.002
К	2.60	1.36	£п	0.005	0.005
	2.10	0.60	Со	0.003	0.0008
Ті	0.60	0.46	В	0.0003	0.001
н	0.15	0.5	Мо	0.0003	0.0003

Приблизно половину літосфери та грунту складає кисень; друге місце займає кремній -майже чверть; десяту частину -алюміній та залізо; усього кілька процентів - кальцій, магній, натрій і калій.

У «живому» грунті є органічна речовина, вода, гази, тому в ньому у 20 разів більше вуглецю і в 10 разів-азоту. Збільшується в грунті також кількість кисню й водню, зменшується вміст алюмінію, заліза, калію, кальцію та магнію.

Серед основних мінералів велику фракцію в грунтах складають кварц та польові шпати, а тонкодисперсну фракцію-глинисті алюмосилікати. У відповідності з цим у валовому хімічному складі грунтів переважають кисень і кремній, менше алюмінію, дуже мало заліза, титану, кальцію, магнію, калію та натрію,інші елементи в мікрокількостях.

Кремнію найбільше у фракціях розміром понад 0.25мм. Це зв'язано з тим, що тут знаходиться багато кварцу. У дрібніших фракціях більше польових шпатів та інших первинних мінералів, особливо залізо-вмісних. Тому тут збільшується вміст алюмінію та заліза. У мулуватій фракціі багато глинистих мінералів, а отже чимало алюмінію та заліза.

Вміст окремих елементів у грунті визначається іх присутністю у складі певних мінералів та органічних сполук.

Кремній входить до складу первинних і вторинних мінералів, опалу, халцедону. їх накопичення пов'язане з біогенними або гідрогенними процесами.

Вуглець є основою специфічної органічноі речовини грунту- гумусу.

Кисень входить до складу мінералів і гумусу.

Водень містиця переважно в ґрунтовій волозі та органічних сполуках і визначає реакцію ґрунтового розчину.

Залізо і алюміній входять до складу первинних і вторинних мінералів, накопичуються у формі гідроксидів та оксидів, беруть участь у процесі структуроутворення.

Кальцій накопичується у формі солей -карбонатів і сульфатів, присутній у тонкодисперсних глинистих мінералах, гумусі, входить до складу обмінно-

поглинутих катіонів. Стабілізує реакцію ґрунтового розчину, закріплює гумусові речовини, бере участь у структуроутворенні.

Магній входить до складу глинистих мінералів; особливо монтморилоніту, вермикуліту, хлориту, вміщується в деяких первинних мінералах, входить до складу грунтово-поглинального комплексу. У посушливих умовах акумулю­ється у грунті у вигляді хлоридів і сульфатів.

Калій знаходиться переважно в глинистих мінералах тонкодисперсних фракцій (гідрослюди) та деяких первинних мінералах(біотит, мусковіт, калієві польові шпати). Є необхідним елементом живлення рослин.

Натрій входить до складу деяких первинних мінералів (натрієвмісні польові шпати). В посушливих умовах накопичується у вигляді хлоридів або в значних кількостях у складі грунтово-поглинального комплексу. Викликає засолення та осолонцювання грунтів.

Азот входить до складу гумусу, органо-мінеральних сполук,є обов'язковим елементом живлення рослин.

Фосфор складова частина органічноі частини грунту. Накопичується також у формі кислих, середніх та основних солей фосфорної кислоти, переважно з кальцієм, залізом і алюмінієм.

Сірка входить до складу гумусу, а також накопичується у вигляді сульфатів кальцію і магнію, особливо за посушливих умов.

Дата добавления: 2014-01-04