147

Минералогический состав почв

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВ

Минеральная часть почв в подавляющем большинстве случаев со­ставляет 55—60% ее объема и до 90—97% массы. Общее число мине­ралов, находящихся в почвах и почвообразующих породах, исчисля­ется сотнями. Каждый минерал обладает определенным химическим составом и имеет характерное для него внутреннее строение, т. е. определенное расположение атомов в кристаллической решетке. Ми­нералы почв и почвообразующих пород изучает особый раздел по­чвоведения — минералогия почв.

Все минералы почв ,и почвообразующих пород делятся на три основные группы:

1. первичные минералы, оставшиеся неизмененными после разру­шения массивно-кристаллических пород литосферы Земли;

2. вторичные глинистые минералы и окислы, образовавшиеся главным образом в результате комплекса процессов выветривания и почвообразования из первичных минералов и продуктов их раз­рушения;

3. растворимые минералы — соли, которые могут находиться в почвенном растворе и в сухих условиях переходить в твердую фазу почвы.

Первичные минералы почв

Первичные минералы — основная группа веществ почвы и коры выветривания, являющихся исходным материалом для образования тонкодисперсных вторичных минералов. Эта потенциальная часть почвы неустойчива в условиях зоны гипергенеза.

Первичные минералы почти целиком сосредоточены в грануломе­трических фракциях размером более 0,001 мм. Это определяется ис­ходными размерами минеральных зерен в плотных породах, а также максимальными пределами их дробления при механических и темпе­ратурных воздействиях.

По соотношению содержания главнейших групп породообразую­щих минералов рыхлые почвообразующие породы (и соответственно формирующиеся на них почвы) существенно отличаются от плотных пород. Обусловлено это тем_; что рыхлые почвообразующие породы представляют собой продукт многократного переотложения и дли­тельного изменения материала плотных пород под действием физи­ческих, химических и биологических агентов, что приводит к относи­тельному накоплению более устойчивых к выветриванию минералов, и прежде всего кварца. В свою очередь, в зависимости от грануло­метрии рыхлых почвообразующих пород участие первичных минера­лов в формировании их состава весьма различно: первичные минера­лы составляют 90—98% массы мелкозема песков, 50—80% суглинков и 10-12% глин.

В почвах и почвообразующих породах наиболее распространены следующие, группы первичных минералов.

Полевые шпаты (алюмосиликаты) — большая группа широко распространенных и относительно устойчивых к выветриванию ми­нералов. Они составляют около 60% массы, земной коры, а в почвах их около 10—15%. Типичные представители полевых шпатов: орто­клаз, альбит, анортит и пла­гиоклазы как изоморфные смеси альбита и анортита.

Силикаты в литосфере содержатся в количестве около 20%: оли­вин, авгит, роговая обманка и др.

Кварц — один их наиболее распространенных минералов многих магматических пород, осадочных отложений и почв. Пре­обладание кварцевых минералов в почвах обусловливает их низкое плодородие.

Слюды (3% от общего объема пород) являются важнейшими ис­точниками питания растений калием, так как разрушаются сравни­тельно быстро. В числе слюд отмечаются мусковит и биотит.

Апатит — очень прочный минерал изверженых пород, в состав которого входят фосфор, кальций, фтор, хлор. Апатит — главнейший первоисточник фосфора в биосфере.

В изверженных породах установлено более 1000 различных мине­ралов. Одни из них очень устойчивы, долго сохраняются в почвах и почвообразующих породах, давая возможность судить о длительно­сти почвообразования. Это минералы группы эпидота, дистена, анда­лузита, граната, а также ставролит, циркон, турмалин. Доминирую­щими минералами, имеющими важное значение в почвообразовании, как считает В.А. Ковда, являются кварц, полевые шпаты, оливины, пироксены, амфиболы, слюды, апатит, роговые обманки.

Преобразование первичных минералов в почвах и корах выветри­вания сопровождается образованием различных растворов, золей и гелей кремнезема, силикатов, окислов железа, алюминия, а также формированием вторичных глинистых алюмосиликатов, поступление в почвенные растворы простых солей.

В природе (в почвах, почвообразующих породах, в литосфере) первичные минералы встречаются в составе массивно-кристалличе­ских, метаморфических и осадочных пород и эти породы представля­ются как ассоциации минералов. Широкое распространение в почвах и осадочных рыхлых отложениях имеют индивидуальные кристаллы первичных минералов. Таким образом, в почвах первичные минералы наблюдаются как в обломках (зернах) горных пород, так и в отдельно разобщенном состоянии. Обломки пород приурочены к крупнопесча­ным и гравелистым фракциям гранулометрического состава, а инди­видуальные минералы входят в состав тонкого песка и пыли.