34.Диагностика почв

35.Выветривание почв: физическое, биологическое

Выветривание горных пород – начальный этап большого геологического круговорота веществ на земной поверхности.

Выветривание – совокупность сложных процессов количественного и качественного изменений горных пород и слагающих их минералов под воздействием агентов атмосферы, гидросферы и биосферы, ведущих к трансформации и транслокации вещественного состава поверхностных слоев литосферы и превращения ее в кору выветривания.

Биологическое выветривание – механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности.

При биологическом выветривании организмы извлекают из породы необходимые для построения своего тела минеральные вещества и аккумулируют их в поверхностных горизонтах, создавая условия для формирования почв. Корни растений и микроорганизмы выделяют во внешнюю среду углекислый газ и различные органические кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную и др.), которые оказывают разрушающее действие на минералы. Нитрификаторы образуют азотную кислоту, серобактерии – серную кислоту, усиливающие процесс выветривания.

Физическое выветривание – механическое раздробление горных пород и минералов без изменения их химического состава.

Оно протекает под воздействием резких колебаний температур (суточных и сезонных), которые приводят к возникновению процессов расширения–сжатия; при наличии воды, попадающей в трещины, создается капиллярное давление большой силы, еще интенсивнее разрушающее действие воды проявляется при замерзании (вода расширяется на 1/10 объема). Аналогичную роль выполняют кристаллизующиеся в трещинах соли (например, гипс при кристаллизации увеличивается в объеме на 1/3). Велика роль в этом виде выветривания корневых систем, выполняющих разрыхляющую работу. Кроме перечисленных факторов физического выветривания, следует упомянуть о том, что горные породы состоят из зерен различных минералов (гранит – из прочно скрепленных друг с другом кристаллов кварца, полевых шпатов, слюд и других минеральных зерен), которые при нагревании расширяются неодинаково и при частой смене температуры приводят к образованию сети тонких трещин.

36.Выветривание почв: химическое

Химическое выветривание – процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими его агентами являются вода, СО_2, кислород и различные органические соединения преимущественно кислотного типа.

Идут реакции: растворения, окисления, гидратации и гидролиза минералов.

Растворение минералов в воде увеличивается при росте температуры, насыщении воды углекислым газом и повышении концентрации воздействующего раствора.

В результате выветривания путем растворения и выщелачивания граниты могут потерять 30–35% своей массы, базальты – 75–90%, а известняк – до 99%.

Гидролиз приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных металлов кристаллической решетки минералов на ионы водорода молекул воды:

Гидратация – химический процесс присоединения молекул воды к частицам минералов:

Окисление – наиболее распространенный и активный процесс выветривания минералов, заключающийся во взаимодействии минералов с кислородом:

В процессе окисления пирита, наряду с сульфатами и гидратами оксидов железа, образуется серная кислота, участвующая в создании новых минералов. Окислительные процессы ведут обычно к сильному подкислению среды и интенсивному выносу катионов в условиях достаточного увлажнения.

В результате химического выветривания разрушаются кристаллические решетки первичных минералов, порода обогащается глинистыми минералами и приобретает связность, влагоемкость, поглотительную способность и другие свойства, более характерные для почв.