Процессы метаморфизации почв
Метаморфизация почв – это большая группа процессов преобразования состава и строения почвообразующей породы в результате почвообразования, происходящего in situ без выноса или привноса вещества. В значительном числе случаев эти процессы имеют место не в чистом виде, а в сочетании с аккумулятивными или элювиальными процессами. Например, метаморфическое оглинивание в каком-то горизонте может сопровождаться гумусонакоплением или выщелачиванием оснований; метаморфизация профиля в целом может сопровождаться дифференциацией веществ в его пределах, а метаморфизация горизонта может сопровождаться некоторым перераспределением веществ в пределах этого горизонта или в пределах структурных отдельностей. Так что понятие о метаморфическом преобразовании в почвах in situ всегда является в какой-то мере относительным, тем более что оно протекает под воздействием циркулирующих растворов того или иного состава.
Сиаллитизация - это процесс внутрипочвенного выветривания первичных алюмосиликатов с образованием и аккумуляцией in situ вторичной глины сиаллитного состава. Обычно сиаллитизация сопровождается десиликацией с образованием вторичного кварца. Часто этот процесс называют оглинением (образование глинистой массы под влиянием почвообразования). Процесс начинает развиваться при первичном почвообразовании, но своего максимального развития он достигает в полноразвитых почвах, формирующихся на рыхлых породах при участии не только низшей, но и высшей растительности.
Первичные минералы, присутствующие в почвенной толще, могут непосредственно под влиянием биохимических и химических агентов в процессе распада и вторичного синтеза на месте переходить во вторичные глинные минералы (каолинит, монтмориллонит, нонтронит). Для этого необходимо: 1) чтобы те или иные горизонты почвы в течение значительной части года находились в условиях положительных (но не очень высоких) температур и достаточного увлажнения; 2) чтобы циркулирующие в почвенной толще растворы были насыщены углекислотой и имели реакцию, близкую к нейтральной (рH = 6,0-7,5), что обеспечивает коагуляцию образующихся коллоидальных продуктов выветривания.
В наиболее яркой форме оглинение происходит, если образующиеся при почвообразовании глинные минералы не перемещаются в почвенной толще, а сохраняются на месте своего образования. При этом сиаллитизация (оглинение) обычно сопровождается десиликацией. Часто этот процесс называют внутрипочвенным оглиниванием, метаморфическим оглиниванием - с тем, чтобы подчеркнуть основной результат этого процесса. Морфологическими признаками этого процесса в почвах служат оглинивание и некоторое уплотнение почвы по сравнению с почвообразующей породой в средней безгумусовой части профиля, при отсутствии видимой элювиально-иллювиальной дифференциации профиля и следов иллювиирования в оглиненном горизонте. В наиболее яркой форме этот процесс выражен в буроземах и бурых лесных почвах.
Монтмориллонитизация - это процесс внутрипочвенного выветривания первичных алюмосиликатов с образованием и накоплением in situ вторичной глины монтмориллонитового состава. Морфологическим признаком этого процесса служит образование в почве тяжелого глинистого горизонта (или части профиля), сильно набухающего, вязкого и пластичного во влажном состоянии и сильно растрескивающегося при высыхании. Обычно монтмориллонитовые горизонты имеют темную (темно-серую, темно-бурую, черную) окраску вследствие образования темноокрашенных гумусово-глинистых комплексов даже при очень малом содержании гумуса.
Гумуссиаллитизация - это процесс преобразования минеральной массы под воздействием нейтральных и слабокислых гумусовых веществ, способствующих частичному выносу оснований при хорошем дренаже и формированию дернинно-гумусированного глинисто-щебнистого профиля почв. Этот процесс развивается под горно-луговой и горно-лугово-степной растительностью. Морфологически данный процесс проявляется в оглинивании почвы без видимых следов перемещения глинистого материала, темной окраске почвы вследствие интенсивного гумусообразования и гумусонакопления, щебнистости, возрастающей с глубиной, комковатой структуре.
Ферраллитизация - это процесс внутрипочвенного выветривания первичных алюмосиликатов с образованием и аккумуляцией in situ вторичной глины ферраллитного состава. Обычно ферраллитизация сопровождается интенсивной десиликацией без образования вторичного кварца, с выносом оснований и избытка кремнекислоты. В составе ферраллитизированного материала преобладают кварц, каолинит и минералы группы гидрооксидов алюминия (гидраргиллит, диаспор) и железа (лимонит, гематит). Морфологически этот процесс проявляется в высокой степени оглиненности, желтой или красной окраске, неясной макроструктуре при высокой микроагрегированности, наличии мелких железистых конкреций.
Ферсиаллитизация - это процесс накопления подвижных форм железа в виде Fe(OH)3 и Fe203 на фоне оглинения, обусловленного декарбонизацией. В первом случае почва приобретает желтые тона окраски, во втором - ярко-красные. Этот процесс наиболее сильно проявляется при декарбонизации пород и особенно известняков с хорошим дренажом.
Рубефикация (ферритизация, ожелезнение) - это процесс необратимой коагуляции и последующей кристаллизации окислов железа в почвенном профиле в результате периодического просыхания почвы в сухой и жаркий период года после приноса их и отложения в течение влажного периода. Морфологически этот процесс характеризуется яркой оранжевой или кирпичной окраской профиля или горизонта, где он развивается. При этом происходит цементация почвенной массы.
Оглеение - это процесс метаморфического преобразования минеральной почвенной массы в результате постоянного или периодического переувлажнения, приводящего к сильному развитию восстановительных процессов. Иногда эти процессы сменяются окислительными. Этот процесс сопровождается восстановлением ионов и соединений с переменной валентностью, разрушением кристаллической решетки первичных минералов (за исключением кварца и других устойчивых минералов), синтезом специфических вторичных минералов, имеющих в своей решетке ионы с низкой валентностью, незначительным выносом оснований и иногда аккумуляцией железа, серы и фосфора. Морфологически оглеение проявляется в бесструктурности и вязкости почвенной массы, наличии пятнистости, преобладании синих, голубых, зеленоватых, оливковых и сизых тонов окраски, в наличии ржавых пятен.