Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвоведение. Учебное пособие-1
.pdf
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
текстура
название
исходная порода
минералогический
состав
полосчатая
гнейс
гранит
сиенит
осадочные породы
полевые штаты
слюда
роговая обманка
сланцевая
сланец
глинистые
тальк
слюда
хлорит
роговая обманка
кварц
массивная
мрамор
кварцит
известняк
доломит
песчаники
кварцевые
кальцит
кварц и примеси
Название
Структура
Текстура
Окраска
Минералогический со-
став
11
Метаморфические горные породы образуются из магматических и
осадочных пород в зоне анаморфизма путем перекристаллизации.
Все метаморфические породы имеют кристаллическую структуру.
При этом форма зерен может быть:
- листоватой;
- чешуйчатой;
- игольчатой.
Классификация метаморфических пород
Таблица 1.5
1. Что называют горными породами.
2. Какие горные породы выделяют.
3. Чем характеризуются магматические горные породы, привести
примеры.
4. Чем характеризуются осадочные горные породы, привести примеры.
Таблица 1.6
Характеристика метаморфических пород
Контрольные вопросы:
5. Чем характеризуются метаморфические горные породы, привести
12
примеры.
6. Какие типы коры выветривания выделяют по химическому и минералогическому составу.
7. Назовите отличия химического состава почвы от химического состава горных пород по содержанию отдельных элементов.
8. Какая связь между гранулометрическим и химическим составом
горных пород и почв.
Тест-задания:
1. Что является основным источником минеральных соединений в
почве?
1. Грунтовые воды
2. Атмосферные осадки
3. Космическая пыль
4. Горные породы
2. Назовите главные отличия почв от почвообразующих пород по химическому составу.
1. Высокое содержание в почвах карбонатов
2. Более низкое содержание в почвах кристаллизационной воды
3. Большое разнообразие соединений большинства элементов, нали-
чие гумуса, динамичность состава
4. Более высокое содержание железа
3. По какому показателю магматические породы подразделяются на ультракислые, кислые, основные и ультраосновные?
1. По содержанию железа
2. По содержанию алюминия
3. По содержанию кремнезема
4. По содержанию карбонатов
4. По какому показателю коры выветривания подразделяются на аллитные
и сиаллитные?
1. По валовому содержанию SiО2
2. По содержанию СаО
3. По молекулярным отношениям SiО4: R2О3 в илистой фракции
4. По содержанию А12О3 во фракции физической глины
5. Изменяется ли химический состав почв в процессе почвообразования?
1. Да
2. Нет
6. К какой группе следует отнести почвы с гидрослюдистохлоритовым минералогическим составом?
1. Аллитные
2. Сиаллитные
7. Назовите тип коры выветривания при молекулярном отношении SiO2 :
R2О3 в иле, равном 1,8?
1. Аллитная
13
2. Сиаллитная
3. Сиаллитно-аллитная
8. Какие главные отличительные особенности химического элементного состава почв от состава горных пород?
1. Больше содержится кальция и магния
2. Меньше содержится азота и кислорода
3. Больше содержится кремния
4. Больше содержится С, Н, О и Н
9. Какой основной процесс определяет аккумуляцию азота в почве?
1. Поступление с атмосферными осадками
2. Содержание в исходной породе
3. Биологическая аккумуляция
4. Поступление с атмосферной пылью
10. Элементы с каким содержанием (%) в почвах относят к группе микроэлементов?
1. n·10 - n·10-2
2. n·10-3 - n·10-5
3. < n·10-5
11. Назовите тип коры выветривания при молекулярном отношении SiО2:
R2О3 в иле, равном 3,2?
1.Аллитные
2.Сиаллитные
3.Сиаллитно-аллитные
12. Какие из элементов следует отнести к группе микроэлементов?
1. Si, C, Al
2. Nа, К, Са
3. Ni,Сu,Мо
4. Mg, H, Ti
13. К какой группе по химическому составу следует отнести почвы с гетитово-гиббситовым минералогическим составом?
1. Сиаллитные
2. Аллитные
3. Сиаллитно-аллитные
14. В какой форме присутствует в основном азот в почвах?
1. Поглощенного иона NH
+
4
2. Нитратного и нитритного азота
3. Различных органических соединений
4. Аммонийных солей
15. Можно ли по данным валового состава почвы судить о разрушении минералов алюмосиликатной части почвы?
1. Да
2. Нет
16. Какое соединение фосфора является водорастворимым?
14
1. Са(Н2РО4)2
2. FeРО4
3. А1РО4
4. Са3(РО4)2
17. Какие формы соединений фосфора преобладает в кислых почвах?
1. Фосфаты кальция
2. Фосфаты железа и алюминия
3. Фосфат-ноны, связанные с глинистыми минералами
4. Фосфор в форме органических соединений
18. Какая реакция среды (рН) наиболее благоприятна для усвоения фосфора
растениями?
1. 4,5
2. 5,0
3. 6,5
4. 7,5
ТЕМА 2. МИНЕРАЛЫ
Цель занятия: ознакомиться с наиболее распространенными ми-
нералами, без знания которых невозможно изучение почвоведения.
Задание:
- изучить морфологические признаки и физические свойства минералов;
- разделить минералы на породообразующие и агроруды;
- в таблицах 1.1, 1.2 и 1.3 охарактеризовать свойства этих минералов согласно таблице 1.4.
Наглядные пособия: коллекция первичных и вторичных минера-
лов, стенд «Минералы и горные породы»
Минералы диагностируют по совокупности физических свойств
(цвет, блеск, спайность, твердость, плотность, вскипание от кислоты и
др.)
Цвет является важным диагностическим признаком. Некоторые
минералы имеют постоянный цвет (пирит, меланит, золото). Для большинства минералов этот признак непостоянен.
Для обозначения цвета минералов, имеющих металлический блеск,
к названию цвета добавляют название распространенного металла (латунно – желтый, медно – красный и т.п.).
Окраска минерала зависит в основном от химического состава минерала и от примесей элемента, которые являются носителями окраски
(железо, кобальт, медь и др.).
Цвет черты (цвет минерала в порошке). Многие минералы в рас-
15
тертом или порошковидном состоянии имеют не такой цвет, как в куске.
Порошок можно получить, проводя куском минерала черту на белой шероховатой фарфоровой пластике.
Блеск – способность поверхности минерала в различной степени
отражать свет. Минералы по блеску делят на две группы: с металлическим блеском и неметаллическим.
1. Металлический блеск напоминает блеск поверхности све-
жего излома металлов. Характерен для минералов, которые являются рудами различных металлов (пирит, магнетит и др.). К этой группе также
относятся минералы, имеющие полуметаллический блеск (графит, роговая обманка и др.). Он близок к предыдущему, но менее ярок.
2. Неметаллический блеск. Различают:
а) Алмазный – яркий, искрящийся блеск. Характерен для алмаза,
цинковой обманки;
б) Стеклянный – напоминает блеск поверхности стекла. Наблюдается у большого числа минералов ( горный хрусталь, кальцит и др.);
в) Перламутровый – аналогичен блеску перламутра. Наблюдается
у слюды, талька;
г) Шелковистый – подобен блеску шелковых нитей. Характерен
для минералов, которые имеют волокнистое и игольчатое строение
(игольчатый гипс);
д) Жирный – характеризуется тем, что поверхность минерала как
бы смазана жиром. Блеск свойственен мягким минералам (тальк).
Существует минералы, поверхность которых не блестит. В этом
случае минералы имеют матовый блеск (боксит, каолин и др.). Блеск
наблюдают на свежем изломе минерала.
Спайность – способность минерала раскалываться по гладким параллельным плоскостям. Спайностью обладают кристаллические минералы, так как это свойство связано со строением кристаллической решетки. Различают следующие виды спайности:
1. весьма совершенная, когда минерал очень легко (ногтем) расщепляется на отдельные тонкие листочки или пластины. При этом образуются зеркально – блестящие плоскости спайности (слюда, гипс и т.д.);
2. совершенная, когда минерал при слабом ударе раскалывается на
куски, которые ограничены гладкими плоскостями с возможно неровной
поверхностью на отдельных участках (кальцит, галит);
3. средняя, когда минерал при раскалывании образует куски, которые ограничены как плоскостями спайности, так и неровными поверхностями (полевые шпаты, роговая обманка);
4. несовершенная, когда при расколе минерала преобладают поверхности с неправильным изломом (гематит);
5. весьма несовершенная, когда минералы с незакономерной по-
Твердость
Эталонный минерал
Другие минералы
1
Тальк
2
Гипс
3
Кальцит
4
Флюорит
5 Апатит
6
Ортоклаз
7 Кварц
8
Топаз
9 Корунд
10
Алмаз
16
верхностью в изломе (кварц).
Твердость. Под твердостью понимается степень сопротивления
минералов внешним механическим воздействиям. Твердость минералов
определяют в условных единицах по шкале Мооса.
При определении твердости минерала чертят на его свежей поверхности острым углом минерала – эталона из шкалы твердости. Обычно
начинают царапать самым мягким минералом и постепенно в порядке
возрастания твердости берут последующие минералы – эталоны. Если
минералы шкалы Мооса мягче испытуемого, то он оставляет черту, а не
царапину.
Таблица 2.1
Шкала твердости минералов
Вскипание от кислот характерно для минералов группы карбонатов,
наблюдается при действии 5 – 10%-ного раствора HCI. Идет реакция разложения, которая сопровождается выделением углекислого газа.
CaCO3 + 2HCI = CaCI
+ H2O +CO
2
2
Для определения вскипания необходимо из капельницы нанести несколько капель 5%-ного раствора HCI на свежую поверхность минерала.
Примеры:
Кварц имеет твердость – 7, плотность 2,6-2,8 г/см3, блеск – стеклян-
ный, цвет – бесцветный, белый, желтый, розовый, черный, в воде не растворим, с кислотами не реагирует.
Кальцит имеет твердость – 3, плотность – 2,7 г/ см3, блеск – стеклян-
ный, цвет – бесцветный, белый, желтоватый, голубоватый, в воде трудно
растворим, с кислотами дает реакцию вскипания.
Породообразующие минералы
№ п/п
Название ми-
нерала
Химическая
формула
Происхождение
№ п/п
Название ми-
нерала
Химическая
формула
Происхождение
Свойства
Название мине-
рала
Химическая формула
Происхождение
Значение
1 2 3
4
ПРОСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (самородные элементы)
Сера
S Магматическое
Метаморфическое
Биологическое
Ядохимикат, реже
микроудобрение.
СУЛЬФИДЫ
Пирит
FeS2
Магматическое
Метаморфическое
Гидротермальное
Осадочное
Накапливается в
переувлажненных
почвах (сизые
пятна). Указывает
на восстановительные процессы.
ГАЛОИДЫ (соли Галогенов)
Галит (каменная
или поваренная
соль)
NaCI
Осадочное
Накапливается в засоленных почвах.
Снижает плодородие почв.
Сильвин
KCI
Осадочное
Производство калийно-магниевых
удобрений.
Карналлит
KCI∙MgCI2∙6 H2O
Осадочное
Производство калийно-магниевых
удобрений
17
Минералы – агроруды
Классификация минералов по химическому составу
Таблица 2.2
Таблица 2.3
Таблица 2.4
Продолжение таблицы 2.4
ОКСИДЫ И ГИДРООКИСЛЫ
Кварц
SiO2
Магматическое
Гидротермальное
Осадочное
Породообразующий минерал. Преобладание кварца
снижает плодородие почв.
Опал
SiO2∙nH2O
Осадочное
Породообразующий минерал.
Накапливается в
почве в виде геля.
Гематит (красный железняк)
Fe2O3
Метаморфическое
Породообразующий
минерал. Связывает
фосфат-ионы в недоступную для растений форму
Лимонит (бурый
железняк)
Fe2O3∙nH2O
Осадочное
- // -
Боксит
AI2O3∙nH2O
Осадочное
Породообразующий минерал. Связывает фосфатионы в нерастворимые соединения.
СОЛИ КИСЛОРОДНЫХ КИСЛОТ
Карбонаты
Кальцит (известковый или исландский шпат)
CaCO3
Биологическое
Метаморфическое
Способствует формированию структуры почвы. Снижает вынос гумуса.
Используется для
известкования кислых почв.
Доломит
CaCO3∙MgCO2
Осадочное
Метаморфическое
- // -
Сода
NaHCO3∙10H2O
Осадочное
Накапливается в засоленных почвах.
Увеличивает щелочность, снижает
плодородие почв.
Сульфаты
Ангидрид
CaSO
4
Осадочное
Для гипсования солонцев и содовых
солончаков.
Гипс
CaSO4∙H2O
Осадочное
Почвенное
Накапливается в
почве в виде желтых кристаллов.
Для гипсования солонцев и содовых
солончаков.
Мирабилит
Na2SO4∙10H2O
Осадочное
Накапливается в засоленных почвах и
при гипсовании солонцев
18
Продолжение таблицы 2.4
Нитраты
Натриевая селитра (Чилийская)
NaNO
3
Осадочное
Производство азотных удобрений
Калийная селитра
KNO
3
Осадочное
Производство
азотно-калийных
удобрений
СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ
Силикаты
Оливин
(Mg∙Fe)2∙SiO
4
Магматическое
Породообразующий минерал
Авгит
Магматическое
- // -
Роговая обманка
Магматическое
Метаморфическое
Породообразующий минерал. Источник кальция
магния.
Серпентин
3MgO∙Si2O4∙2H2O
Метаморфическое
Породообразующий минерал. Источник магния и
кремния.
Алюмосиликаты
Мусковит (белая
слюда)
K2O∙AI2O3∙3SiO2∙6H2O
Магматическое
Метаморфическое
Породообразующий минерал. Источник калия в
почве.
Биотит (черная
слюда)
K(Mg,Fe)3[AISi3O10](OH,
F)
2
Магматическое
Метаморфическое
- //-
Ортоклаз
Na2AI2Si6O
16
Магматическое
Гидротермальное
Породообразующий минерал. Источник натрия в
почве
Альбит
Na, Ca(AISi3O8)
Магматическое
Гидротермальное
Породообразующий минерал. Источник натрия в
почве
Лабрадор
Магматическое
Ценный поделочный камень
ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ
Гидромусковит
–
Осадочное
Источник калия для
растений. Емкость
поглощения 10-30
мг.экв/100г
Гидробиотит
–
Осадочное
Источник калия для
растений. Емкость
поглощения 10-30
мг.экв/100г
19
Каолинит
AISi4O10(OH)
2
Осадочное
Емкость поглощения свыше 15
мг.экв/100 г
Монтмориллонит
(AI,
Mg)2Si4O10(OH)2∙nH2O
Осадочное
Обладает большой
поглотительной
способностью –
100-150
мг.экв/100г, набуханием, пластичностью.
идов (написать химические формулы и показать, как они образовались).
20
ская формула, происхождение).
ская формула, происхождение).
мула, происхождение).
1. Какой из перечисленных глинистых минералов обладает наибольшей
набухаемостью?
2. Какой из минералов обладает наибольшей емкостью катионного обмена?
3. Какой из минералов является важным источников фосфора?
Окончание таблицы 2.4
Контрольные вопросы:
1. Строение Земли.
2. Состав и строение гидросферы, атмосферы и биосферы.
3. Состав и строение литосферы.
4. Какие минералы относятся к классам самородных, сульфидов, гало-
5. Какие минералы входят в класс окислов и гидроокислов (химиче-
6. Класс кислородосодержащих кислот (название минералов, химиче-
7. Класс силикатов и алюмосиликатов (название, химическая фор-
8. Роль глинистых минералов в плодородии почв.
9. Какие минералы относятся к агрорудам и какие к породообразующим.
Тест-задания:
1. Каолинит
2. Галлуазит
3. Монтмориллонит
4. Гидрослюды
1. Гематит
2. Гиббсит
3. Галлуазит
4. Вермикулит
1. Гидрослюда
2. Каолинит
3. Гиббсит
4. Апатит
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]