- •Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
- •1 Предмет і завдання ґрунтознавства
- •1.1 Поняття про ґрунт
- •1.2 Ґрунтознавство як наука
- •1.3 Методи дослідження ґрунту
- •1.4 Значення ґрунтознавства для вирішення задач землевпорядкування та кадастру
- •Ґрунтоутворюючі породи і мінеральна частина ґрунту
- •2.1 Вивітрювання гірських порід
- •2.2 Основні ґрунтоутворюючі породи
- •2.3 Первинні і вторинні матеріали
- •2.4 Загальні фізичні і фізико-механічні властивості ґрунтів і порід
- •3 Походження і розвиток ґрунту
- •3.1 Загальна схема ґрунтоутворення
- •3.2 Типи ґрунтоутворюючих процесів
- •3.3 Роль живих організмів в ґрунтоутворенні
- •3.4 Клімат як чинник ґрунтоутворення
- •3.5 Роль рельєфу в ґрунтоутворенні і географії ґрунтів
- •3.6 Локальні чинники ґрунтоутворення
- •3.7 Енергетика ґрунтоутворення
- •3.8 Час як чинник ґрунтоутворення
- •4 Морфологія і класифікація ґрунтів
- •4.1 Фазовий склад ґрунту
- •4.2 Основні поняття морфології ґрунтів
- •4.3 Гранулометричний склад ґрунту
- •4.4 Забарвлення ґрунту
- •4.5 Структура ґрунту
- •4.6 Новоутворення і включення в ґрунтах
- •4.7 Ґрунтовий профіль і генетичні горизонти
- •4.8 Хімічний склад мінеральної частини ґрунту
- •4.9 Класифікація ґрунтів
- •5 Органічна речовина ґрунту
- •5.1 Склад органічної частини ґрунту
- •5.2 Утворення і склад гумусу
- •5.3 Роль гумусних речовин в ґрунтоутворенні та живленні рослин
- •5.4 Екологічна роль гумусу
- •5.5 Географічні закономірності розподілу гумусних речовин в ґрунтах
- •6 Вбирна здатність, кислотність і лужність ґрунтів
- •6.1 Вбирна здатність ґрунтів та її типи
- •6.2 Ґрунтові колоїди і ґрунтовий вбирний комплекс
- •6.3 Ємкість вбирання та її значення
- •6.4 Екологічне значення вбирної здатності ґрунту
- •6.5 Ґрунтовий розчин
- •6.6 Природа кислотноті ґрунтів та її види
- •6.7 Лужність ґрунтів
- •6.8 Буферність ґрунтів
- •7 Ґрунтова волога і ґрунтове повітря
- •7.1 Стан і форми води в ґрунті
- •7.2 Водні властивості ґрунту
- •7.3 Водний баланс і типи водного режиму ґрунту
- •7.4 Склад ґрунтового повітря та його роль в ґрунтоутворенні
- •7.5 Повітряні властивості і повітряний режим ґрунту
- •8 Ерозія ґрунтів
- •8.1 Поняття про ерозію ґрунту та її види
- •8.2 Чинники та умови виникнення ерозійних процесів
- •8.3 Закономірності поширення еродованих ґрунтів в Україні
- •8.4 Заходи боротьби з ерозією ґрунтів
- •8.5 Промислова ерозія і рекультивація ґрунтів
- •9 Радіоактивність ґрунтів
- •9.1 Природна радіоактивність ґрунтів
- •9.2 Штучна радіоактивність ґрунтів
- •9.3 Динаміка вбирання та міграції радіоактивних елементів в ґрунтах
- •10 Агровиробниче групування та бонітування ґрунтів
- •10.1 Родючість ґрунту та її види
- •10.2 Агровиробниче групування ґрунтів
- •10.3 Бонітування ґрунтів
- •11 Меліорація ґрунтів
- •11.1 Загальні відомості про меліорацію
- •11.2 Із історії меліорації
- •11.3. Гідротехнічні меліорації
- •11.4 Хімічна меліорація ґрунтів
- •11.5 Агрономічні меліорації
- •11.6 Теплові меліорації
- •12 Ґрунти України, їх генезис, властивості та сільськогосподарське використання
- •12.1 Умови ґрунтоутворення
- •12.2 Ґрунти Українського Полісся
- •12.3 Ґрунти Лісостепу України
- •12.4 Ґрунти степової зони України
- •12.5 Ґрунти Сухого Степу України
- •12.6 Ґрунти Гірського Криму
- •12.7 Ґрунти Українських Карпат
- •13 Охорона ґрунтів
- •13.1 Зміст і завдання охорони ґрунтів
- •13.2 Принципи раціонального землекористування і охорона ґрунтів
- •13.3 Захист ґрунтів від девегетації
- •13.4 Охорона гумусного стану ґрунтів
- •13.5 Охорона ґрунтів від переущільнення
- •13.6 Захист ґрунтів від процесу вторинного засолення
- •13.7 Охорона ґрунтів від пересушення
- •13.8 Охорона ґрунтів від забруднення хімічними препаратами
- •13.9 Охорона ґрунтів від забруднення елементами важких металів
- •13.10 Правові основи охорони ґрунтів в Україні
- •Перелік рекомендованих джерел
Ґрунтоутворюючі породи і мінеральна частина ґрунту
2.1 Вивітрювання гірських порід
Природні ґрунти утворились у результаті вивітрювання гірських порід.
Вивітрювання (гіпергенез) – це процес руйнування гірських порід і мінералів під впливом природних факторів (повітря, води, коливання температури, живих організмів) . При цьому утворюються інші породи і синтезуються нові мінерали.
Зовнішні горизонти гірських порід, де відбувається процес вивітрювання, називається корою вивітрювання. Потужність кори вивітрювання складає від кількох сантиметрів до 2 – 10 м та зростає в напрямку до екватора.
Вивітрювання – єдиний процес, але для зручності його розуміння виділяють три взаємопов’язані форми : фізичну, хімічну, біологічну.
Фізичне вивітрювання – механічне подрібнення гірських порід і мінералів без зміни їх хімічного складу. Внаслідок фізичного вивітрювання гірська порода набуває нових властивостей.
Хімічне вивітрювання – процес хімічного руйнування гірських порід і мінералів, який супроводжується утворенням нових мінералів. Найважливішими факторами цього процесу є: розчинення у воді мінеральних сполук, їх гідроліз, окиснення – відновлення, карбонатизація, коагуляція та ін.
Вода – універсальний розчинник на планеті. Розчинення мінералів водою прискорюється з підвищенням температури і насиченням її вуглекислим газом, який підкислює середовище. За таких умов хімічне вивітрювання відбувається набагато швидше. Цим пояснюється наявність різноманітних видів кори вивітрювання в різних широтах земної кулі. Руйнування гірських порід у субтропічному і тропічному поясах відбувається в декілька разів швидше, ніж у помірному і полярному.
У процесах хімічного вивітрювання велике значення має гідроліз – хімічна реакція води з мінералами.
Гідратація - хімічний процес приєднання води до частинок мінералів, як правило, відбувається при вивітрюванні осадових порід, які містять ангідрид. У процесі гідратації ангідридів об’єм породи збільшується на 50-60%, а їх розчинність значно зростає. Такі процеси мають місце в тропіках, зоні підзолистих ґрунтів. Гідратація переважно спостерігається у більш складних за будовою мінералах – силікатах і алюмосилікатах.
Окиснення – реакція дуже поширена в зоні вивітрювання. Окиснення - в широкому розумінні – процес, при якому речовина, що окиснюється (атом, іон) позбавляється одного або декількох електронів; при цьому відбувається підвищення позитивної валентності елемента.
Окиснюється значна кількість мінералів, що містять закисні елементи, зокрема залізо. У процесі окиснення змінюється початкове забарвлення гірських порід, зявляються жовті, бурі та червоні відтінки.
Відновлення протікає при повній відсутності кисню, наявності специфічної мікрофлори та енергетичного матеріалу у вигляді органічних речовин.
Постійна наявність у розчинах вугільної кислоти зумовлює карбонатизацію – утворення карбонатів.
Навіть неповний перелік хімічних реакцій на поверхні уламків гірських порід і мінералів показує, що в результаті хімічного вивітрювання змінюється хімічний склад мінералів і руйнується їх кристалічна решітка. Порода збагачується вторинними мінералами і набуває таких властивостей, як в’язкість, пластичність, вологоємкість, вбирна здатність та інших.
Біологічне вивітрювання – механічне руйнування й зміна хімічного складу гірських порід під впливом живих організмів та продуктів їх життєдіяльності. Ця форма вивітрювання відбувається під впливом таких факторів: засвоєння рослинами і мікроорганізмами елементів мінерального живлення; хімічних сполук, що утворилися при житті і після вимирання організмів (кислоти, гумус, мінеральні солі); реакцій окиснення і відновлення з участю мікроорганізмів.
Процеси біологічного вивітрювання здійснюють представники багатьох груп живих організмів у всій товщі кори вивітрювання. У природі практично немає чисто абіотичних (безжиттєвих) процесів механічного й хімічного вивітрювання.
Одним із процесів біологічного руйнування є процес засвоєння кореневими волосками мінеральних елементів, які входять до кристалічної решітки мінералів. Водень, який рослини виділяють у навколишнє середовище, входить до кристалічної решітки мінералу і руйнує її.
Крім того, корені рослин і мікроорганізми виділяють у навколишнє середовище вуглекислий газ і різноманітні кислоти (щавелеву, оцтову, яблучну та ін. ), які руйнують мінерали.
Ґрунти і гірські породи населяють певні групи мікроорганізмів, які утворюють мінеральні кислоти: бактерії нітрифікатори – азотну кислоту, сіркобактерії – сірчану. Як і органічні, ці кислоти розчиняють мінерали і посилюють вивітрювання.
Тварини механічно подрібнюють гірські породи і своїми виділеннями хімічно руйнують їх.
Характер руйнування гірських порід і склад продуктів вивітрювання залежить від умов навколишнього середовища та від мінералогічного складу самої породи.
Геохімічними дослідженнями встановлено, що при вивітрюванні кислих порід формуються піски і супіски, середніх – суглинки, основних – важкі суглинки і глини. Вказані пухкі відклади мають певні фізичні і фізико-механічні властивості, які дають можливість для перебігу процесів ґрунтоутворення. Цим вони відрізняються від невивітрених скельних порід.
Отже, основними ґрунтоутворюючими породами є продукти вивітрювання гірських порід.