1 Почвообразующие гірські породи

Почвообразующими породами, або материнськими, називаються поверхневі горизонти гірських порід, з яких формуються грунту. Відмінності у властивостях почвообразующих гірських порід успадковуються грунтами.

Грунтоутворюючих порід є основою грунту і передає їй свій гранулометричний, мінералогічний і хімічний склад, а також фізичні, хімічні і фізико-хімічні властивості, які в подальшому поступово змінюються під впливом грунтово-освітнього процесу [2, 5, 11, 12, 16, 18 , 19, 21, 28, 35, 36].

Однотипні грунти, що утворилися на неоднакових гірських породах, завжди різняться. Особливо великий вплив гірських порід на початкових стадіях грунтоутворювального процесу. Механічні властивості гірських порід, їх щільність і проникність, мінералогічний склад і хімічні особливості істотно позначаються на швидкості і напрямку грунтоутворювального процесу. Початковий запас в гірських породах фосфору, кальцію, сірки, калію та інших елементів в значній мірі визначає рівень і стійкість природної родючості, особливо у вологому кліматі.

При рівнинному рельєфі варіабельність властивостей почвообразующих порід незначна. У країнах гірського рельєфу строкатість гірських порід виключно велика, і там пряме їх вплив на особливості грунтоутворювального процесу виражені найбільш різко.

Почвообразующие породи розрізняються за походженням (генезису), складом, будовою і властивостями.

Гірські породи, що складають земну кору, поділяються на три групи: магматичні (масивно-кристалічні), осадові і метаморфічні.

Масивно кристалічні породи являють собою охолоджену і затверділу магму, яка вийшла на поверхню землі або застигла у вигляді великих тіл на глибинах, Ці гірські породи мають дуже щільну масивну структуру, кристалічна або ськритокрісталлічеського зернисту будову.

За хімічним складом вони складаються, головним чином, із з'єднань кремнію, алюмінію, заліза, лугів, кальцію і магнію. У різних гірських породах цього типу співвідношення названих компонентів значно варіює. Залежно від змісту і співвідношення сполук кремнію і лугів з одного боку, заліза, кальцію і магнію - з іншого, розрізняють магматичні породи кислі і основні.

Між двома основними групами масивно-кристалічних магматичних порід - кислими і основними - існує ряд перехідних груп, серед яких деякі ближче до основних - андезити і діабази, а деякі до кислих - діорити.

Граніти і близькі до них породи кислої магми на півночі Європи утворюють так званий Фенно-Скандинавський щит. Великі простори зайняті гранітами і ріолітамі в Південному Китаї, Латинській Америці (особливо в Бразилії) і Африці. У двох останніх поширені древні граніти, які вийшли на поверхню в результаті тривалої ерозії і денудації,

Основні породи - базальт, андезит і вулканічна лава є субстратом сучасного грунтоутворення в Західній Грузії, Вірменії, Туреччини. Дуже великі території Центральної Індії (Деканское плато) зайнято породами цього типу. Саме на перевідкладених продуктах вивітрювання цих порід утворилися знамениті за своїм родючості темнофарбовані грунту, так звані регури (чорні бавовняні грунти). Основні вивержені породи часто зустрічаються на території Сибіру, ​​Японії, Австралії, Ефіопії, Єгипту, Чилі та Мексики, а також на території областей теоретичного, четвертинного і сучасного вулканізму в Латинській Америці, Африці, Азії і особливо на островах Тихого океану (Гавайські, Галапагоські і інші).

Серед масивно-кристалічних порід переважають кислі (47%), тобто граніти і близькі до них породи, андезити складають - 24%, а типові основні породи - базальти - 21%. У загальній масі складають літосферу порід, магматичні породи складають 95%, однак почвообразующими є, головним чином, в гірських областях.

Метаморфічні породи є як би перехідними між осадовими і масивно-кристалічними магматичними породами.

Якщо стародавні осадові породи після занурення місцевості піддавалися впливу високого тиску і особливо високих температур, то могли придбати схожість з метаморфічними породами, хоча риси їх осадового походження не цілком зникли. Такі мармур, кварцити, сланці, конгломерати.

У числі метаморфічних порід особливо важливі сланці, гнейси, мінералогічних і хімічно близькі до гранітів. Необхідно відзначити, що на поверхні земної кулі гнейси і метаморфізує глинисті сланці займають разом з гранітами, гранулітамі і пегматитами величезні поверхні. Однак, їх значення в грунтоутворенні незначно, і проявляється, в основному, в гірських областях.

Осадові почвообразующие породи [8, 9, 13, 17, 26, 28, 35, 36] покривають основну частину поверхні суші, і в сучасну епоху почвообразовательний процес відбувається, головним чином, на осадових породах.

Шаруваті товщі осадових порід накопичувалися на дні океану, морських і озерних водоймищ, на рівнинах, що оточували гори, куди виносилися льодовиковими, водними і повітряними потоками.

Осадові породи по об'ємному вазі значно легше магматичних. Їх забарвлення різноманітніше і світліше; монолітне складання і кристалічна структура в них не виражена. Серед осадових порід важливо розрізняти групи морського і континентального походження (без участі морських вод).

У числі осадових порід переважають глинисті сланці (77%), пісковики - 11,3%, вапняки - 5,9%, на частку солей різного роду доводиться 5,8%.

Осадові породи морського походження - вапняки, конгломерати, пісковики, глинисті сланці, глини. Ці породи характеризуються щільною консистенцією, включають залишки морської флори і фауни, а також мають домішка вапна і легко розчинних солей.

Кварцит і пісковики, що складаються в основному, з зцементованих мас піску і кварцу, при вивітрюванні і почвообразовании дають матеріал песчанисто-гравійного гранулометричного складу, бідний елементами живлення і низького родючості.

Осадові породи морського походження поширені широко, але на платформах вони покриті континентальними опадами. Горотворних процесами і денудацією морські осадові породи виводяться на поверхню і є субстратом грунтоутворення.

Континентальні осадові породи поширені на рівнинних територіях і пологих схилах суші. Це конгломерати, галечники, пісковики, піски, глини і суглинки, солі.

Континентальні осадові породи закривають вивержені і стародавні морські осадові породи, утворюючи покриви біля підніжжя гірських хребтів, в конусах виносу гірських потоків, в древніх долинах і дельтах річок. Вони переносяться і розподіляються на суші в результаті руху льодів, текучої води та повітряних мас, тому не містять залишків морської фауни і флори і не включають легкорозчинних морських солей. Тільки, осадові континентальні породи, які утворилися в умовах жаркого сухого клімату, містять значну кількість солей, хімізм яких відрізняється від морського.

Морські і континентальні осадові породи можуть бути дуже давніми і молодими.

Стародавні осадові породи, утворені в дочетвертинного період, з часом втратили рихлість, пористість і є переважно щільними породами.

Стародавні осадові породи і масивно-кристалічні продукти руйнування (магматичних і метаморфічних порід) породи об'єднують за віком в одну групу дочетвертинного або корінних порід. Найбільш широко вони поширені в гірських районах.

Молоді осадові породи сформувалися в четвертинний період в результаті вивітрювання корінних порід і перевідкладення продуктів їх руйнування водою, вітром, льодом, освіта їх триває і в даний час.

Це пухкі осадові породи континентального і морського походження. На відміну від щільних корінних порід вони характеризуються сприятливими для грунтоутворення властивостями: рихлим складанням, пористістю, водопроникністю, водоутримуючої і поглинаючою здатністю. Пухкі осадові породи є головними почвообразующими породами, на яких повсюдно утворюється грунт.

Залежно від способу накопичення, морські і континентальні осадові породи підрозділяються на механічні наноси, хімічні опади і породи биогенного генезису.

Механічні наноси. Залежно від розмірів уламків порід перевідкладених під впливом сили тяжіння, руху льодовиків, текучих вод або вітру розрізняють:

- грубообломочниє наноси (кам'яниста морена, галечники, відкладення щебеню, дресви, гравію);

- піски (розміри частинок 1 ... 0,1 мм), відкладені прибережними течіями морів, і озер, потоками льодовикових вод, річок, струмків, вітром;

- суглинки (розмір часток 0,1 ... 0,01 мм), відкладені льодовиковими, дощовими і річковими потоками, течіями озерної або морської води. Розрізняють суглинки легкі, що переходять в піски і важкі, перехідні в глини. Суглинки шаруватих, мають конкреції заліза і марганцю або скупчення вапна, гіпсу.

Серед суглинних осадових порід особливо важливі для грунтоутворення леси і лесовидні породи, що займають величезні простори в Центральній Азії і Східній та Центральній Європі, а також на рівнинах Урагвая, Аргентини та Сполучених Штатів Америки. Грунти, що утворюються на лесах і лесовидних суглинках, зазвичай відрізняються високим і стійким родючістю.

- глини (розмір частинок менше 0,01 мм) - опади, відкладені на дні стоячих водойм, в річкових і дельтових озерах, особливо в озерах льодовикового походження, в морських лагунах, естуаріях, і затоках. Залежно від походження глини можуть містити легкорозчинні солі, скупчення сполук заліза, алюмінію, марганцю, конкреції і горизонти вапна, кристали і прошарки гіпсу.

Глини шаруватих, іноді слоистость прихована, іноді чітко виражена. У порівнянні з пісками і суглинками вони багатшими елементами мінерального живлення: Р, К, Са, Си, Zn, Со, часто присутня органічна речовина і азот.

Однак фізичні властивості глин часто несприятливі для ґрунтової родючості, що залежить від їх мінералогічного складу. Глини, що містять аллофаноідние мінерали і мінерали групи монтморилоніту, мають вкрай високу гідрофільність, безструктурну, дуже низькою волого-і повітропроникність, що обумовлює низька природна родючість. В аридних умовах, в глинах може бути присутнім значна кількість токсичних солей, що веде до засолення грунтів, що утворилися на цих глинах.

Хімічні опади. У морських лагунах і затоках, в умовах жаркого клімату випадають і осідають різні хімічні сполуки. Цим шляхом утворюються значні товщі осадових хімічних порід. Хімічні опади можуть бути чистими або забруднені домішками механічних опадів - глинистих, піщаних і навіть кам'янистих (прісноводний мергель - вапняна осадова порода, містить не менше 20-30% СаСО3 і утворюється при випаровуванні жорсткої озерної або грунтової води). Грунти, що утворюються на вапняках і меле, відрізняються високою родючістю і сприятливими фізичними властивостями.

На дні соляних озер або заток і морських лагун з підвищеною концентрацією солей відбувається осадження гіпсу, мірабіліту, тенардиту, кухонної солі, кремнезему, оксидів заліза і марганцю, з'єднань мікроелементів. Тонкі колоїдні глини утворилися в природі шляхом осадження сполук кремнезему і полуторних окислів з водних розчинів.

Процеси утворення хімічних осадових порід були поширені в Пермську епоху. Цим шляхом утворилися потужні поклади вапняків, гіпсів, сольових відкладень. Грунти, утворені на чистих хімічних опадах солей, відрізняються вкрай низькою родючістю.

Освіта хімічних опадів в сучасних умовах також широко поширене.

Осадові породи хімічного генезису. У чорноморських лиманах спостерігаються соляні бруду і концентровані соляні розчини, з яких випадають в осад сульфат і хлорид натрію. Теж спостерігається і в затоках Каспійського моря Кара-Богаз-гол. У соляних озерах Західного Сибіру і Казахстану йде накопичення сірчанокислого і вуглекислого натрію.

Рівнинні пустелі Перу і Чилі закриті потужними пластами сірчанокислих і азотнокислим солей стародавнього походження.

Осадові породи біогенного походження - особлива група осадових порід, що складається з органічної речовини, головним чином, рослинного походження, яке накопичується в заростають озерах і утворюється торф.

У дельтах тропічних річок озера і острова заростають потужними лісами, перевиті ліанами і болотною рослинністю. Численні накопичення таких лесоболотной формацій призводить до накопичення величезних кількостей рослинної маси і перемежовуються товщ алювію, які, льох новими мінеральними відкладами, під впливом підвищеного тиску, температури і анаеробного розкладання перетворюються в лігніт або кам'яне вугілля.

У прісноводних післяльодовикових озерах внаслідок інтенсивної життєдіяльності різноманітної макро, - мезо - і мікрофлорою і фауною відкладалися на дні значні товщі найтоншого органічного мулу - «сапропелю». У стародавніх лагунних осадових відкладеннях формувалися бітумінозні породи, асфальти, бітуми і нафту.

Органогенних опадами є деякі вапняки і трепел. У Карелії і на Кольському півострові на поверхні виявилися стародавні органогенні опади - шунгіти, на яких формуються родючі темнокольорові грунту. Органогенні породи не займають великих безперервних просторів, але вони можуть систематично зустрічатися на обмежених територіях, впливаючи на формування своєрідних грунтів, забезпечуючи їх високу гумусність.

Найбільш відомі грунту, утворені на четвертинних торфу і торф'яних відкладеннях в Білорусії і Західного Сибіру. Ці грунти мають високим родючістю.

Відкладення сапропелю використовуються як органічне добриво. Вони містять P, K, N та інші елементи живлення рослин. Деякі буре вугілля і лігніти також використовуються як органічне добриво і для нейтралізації лужних грунтів. У країнах розвиненої видобутку кам'яного і бурого вугілля на викиди гірських порід, що містять значну кількість органічних сполук, спостерігається сучасне грунтоутворення.

Схожі статті