Минералогический состав почв

Главнейшие первичные и вторичные минералы, формирующие твердую фазу почвы

Первичные минералы. Наиболее распространенными первичными минералами в породах и почвах являются кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены и слюды. Эти минералы составляют основную массу магматических пород. Кварц и полевые шпаты крупнозернисты, поскольку выветривание их идет медленно. Они сосредоточены главным образом в песчаных и пылеватых частицах.

Амфиболы, пироксены и многие слюды легко поддаются выветриванию, поэтому в рыхлых породах и почвах они содержатся в небольших количествах в виде мелких кристаллов Устойчивость к выветриванию определяется природой минералов, их различием в химическом составе и кристаллической структуре. Для каждого минерала характерны своя кристаллическая решетка и определенная форма кристаллов. Значение первичных минералов разносторонне: от их количества (особенно крупнозернистых фракций) зависят агрофизические свойства почв, они являются резервным источником зольных элементов питания растений, а также образования вторичных минералов.

Вторичные минералы. В почвах и породах состав наиболее распространенных вторичных минералов, как и первичных, невелик. Среди вторичных минералов различают минералы простых солей, минералы гидроокисей и окисей, глинистые минералы. Минералы простых солей образуются при выветривании первичных минералов, а также в результате почвообразовательного процесса. К таким солям относятся кальцит, магнезит, доломит, сода, гипс, галит, фосфаты, нитраты и др. Эти минералы способны накапливаться в почвах в больших количествах в условиях сухого климата. Качественный и количественный состав их определяет степень и характер засоления почв. Минералы гидроокисей и окисей — это гидроокиси кремния, алюминия, железа, марганца, образующиеся в аморфной форме при выветривании первичных минералов в виде гидратированных высокомолекулярных гелей и постепенно подвергающиеся дегидратации и кристаллизации с образованием окисей и гидроокисей кристаллической структуры. Кристаллизации способствуют высокая температура, замерзание, высушивание, окислительные условия почвы.

Глинистые минералы являются вторичными алюмосиликатами с общей химической формулой nSiO2Al2O3-mH2O и характерным молярным отношением SiO2: А12Оз, изменяющимся в пределах от 2 до 5. Глинистые минералы образуются в результате синтеза из простых продуктов выветривания первичных минералов (гидроокиси, соли), путем постепенного изменения первичных минералов п процессе выветривания и почвообразования, а также могут образоваться биогенным путем из продуктов минерализации растительных остатков К наиболее распространенным глинистым минералам относятся минералы группы монтмориллонита, каолинита, гидрослюд, хлоритов. Эти минералы входят в состав природных глин, в связи с чем они и получили название глинистых минералов.

Глинистым минералам присущи общие свойства: слоистое кристаллическое строение, высокая дисперсность, поглотительная способность, наличие в них химически связанной воды. Однако каждая группа минералов имеет специфические свойства и значение в плодородии. Минералы монтморил лонитовой группы. К этой группе минералов относятся монтмориллонит и его разновидности— нонтронит, бейделлит, сапонит и др. Минералы монтморил-лонитовой группы обладают наиболее высокой дисперсностью. Они содержат до до 60% коллоидных частиц и до 80% частиц меньше 0,001 мм. Особая структура и дисперсность обусловливают высокую емкость поглощения катионов Водно-физические свойства минералов данной группы малоблагоприятны. Они содержат большое количество воды, недоступной растениям. Максимальная ги-гроскопичность у монтмориллонита достигает 30%. Во влажном состоянии сильно набухают, в сухом уплотняются и растрескиваются, обладают значительной липкостью, слабо водопроницаемы, образуют корку. В сочетании с гумнновыми кислотами минералы образуют водопрочные агрегаты. Поэтому на фоне высокого содержания гумуса в почвах, богатых минералами монтмориллонитовой группы, водно-физические свойства значительно улучшаются.

Минералы каолинитовой группы (каолинит, галлуазит) Каолинит не набухает, Каолинит со-держит мало щелочноземельных оснований. Дисперсность его невысокая. Преобладание каолинита в почвах — признак бедности их основаниями. Гидрослюды (гидромусковит, гидробиотит и др.) широко распространены в почвах. Структура их подобна монтмориллониту. Они относятся к трехслойным минералам с многочисленными изоморфными замещениями. Химический состав переменный. Гидрослюды — важный источник калия для растений. Содержание его в гидрослюдах типа иллита достигает 6—7%. Образуются гидрослюды преимущественно из слюд и полевых шпатов. Из трехслойных минералов широко распространен в почвах также вермикулит. По свойствам он близок к монтмориллониту.

Среди глинистых минералов в почвах часто встречаются хлориты. Хлориты представляют собой алюмосилакаты, содержащие железо, магний, реже хром, никель. По условиям образования они могут быть и первичными минералами.

Нет комментариев. Ваш будет первым!