Состав горных пород почв

Минералы это природные химические соединения кристаллической структуры, образовавшиеся на Земле как результат геологических и геохимических процессов

Минералы находятся в твердом (кварц, слюда, кальцит), жидком (ртуть, вода) и газообразном (углекислота, сероводород) состоянии. В настоящее время известно около 4000 минералов, и этот список постоянно пополняется. Большинство из них встречается очень редко или только в определенных местах. Существенную роль в сложении горных пород играют лишь несколько десятков минералов, которые называют породообразующими. Минералы входят в состав всех горных пород, рудных и нерудных полезных ископаемых. Из одних минералов получают металлы, другие служат строительным материалом. Минералы, входящие в состав агрономических руд, используют в качестве минеральных удобрений для повышения плодородия почв. Минералы, которые участвуют в образовании почвы, называются почвообразующими.

По происхождению минералы разделяют на:

Эндогенные — образуются в недрах Земли при раскристаллизации магмы за счет внутренней энергии Земного шара Магма&#150 это природный глубинный поликомпонентный раствор-расплав, содержащий различные элементы, их оксиды и летучие компоненты (F, Cl, H2O, CO2)
Экзогенные — образуются на поверхности Земли под действием:

Выветривание&#150 это экзогенный геологический процесс разрушения минералов и горных пород под действием солнечной энергии, химических, физических и биологических факторов

б) кристаллизации насыщенных водных растворов;

в) биогенного происхождения — из растительных остатков растительных и животных организмов;

Метаморфогенные — образуются при перекристаллизации ранее образовавшихся минералов

Минералообразование протекает в условиях взаимодействия атмосферы, биосферы, гидросферы и земной коры: основной источник &#150 литосфера.

В почвах и почвообразующих породах выделяют первичные и вторичные минералы.

Первичные минералы слагают магматические горные породы и имеют размеры >0,001 мм.

Вторичные минералы возникли из первичных под воздействием климатических и биологических факторов и имеют размеры Классификация минералов по химическому составу

Силикаты
Оксиды и гидроксиды
Карбонаты
Фосфаты
Сульфаты
Галоиды
Сульфиды
Нитраты
Самородные элементы

Физические свойства минералов

Окраска &#150 обусловлена красителем хромофором или ионом красителем, валентностью ионов, присутствием молекул воды, наличием включений
Цвет черты &#150 соответствует цвету минерала в порошке, оставляемому на фарфоровой пластине, имеющей матовую, а не глянцевую поверхность. Черту оставляют минералы с твердостью не более 6.
Прозрачность &#150 способность минералов пропускать свет. По степени прозрачности подразделяются на: а) прозрачные, б) полупрозрачные, в) непрозрачные
Блеск &#150 интенсивность отраженного света от поверхности минерала; зависит от показателя преломления минерала, характера отражающей поверхности, включений, трещиноватости. Выделяют следующие виды блеска: а) металлический, б) полуметаллический, в) неметаллический (стекляный, алмазный, шелковистый, перламутровый, жирный, восковый, матовый)
Спайность &#150 способность минералов раскалываться по определенным направлениям (плоскостям спайности). Выделяют следующие виды спайности: а) весьма совершенная, б) совершенная, в) средняя, г) несовершенная, д) весьма несовершенная

Спайность зависит от внутреннего строения минерала.

Излом &#150 характер поверхности на месте раскола минерала. У минералов с выраженной спайностью (весьма совершенная, совершенная) излом может быть: ровный, ступенчатый, занозистый, волокнистый. У минералов с невыраженной спайностью (несовершенная) излом бывает: неровный, зернистый, раковистый, землистый

Твердость &#150 способность минерала противостоять механическим воздействиям. Определяется по 10 балльной шкале Мооса. Суть определения состоит в следующем: каждый минерал царапает все предыдущие и сам царапается последующими.

Горные породы – полиминеральные агрегаты, слагающие земную кору и возникшие в результате затвердевания природных силикатных расплавов, накопления осадков и преобразования ранее существовавших горных пород в процессе метаморфизма. Каждая горная порода образует в земной коре объемное тело (слой, пласт, массив, покров), имеет определенный вещественный (химический) состав и обладает специфическим внутренним строением.

Магматические горные породы образуются при остывании и затвердевании расплавленных масс (магмы), находившихся ранее на значительной глубине под земной корой и поднявшихся затем под влиянием геологических процессов в более холодные верхние горизонты или на поверхность земной коры. Практически не являются почвообразующими породами.

Осадочные породы покрывают около 75% суши и образуются на поверхности Земли в ходе экзогенных физико-геологических процессов. Их формирование происходит при участии выветривания, переноса и отложения разрушенного материала. В результате переноса происходит разделение обломков по размеру, химическому и минералогическому составу. При отложении вещества из воды, атмосферы и движущихся льдов образуются осадки. Уплотняясь и обезвоживаясь, они превращаются в осадочные породы.

Осадочные горные породы подразделяются на обломочные, глинистые, хемогенные и органогенные.

Обломочные породы делятся по форме и размерам обломков (табл.). Остроугольные обломки образуются преимущественно в результате процессов физического выветривания. Окатанные обломки появляются за счет окатывания глыб, щебня и дресвы в реках или прибрежной полосе морей и озер. Обломочные породы встречаются в рыхлом и сцементированном состоянии. Рыхлые породы состоят из зерен или обломков, не связанных между собой цементирующим материалом, легкорассыпающиеся. Сцементированные породы представляют собой обломки, скрепленные между собой каким-либо цементирующим материалом, например кальцитом, оксидами железа, кремнеземом.

Глинистые горные породы, или пелиты («пелос» — глина, грязь) — эти породы считаются наиболее распространенными среди осадочных образований. На их долю приходится более половины всех осадочных горных пород. По происхождению занимают промежуточное положение между обломочными и хемогенными породами. Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при выветривании которого под воздействием атмосферных явлений образуется каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов, являющиеся основными минералами глинистых пород. Глины содержат больше 30% тонкодисперсных частиц ( 100 глыбы брекчия валуны конгломерат 100-10 щебень брекчия галька конгломерат 10-1 дресва брекчия гравий конломерат 1-0,1 песок песчаник песок песчаник 0,1-0,01 алеврит алевролит алеврит алевролит Практическое задание

Изучите коллекцию минералов, разделите их на классы, ориентируясь на химические формулы;
Научитесь работать со шкалой Мооса;
Научитесь определять цвет, цвет черты, прозрачность, блеск, спайность, излом минералов;
Разделите коллекционные образцы в соответствии с классификацией горных пород по происхождению, химическому составу и внешнему виду (структуре и текстуре);
Опишите диагностические признаки всех горных пород в коллекции;
Научитесь распознавать горные породы по характерным для них признакам;
Для выполнения работы используйте информацию, предложенную вам на занятии преподавателем (конспект), а также материалы учебников.

Контрольные вопросы

Что такое минералы? На какие группы минералы делят по происхождению?
Какие существуют пути образования вторичных минералов?
Каково почвообразующее значение минералов?
Каковы основные физические свойства, диагностирующие минералы?
В какой форме минералы встречаются в природе?
Какие классы минералов вы знаете? Назовите, к какому классу относятся минералы, представленные в коллекции?
Дайте определение понятию почвообразующей породы?
Как влияют почвообразующие породы на почвообразовательный процесс и свойства почв?
Охарактеризуйте основные экзогенные процессы и их роль в формировании четвертичных отложений?
Назовите классификацию четвертичных отложений и почвообразующих пород?
К каким почвообразующим породам приурочены почвы легкого гранулометрического состава?
К каким почвообразующим отложениям (флювиогляциального, ледникового или озерно-ледникового генезиса) приурочены почвы тяжелого гранулометрического состава?

Наверх

Источник

Какие горные породы составляют основу почвы?

По своему составу большинство почв представляют собой смеси осадочных, вулканических и метаморфических горных пород. Более трёх четвертей от объема почвы составляют осадочные породы: известняки, глины, мел и другие. Оставшуюся четверть занимают метаморфические и магматические породы.

Какие осадочные горные породы наиболее распространены в составе почв?
Осадочные породы делятся по своему происхождению на три группы: механогенные (обломочные), биогенные и химогенные. Механогенные породы образуются в результате механического преобразования исходных материалов и их смешения с другими породами. Самые известные механогенные породы — песок и глина. Именно они составляют основу большинства почв на Земле. Немалую долю в составе почв занимают также известняки — порода, представляющая собой карбонат кальция.

Магматические породы — продукты вулканической магмы — занимают в составе почвы от 10 до 40 процентов, в зависимости от региона. К магматическим породам относятся кварц, гранит, базальт, полевой шпат и слюда.

Метаморфические породы это третий и самый интересный тип горных пород, составляющих основу почвы. Эти породы образовались на большой глубине под воздействием температуры, давления и химических реакций. Самыми распространенными метаморфическими породами являются глинистые, хлоритовые и тальковые сланцы, а также филиты, амфиболиты и кварциты.

Оцените ответ:

Рекомендуем также почитать:

Расположите регионы России в той последовательности, в которой жители встречают новый год
В каких городах есть пешеходные улицы?
Какие страны входят в СНГ?
В каких городах России есть метро?
Какими полезными ископаемыми богата Россия?
Расположите регионы России по степени уменьшения естественного плодородия почв
Какие страны входят в НАТО на 2021 год?

И не забудьте подписаться на самый интересный паблик ВКонтакте!

Источник

Состав почвы

Почва – это сложная динамическая система. Она состоит из минеральных и органических веществ. Минеральные компоненты поступают в почву, в первую очередь, из материнской породы , на которой она образовалась. Органические вещества появляются и развиваются благодаря живым организмам, населяющим почвенный покров. Взаимодействие минералов и органики создает сложный комплекс разных соединений.

В этом разделе мы расскажем, из чего состоит почва. Вы узнаете о ее фазах и их особенностях. Также вы прочитаете о минеральном и органическом составах покрова, их соотношении и характеристиках.

Фазы почвы

Прежде всего мы поговорим о фазах почвы.

Выделяют четыре основных части:

Все они взаимосвязаны и активно влияют друг на друга.

К твердой фазе относятся органические и минеральные вещества. Это частицы разного размера и формы, которые неплотно примыкают друг к другу (глыбы, обломочные породы, глина, песок, пыль и другие). Тем не менее, они создают твердый почвенный каркас, на котором размещаются другие части. Эта фаза определяет петрографический (гранулометрический) состав, структуру, сложение и пористость почвенного покрова.

Сама по себе тве р дая часть является малодинамичной системой. Она же самая объемная – занимает 45-60% покрова. С ней связаны многие физические, физико-химические и химические свойства материала.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Твердая фаза почвы.

Жидкая часть – это вода и растворенные в ней соли. Данная фаза формируется из атмосферных осадков, грунтовых вод, конденсации водяных паров. Она составляет около 25% от всего объема почвенного покрова.

Эта фаза считается самой динамичной. Именно из нее растения усваивают питательные вещества. Ведь без достаточного количества влаги нормальное развитие флоры и почвенных микроорганизмов невозможно. Кроме того, жидкая фаза участвует в таких процессах как гумификация и минерализация органических остатков, выветривание, перемещение веществ внутри покрова и формирование почвенного профиля.

Вода является и терморегулирующим фактором. Она определяет расход тепла из почвы и растений вследствие испарения и транспирации. С влажностью покрова тесно связаны его физико-механические свойства (твердость , крошение, липкость и другие). Стоит отметить, что передвижение влаги в почве и по ее поверхности также влияет и на отрицательно сказывающиеся на плодородии процессы. Среди них эрозия и вынос из верхних слоев питательных элементов.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Жидкая фаза почвы.

Газообразная часть – это почвенный воздух. Он занимает все поры в почве, не занятые водой.

Эта фаза, как и жидкая, является динамической. Она покрывает 20-25% от общего объема почвы. В отличие от атмосферного воздуха, почвенный беден на кислород. В нем много углекислот. Это объясняется деятельностью микроорганизмов и растений: чем их больше в почве, тем больше кислорода они потребляют и углекислого газа выделяют.

Также в составе почвенного воздуха постоянно присутствуют нелетучие органические соединения (углеводороды жирного и ароматического рядов, сложные альдегиды, спирты и другие). Они , пусть и в небольшом количестве, тоже образуются в процессе жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Эти вещества поглощаются корнями, способствуя росту растений и повышению их жизнедеятельности.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Газообразная фаза почвы.

Все фазы взаимодействуют друг с другом, активно переходят из одной в другую. Это возможно благодаря деятельности живых организмов. Они являются четвертой, живой фазой почвенного покрова. К ней относятся растения, грибы, бактерии, простейшие, мелкие животные. Высокая активность этих организмов доказывает, что все естественные процессы, которые происходят в почве, прямо или косвенно являются биохимическими по своей природе.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Живая фаза почвы.

Примерное соотношение всех фаз почвы показано на диаграмме ниже.

Следующее, о чем мы поговорим, – это химический состав почвенного покрова. Он представлен минеральными и органическими веществами. Они сконцентрированы в твердой и жидкой фазах. В синтезе химических соединений принимают активное участие живые организмы.

Минеральный состав почвы

Минеральные вещества составляют 80-90% от общего объема покрова. Они поступают в почву двумя путями – из материнской породы и при полном разложении живых организмов. Из горной по р оды в почву попадают первичные минералы. Они имеют кристаллическое строение и практически не усваиваются растениями. Вторичные минералы аморфные, способны набухать и задерживать воду. Именно они являются источником питательных элементов почвы.

В составе почвы содержатся практически все известные химические элементы. Процентное содержание основных вы найдете в таблице ниже (средние значения).

Основные химические элементы почвы	Процентное содержание (от общего числа всех химических элементов)
Кислород (O)	49%
Кремний (Si)	33%
Алюминий (Al)	7,13%
Железо (Fe)	3,8%
Углерод (C)	2%
Кальций (Ca)	1,37%
Калий (K)	1,36%
Натрий (Na)	0,63%
Магний (Mg)	0,6%

Кроме того, около 1-3% составляют фосфор, марганец, хлор, азот, сера и микроэлементы (кобальт, фтор, йод, медь, цинк, молибден). Все элементы входят в состав оксидов, гидроксидов, растворимых и нерастворимых солей. Для роста и развития флоры наибольшее значение имеют калий, фосфор, азот, в меньшей мере – кальций и магний. Но в небольших количествах растениям требуются и другие элементы.

Первоисточником всех минералов в почве являются магматические породы. Они составляют 95% от общей толщи литосферы. На долю осадочных пород приходятся оставшиеся 5%. Метаморфические же причисляются к тем материалам , из которых они образовались. Поэтому здесь они в расчет не принимаются.

Подробно о влиянии горных пород на почву и процессы формирования почвенного покрова вы сможете узнать в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования.

Химический состав почв находится в состоянии постоянного изменения. Это связано с непрерывностью процессов выветривания и почвообразования.

Органический состав почвы

Органические вещества составляют от 1-2% до 10-15% почвы. Они образуются при частичном разложении растений, животных и микроорганизмов. В состав почвы входят белки, углеводы, смолы, воски, лигнин, липиды и продукты их распада (спирты, аминокислоты, пептиды, моносахариды). Эти вещества составляют около 10% от всей органики, являются источником минералов и питательной средой для почвенной фауны, бактерий, грибов.

Скорость разложения растительных остатков зависит от содержащихся в них веществ. Так, древесина и хвоя содержат много лигнина, смол и дубильных веществ, но мало белков. Их разложение идет медленно. Остатки же бобовых трав, богатые белками, разлагаются быстро.

Основную часть почвенной органики (80-90%) составляют гуминовые вещества. Они и определяют плодородие грунта.

В группу входят:

Гуминовые кислоты
Это вещества темного цвета. Они образуют нерастворимые соли с железом и алюминием. Гуминовые кислоты способны поглощать и задерживать в верхних слоях почвы воду и питательные элементы , затем постепенно их высвобождать. Они участвуют в превращении химических соединений в доступную для растений форму. Эти кислоты играют главную роль в формировании структуры почвы и ее плодородия.
Фульвокислоты
Это растворимые вещества желтого цвета. Они быстро вымываются в нижние горизонты, плохо задерживают влагу и минералы, подкисляют почву.
Гумины
Это инертные вещества, связывающие минералы. Они не участвуют в почвообразовании.

Помимо соединений, органические остатки всегда содержат некоторый объем зольных элементов. Их количество и состав варьируются в зависимости от вида организмов и условий среды их обитания. В состав золы входят калий, кальций, магний, кремний, фосфор, сера, железо и многие другие элементы, содержащиеся в незначительных количествах. Очень низкая зольность характерна для древесины. Большое количество зольных элементов содержат остатки травянистой растительности.

Знание минерального и органического состава почвы и ее фаз помогает лучше разобраться в свойствах материала, его применении. Отсюда также становится понятно, какими способами можно улучшить плодородие почвенного покрова. Об этом мы у же писали в нашей статье Плодородность почвы: как ее сохранить и повысить. Возможно вам также будет полезна наша статья о кислотности почв. В ней подробно рассказано, как можно регулировать такой показатель как кислотность почвенного покрова, делать почву более кислой или щелочной.

Источник

➤