Тема: почвообразующие породы

Горные породы, из которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими.

Материнскую породу можно рассматривать как начальное состояние почвенной системы и как почву в нулевой момент времени. По условиям образования их подразделяют на три группы: магматические, метаморфические и осадочные.

Магматические породы образуются при застывании силикатного расплава магмы внутри земной коры или на ее поверхности. Магматические породы состоят главным образом из соединений кремния, алюминия, железа, магния, кальция, калия и натрия. В зависимости от соотношения соединений Al, Si, К, Na : Fe, Ca, Mg, различают магматические породы кислые и основные.

Кислые магматические почвообразующие породы (граниты, липариты, пегматиты) имеют высокое содержание кремнезема (более 65%). Плотность составляет 2,6–2,7 г/см³. Они имеют, светлую и буроватую окраску с хорошо выраженными кристаллами кварца, полевых шпатов, слюд. Почвы, образующиеся из кислых пород, содержат гравий, песчаные частицы разного размера и поэтому имеют рыхлое сложение, у них, как правило, повышенная кислотность, недостаточное количество оснований и невысокое плодородие.

Основные магматические почвообразующие породы (базальты, перидотиты, дуниты, габбро) характеризуются более низким содержанием кремнезема (40-60%) и повышенным содержанием оснований. Плотность составляет 3,0 г/см³.Они имеют темную окраску - за счет присутствия темноцветных минералов (плагиоклаз, лабрадор, роговая обманка, оливин, габбро).

Почвы, формирующиеся на продуктах выветривания основных пород, отличаются щелочной и нейтральной реакцией, содержат много оснований, гумуса и обладают повышенным плодородием.

Магматические породы составляют 95% общей массы пород, слагающих литосферу, но в качестве почвообразующих они занимают небольшие площади, главным образом в горных областях.

Метаморфические породы - вторичные массивно-кристаллические породы, образовавшиеся в недрах Земли в результате перекристаллизации магматических и осадочных пород под действием высоких давлений и температур. К ним относятся гнейсы, мрамор, кварцит и др. В качестве почвообразующих, занимают небольшие площади. На продуктах выветривания сланцев и мрамора формируются почвы, обогащенные основаниями, с повышенным уровнем плодородия.

Основная поверхность земли (75%) покрыта осадочными породами.

Осадочные породы - сформировались в процессе выветривания магматических и метаморфических пород, обусловлены переносом продуктов выветривания водными, ледниковыми и воздушными потоками и отложением на поверхности суши, на дне морей, океанов, озер, в поймах рек. По происхождению они подразделяются на морские и континентальные.

По возрасту на древние и четвертичные.

Четвертичные - образовались в последние 1,5-2 млн. лет и продолжают формироваться в настоящее время. Характеризуются рыхлым сложением, невысокой плотностью, представлены частицами разного размера и разной степени окатанности (дресва, щебень, глыбы, валуны, галечники, пески, суглинки, супеси, алевролиты, лессы и др).

Древние - также состоят из обломков и частиц различного размера, но имеют более высокую плотность, как правило, сцементированы (брекчия, конгломерат, песчаник). В качестве почвообразующих преобладают четвертичные отложения.

Формирование почвообразующих пород связано с процессами выветривания горных пород, переносом и переотложением продуктов выветривания.

Выветривание - это совокупность сложных и разнообразных процессов изменения горных пород и минералов под воздействием атмосферы, гидросферы и биосферы.

Различают 3 формы выветривания (физическое, химическое и биологическое).

Физическое выветривание - механическое раздробление горных пород и минералов без изменения их химического состава.

К факторам физического выветривания относятся:

- температура, так как происходят перепады суточных и сезонных температур (более интенсивно физическое выветривание протекает при больших амплитудах колебания температур - например, в жарких пустынях поверхность пород днем нагревается до 60-70 °С, а ночью охлаждается почти до 0°С);

- вода, которая, проникая в трещины горных пород, создает капиллярное давление большой силы, также сильно разрушает вода при замерзании, так как она расширяется на своего объема и оказывает большое давление на стенки трещин горных пород. В результате образуется рухляк, т.е. обломки и мелкие отдельности горной породы разных размеров: щебень, глина, песок.

Физическое выветривание, раздробляя и разрыхляя массивные горные породы, увеличивает общую поверхность, что создает благоприятные условия для проявления химического и биологического выветривания.

Химическое выветривание - процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и соединений.

К факторам химического выветривания относятся кислород, температура, вода и угольная кислота. Разложение минералов водой усиливается с повышением температуры и насыщением углекислым газом, который придает воде, кислую реакцию, что действует на минералы разрушающе. Повышение температуры на каждые десять градусов ускоряет течение химических реакций в 2 - 2,5 раза. В процессе окисления изменяется первоначальная окраска горных пород, появляются желтые, бурые, красные тона.

В результате химического выветривания изменяется физическое состояние минералов и разрушается их кристаллическая решетка. Порода обогащается новыми минералами (вторичными) и приобретает связность, влагоемкость, поглотительную способность и др. свойства.

Биологическое выветривание - механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Большую роль в развитии процессов выветривания играет - климат, так как интенсивность выветривания определяется температурой и осадками, поэтому на земном шаре образуются разные типы почв.

В дальнейшем осадочные породы подвергаются последующему изменению - денудации.

Денудация - процесс переотложения продуктов выветривания, в котором участвуют ветер, водные потоки и ледники.

Существенную трудность представляет решение вопроса о границе между почвой и породой, на которой она развивается. По В.В. Докучаеву нижняя граница почвы совпадает с нижней границей гумусового горизонта. К.Д. Глинка в полном согласии с докучаевским определением почвы считал необходимым «называть почвой не только гумусированные горизонты коры выветривания, но и более глубокие, где хотя гумуса и нет, однако результаты почвообразовательных процессов могут наблюдаться…» Г.В. Высоцкий (1934) предложил за нижнюю границу почвы принимать глубину ежегодного промачивания, поскольку именно инфильтрующиеся воды приносят в глубокие горизонты продукты жизнедеятельности организмов, активно воздействующие на материнскую породу и превращающие ее в почву.

Таким образом, граница между почвой и материнской породой во многих случаях носит условный характер. Материнская горная порода, т.е. порода из которой образовалась почва, обозначается символом «С». Кроме того, различают подстилающую породу - горную породу, лежащую под материнской породой и отличающуюся от нее в литологическом отношении. Подстилающая порода обозначается символом «D».

По генезису почвообразующие породы разделяются на следующие основные категории: элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, озерные, ледниковые, эоловые, морские. Большинству генетических категорий свойственна приуроченность к ограниченным площадям, поскольку процессы, приводящие к их накоплению, привязаны либо к отдельным формам и элементам рельефа, либо к разобщенным очагам, как большинство вулканических пород. Каждая из генетических категорий приурочена к определенному месту, занимаемому на общем миграционном пути осадочного материала по поверхности суши. В природе очень широко распространены сме­шанные типы генетических отложений. Например, в образовании склоновых отложений могут участвовать процессы обваливания, осыпания, оползания, солифлюкции и делювиальные. Но, как правило, основную роль играет какой-либо один процесс.