Загальна схема грунтоутворення

Грунтоутворюючий процес, або грунтоутворення– це складний природний процес утворення грунтів із гірських порід, їх розвиток, функціонування і еволюція під дією комплексу факторів грунтоутворення.

Грунтоутворення починається з моменту поселення живих організмів на скельних породах або продуктах їх вивітрювання. Первинний грунтоутворюючий процес, по суті, збігається з вивітрюванням, в цей період грунт фізично суміщений з корою вивітрювання. В подальшому вивітрювання і грунтоутворення розділяються в просторі і часі: грунт формується у верхній частині кори вивітрювання гірських порід. В абіотичний період розвитку земної поверхні вивітрювання відбувалось без грунтоутворення. Існувала кора вивітрювання, але грунту не було. Фактори й агенти вивітрювання і грунтоутворення одні й ті самі.

Грунтоутворення – один з окремих процесів трансформації земної речовини в зоні гіпергенезу, в спеціальних умовах педосфери. Грунтоутворення в своєму розвитку проходить ряд стадій. Характер проходження окремих стадій грунтоутворення зумовлений комплексом факторів у різних природно-кліматичних зонах земної кулі.

Стадія початкового (або первинного) грунтоутворення на скельних гірських породах, має назву первинного грунтоутворення. Вона досить довга, оскільки властивості грунтового тіла, характерні для зрілого грунту, ще не сформувалися, характеризується малою потужністю субстрату, який охоплюється грунтоутворенням, повільною акумуляцією елементів грунтової родючості. Профіль дуже слабко диференціюється на генетичні горизонти. Початкове грунтоутворення змінюється стадією розвитку грунту, яка протікає з наростаючою інтенсивністю, аж до формування зрілого грунту з характерним профілем і комплексом властивостей.

Стадія рівноваги – стан клімаксу, протягом якого підтримується динамічна рівновага грунту з середовищем, тобто з існуючим комплексом факторів грунтоутворення.

На певному етапі стадія рівноваги змінюється еволюцією грунту. Еволюція грунту може йти у різних напрямках: шляхом нарощування потужності грунту або шляхом її зменшення; шляхом засолення грунту або його розсолення; шляхом деградації грунтової родючості або її нарощування.

Розвиток і еволюція грунтів і грунтового покриву в цілому на земній поверхні протікає не випадково, а у відповідності з загальною історією ландшафту. Вона визначається глобальними геологічними процесами (тобто кліматичними, тектонічними та морфоструктурними процесами).

Грунтоутворення розглядається як співвідношення процесів виносу і акумуляції речовин (виносяться одні речовини, а накопичуються інші).

Абсолютна акумуляція речовин при грунтоутворенні– це надходження речовин до грунтоутворюючої породи з атмосфери чи гідросфери і накопичення їх у грунті, що формується.

У грунтах накопичується вуглець (фотосинтез – утворення біомаси – відмирання біомаси – розклад – гуміфікація – гумусонакопичення), азот (азотфіксація – поглинання організмами – відмирання біомаси – нітрифікація, амоніфікація), водорозчинні солі, гіпс, вапно, сполуки заліза, кремнезем (із грунтових вод, особливо при випітному водному режимі).

Відносна акумуляція речовин при грунтоутворенні– це залишкове накопичення в результаті виносу яких-небудь інших речовин.

Наприклад, виніс лугів, лужних земель і кремнезему може відносно збагачувати грунт окислами алюмінію. Відносна акумуляція речовин – це завжди наслідок елювіального процесу. Під останнім розуміють низхідне переміщення речовин в грунті при промивному режимі і частковий або повний винос в нижню товщу або за її межі ряду сполук, солей лугів і лужноземельних металів. Елювіюванню можуть також піддаватися сполуки заліза, алюмінію, марганцю, фосфору, сірки і в деяких випадках кремнію (при алітизації). Елювіюванню можуть піддаватися і тонкодисперсні мінерали.

Винос і акумуляція речовин при грунтоутворенні є наслідком взаємодії малого біологічного і великого геологічного кругообігу речовин на земній поверхні. Результатом біологічного кругообігу речовин є біологічна акумуляція в грунтах вуглецю, азоту й інших біофілів. Результат геологічного кругообігу – збіднення грунту тими чи іншими елементами (елювіальний процес) та збагачення деякими елементами (засолення, кіркоутворення). Грунтоутворення – це, по суті, сукупність явищ перетворення і переміщення речовин та енергії в границях педосфери Землі.

Взаємодія біологічного і геологічного кругообігу речовин проявляється через серію протилежно напрямлених процесів, суперечливих явищ, з яких складається грунтоутворення. До них належить:

1) руйнування первинних і вторинних мінералів – неосинтез мінералів.

2) біологічна акумуляція елементів у грунті – споживання елементів із грунту організмами;

3) гідрогенна акумуляція елементів у грунті – геохімічний виніс елементів із грунту;

4) розклад органічних речовин – синтез нових органічних сполук;

5) поглинання іонів з розчину твердою фазою – перехід іонів з твердої фази в розчин;

6) розчинення речовини – осадження речовин;

7) пептизація колоїдів – коагуляція колоїдів;

8) зволоження – висихання;

9) окиснення – відновлення;

10) нагрівання – охолодження;

11) азотфіксація – денітрифікація.

Багато з цих протилежних процесів мають циклічний характер, пов'язаний із загальною циклічністю природних явищ. Можна виділити добові, сезонні, річні, багаторічні, вікові цикли грунтоутворення. Вони формують режими грунтоутворення, специфічні для кожного грунту.

Перерахованим протилежним процесам, з яких складається грунтоутворення, О.А.Роде дав назву загальні грунтоутворюючі процеси. Вони відбуваються у всіх грунтах, але в різному якісному і кількісному прояві.

Він також виділив макро- і мікропроцеси. Перші охоплюють весь грунтовий профіль, другі являють собою мінеральні і органічні перетворення в межах ізольованих ділянок грунтового профілю.