Вторичные минералы почв

СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВ

Минеральная часть почв в подавляющем большинстве случаев составляет 55-60% ее объема и до 90-97% массы. Общее число минералов, находящихся в почвах и почвообразующих породах, исчисляется сотнями. Каждый минерал обладает определенным химическим составом и имеет характерное для него внутреннее строение, т. е. определенное расположение атомов в кристаллической решетке.

Минералы почв и почвообразующих пород изучает особый раздел почвоведения - минералогия почв.

Все минералы почв и почвообразующих пород делятся на три основные группы:

1. первичные минералы, оставшиеся неизмененными после разрушения массивно-кристаллических пород литосферы Земли;

2. вторичные глинистые минералы и окислы, образовавшиеся главным образом в результате комплекса процессов выветривания и почвообразования из первичных минералов и продуктов их разрушения;

3. растворимые минералы — соли, которые могут находиться в почвенном растворе и в сухих условиях переходить в твердую фазу почвы.

Первичные минералы почв

Первичные минералы — основная группа веществ почвы и коры выветривания, являющихся исходным материалом для образования тонкодисперсных вторичных минералов.

В почвах и почвообразующих породах наиболее распространены следующие группы первичных минералов.

Полевые шпаты (алюмосиликаты) — большая группа широко распространенных и относительно устойчивых к выветриванию минералов. Они составляют около 60% массы земной коры, а в почвах их около 10-15%. Типичные представители полевых шпатов: ортоклаз - KAlSi₃0₈, альбит - NaAlSi₃O₈, анортит - CaAlSi₂О₈ и плагиоклазы как изоморфные смеси альбита и анортита.

Силикаты в литосфере содержатся в количестве около 20%: оливин - (Mg,Fe)Si0₄, авгит - Ca(Mg,Fe)Si₂0₆, роговая обманка — MgSi0₃ и др.

Кварц (Si0₂) — один их наиболее распространенных минералов многих магматических пород, осадочных отложений и почв. Преобладание кварцевых минералов в почвах обусловливает их низкое плодородие.

Слюды (3% от общего объема пород) являются важнейшими источниками питания растений калием, так как разрушаются сравнительно быстро. В числе слюд отмечаются мусковит -- KH₂A1₃(SiO₄)₃ и биотит — KH₂ (Mg Fe)₃Al(SiO₄)₃.

Апатит - очень прочный минерал изверженых пород, в состав которого входят фосфор, кальций, фтор, хлор — 3Ca₃P₂O₈⋅Ca(F,Cl)₂. Апатит - главнейший первоисточник фосфора в биосфере.

Вторичные минералы почв

К вторичным минералам относятся глинистые минералы, минералы оксидов кремния, железа, алюминия и марганца, а также минералы простых солей.

Глинистые минералы составляют основную часть вторичных минералов. Названы они так в связи с тем, что преимущественно определяют минералогический состав глин. Важнейшая роль глинистых минералов состоит в том, что в силу присущей им поглотительной способности они определяют емкость поглощения почв и наряду с гумусом являются основным источником поступления минеральных элементов в растения.

Глинистые минералы являются вторичными алюмосиликатами с общей химической формулой n Si0₂Al₂0₃ • mH₂0 и характерным молярным отношением Si0₂: А1₂0₃, изменяющимся в пределах от 2 до 5.

Глинистые минералы образуются путем постепенного изменения первичных минералов в процессе выветривания и почвообразования, а также могут образоваться биогенным путем из продуктов минерализации растительных остатков.

К наиболее распространенным глинистым минералам относятся минералы групп монтмориллонита, каолинита, гидрослюд, хлоритов, смешаннослоистых минералов.

3. растворимые минералы. Высоко содержание минералов-оксидов и гидроксидов железа (лимонит, гематит), марганца (вернадит, пиролюзит, манганит), алюминия (гиббсит) и др., также сильно влияющие на свойства почвы - они участвуют в формировании структуры, почвенного поглощающего комплекса (особенно в сильно выветренных тропических почвах), принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. Большую роль в почвах играют карбонаты (кальцит, арагонит). В аридных регионах в почве нередко накапливаются легкорастворимые соли (хлорид натрия, карбонат натрия и др.), влияющие на весь ход почвообразовательного процесса.