Первичные минералы почв

Первичные минералы почти целиком сосредоточены в гранулометрических фракциях размером более 0,001 мм, так называемой крупной фракции почв, что определяется размерами минеральных зерен плотных пород, а также максимальными пределами дробления при механических и температурных воздействиях.

По соотношению содержания главнейших групп породообразующих минералов рыхлые почвообразующие породы (и соответственно формирующиеся на них почвы) существенно отличаются от плотных пород. В них гораздо меньше полевых шпатов, пироксенов и амфиболов, чем в магматических породах, а по сравнению с плотными метаморфическими и осадочными породами в них, кроме того, существенно ниже количество слюд, карбонатов на фоне абсолютного доминирования кварца. Обусловлено это тем, что рыхлые почвообразующие породы, за исключением элювия, образованного из изверженных пород in situ, представляют собой продукт многократного переотложения и длительного изменения материала плотных пород под действием физических и биологических агентов, что приводит к относительному накоплению более устойчивого к выветриванию кварца. В свою очередь, в зависимости от гранулометрии рыхлых почвообразующих пород участие первичных минералов в формировании их состава весьма различно: первичные минералы составляют 90-98 % массы мелкозема песков, 50-80 % суглинков и 10-12 % глин.

Наглядное представление о соотношении главнейших групп породообразующих минералов и доле участия первичных минералов в составе почвообразующих плотных и рыхлых пород дают диаграммы, приведенные на рис.1. Несмотря на то, что первичные минералы не обладают, в отличие от тонкодисперсных глинистых минералов, таким важнейшим свойством, как поглотительная способность, их влияние на формирование свойств почв и даже на их генезис может быть значительным.

Рис.1. Минералогический состав различных типов породообразующих пород: а – плотных магматических; б – плотных осадочных; в – рыхлых суглинистых; г – рыхлых песчаных   1 – кварц; 2 – полевые шпаты; 3 – пироксены и амфиболы; 4 – слюды; 5 – карбонаты; 6 – глинистые минералы; 7 – прочие минералы (пироксены, амфиболы, слюды, карбонаты, глинистые минералы включаются в эту группу при содержании менее 1 %)

Некоторые из минералов служат источником элементов питания: фосфором богат апатит, калием – биотит и калиевые полевые шпаты, кальцием – наряду с карбонатами средние и основные плагиоклазы, железом – пироксены, биотит, хлорит. Наличие в мелкоземе невыветрелого материала карбонатных пород обычно тормозит проявление подзолообразования в благоприятной для него биоклиматической обстановке, создавая условия для формирования дерново-карбонатных почв.

Рис.2. Изменение минералогического состава механических элементов почв по мере их измельчения (по Д.Шредеру, 1978): а – песчаная фракция (1-0,05 мм); б – пылеватая фракция (0,05-0,001 мм); в – илистая фракция (< 0,001 мм)   1 – минералы гидроксидов железа; 2 – первичные силикаты, исключая слюды; 3 – слюды; 4 – кварц; 5 – глинистые минералы

К группе устойчивых к выветриванию породообразующих минералов относится ряд каркасных и кольцевых силикатов, а также минералов оксидов железа и титана и некоторых других их групп: кварц, гранаты, ильменит, магнетит, мусковит, сфен, турмалин и др. Минералы этой группы, за исключением кварца, содержатся в почве в очень небольших количествах (рис.2).