Додавання грунту 1
Додавання грунту - взаємне розташування в просторі і співвідношення механічних елементів, структурних окремо і пов'язаних з ними пір в грунті. Це зовнішнє вираження щільності та пористості грунту. Додавання грунту залежить від її структури, гранулометричного та хімічного складу, від вологості грунтових горизонтів, а також від діяльності грунтової фауни і коренів рослин.
Додавання грунту характеризує стан між частинками і агрегатами в грунтовій масі, ступінь її ущільнення.
Додавання визначають за ступенем щільності в сухому стані і характеру пір і тріщин між твердими частинками і структурними агрегатами.
За ступенем щільності розрізняють: злите (дуже щільне), щільне, пухке і розсипчасте складання.
При злитому складення грунт утворює щільну цементну масу, шматки якої в сухому стані не розламується руками. На такому грунті ніж залишає вузьку блискучу риску. Злите складання характерно для стовпчастих отдельностей солонців, зустрічається часто в безструктурні глинистих ґрунтах.
Щільне складання також характеризується щільним приляганням твердих частинок один до одного. сухий зразок насилу розламується руками, риса від ножа шорстка в подертих краями, ніж при великому зусиллі входить в грунт на 4-5 см. Щільна складання типово для іллювіальних і нижніх горизонтів суглинних і глинистих ґрунтів.
При пухкому складення між структурними отдельностями добре помітні пори тріщини, грунт при висиханні розпадається на окремі агрегати. Цей тип складання характерний для грунтів з ореховатой, зернистою або грудкуватої структурою суглинистого і глинистого механічного складу.
При розсипчастою складення окремі частинки грунту не пов'язані між собою; маса ґрунту складається з окремих піщинок, добре видимих неозброєним оком; при висиханні маса грунту сипучих. Розсипчасте складання характерно для піщаних і супіщаних за механічним складом грунтів.
За характером пір всередині структурних окремо розрізняють наступні види складання:
тонкопорістоескладання - ґрунтова маса пронизана порами менше 1 мм,
пористе - ґрунтова маса пронизана порами в 1-3 мм,
губчаста - в грунті багато пустот від 3 до 5 мм,
ніздрювате - ґрунтова маса містить порожнини від 5 до 10 мм,
скло пористе - порожнечі крупніше 10 мм,
трубчасте - грунт пронизаний каналами, проритих великими землерои. Пухка упаковка грудок, структурних окремо забезпечує грунтовій масі високу некапілярної пористість.
За характером пір між структурними отдельностями в сухому стані виділяють наступні види складання:
тонкотрещіноватое - порожнини шириною менше 3 мм,
тріщинуватих - порожнини розміром 3-10 мм,
щелеватое - порожнини ширення більше 10 мм.
Структурна, грудкувата або зерниста грунт характеризується високою загальною порізно (капілярної і некапілярної). Ущільнені іллювіальниє горизонти мають найменшої пористістю. У вологому стані відбувається набухання агрегатів і зближення їх граней, а при висиханні агрегати поділяються вертикально і горизонтально, утворюючи тріщини, особливо вони великі в сухих солонцевих горизонтах (більше 10 мм).
При польовому морфологічному описі грунтів зазвичай обмежуються візуальним порівняльним визначенням складання, яке визначають за допомогою ножа або лопати.
В результаті процесів грунтоутворення відбувається утворення і закономірне перерозподіл нових хімічних сполук по грунтовому профілю. При цьому частина хімічних сполук розподіляється порівняно рівномірно в грунтовій масі кожного генетичного горизонту; інша частина утворює сполуки, що мають тенденцію до накопичення і відокремлення. Морфологічно добре сформовані, чітко відокремлені від грунтової маси скупчення мінералів, що виникли в процесі гипергенеза (вивітрювання) і грунтоутворення, звуться новоутворень. Як правило, конкретні новоутворення приурочені до певних типів ґрунтів.
За походженням розрізняють новоутворення хімічного і біологічного генезису.
Новоутвореннями називають скупчення різноманітних речовин, що виділилися в результаті грунтоутворювального процесу на поверхні твердих частинок грунту або в порах і пустотах між ними. Вони різко відрізняються від маси грунту за кольором і хімічним складом.
За формою новоутворення поділяють на такі групи:
1) вицвіти і нальоти - хімічні речовини, які виступають на поверхні грунту або на стінці розрізу в вигляді найтоншої пленочки (наприклад, розчинні солі);
2) скоринки, примазки, патьоки - речовини, які виступаючи на поверхні грунту або по стінках тріщин, утворюють шар невеликої товщини;
3) прожилки і трубочки - речовини, що заповнюють ходи черв'яків або коренів, пори і тріщини грунту;
4) конкреції і стяжения - скупчення різних речовин більш-менш округлої форми;
5) ізольовані кристали і їх зростки - скупчення кристалічних конкрецій самих різних форм і розмірів. (Друзи - група зрощених один з одним декількох кристалів);
6) прошарку - речовини, що накопичуються в великих кількостях, просочуючи окремі шари грунту.
Не менш різноманітні новоутворення за хімічним і мінералогічним складом. Серед ґрунтових новоутворень є представники майже всіх класів мінералів: сульфіди, хлориди, оксиди, нітрати, карбонати, сульфати, фосфати, силікати та інші.
Легкорозчинні солі (NaCl, Na2 SO4 # 8729; 10H2 O, MgCl2. CaCl2) - білого кольору, зустрічаються у вигляді вицвітів і скоринки на поверхні грунту або в формі нальотів, прожилок, крупинок і окремих кристалів в товщі профілю, характерні для групи засолених грунтів (солончаків і солонців).
Гіпс (CaSO4 # 8729; 2Н2 О) - білого і жовтого кольору, зустрічається у вигляді окремих прожилок, псевдомицелия (густий мережі дуже тонких прожилок), конкрецій (тобто скупчення кристалів) в тонких або більших порах в пустотах грунтової товщі. Іноді гіпс утворює корочку або вицвіти на поверхні грунту. Характерний для глибоких горизонтів чорноземів південних, каштанових і бурих грунтів, а також засолених грунтів.
Вуглекисла вапно (СаСО3) - білого кольору, зустрічається в дуже різноманітних формах в товщі профілю, де заповнює як тонкі пори, так і більші порожнечі. Розрізняють такі найпоширеніші форми новоутворень вуглекислого кальцію:
1) плями і вицвіти невизначених, розпливчастих обрисів;
2) цвіль з скупчень дуже тонких голчастих кристалів;
3) белоглазка - яскраві, компактні, різко окреслені плями;
4) прожилки і псевдомицелий по тонким порам грунту;
5) трубочки з маси кристалічної або борошнистої вапна по ходам коренів;
6) конкреції з щільних стяженій СаСО3 різної величини і форми, що заповнюють порожнечі між твердою масою грунту (розміри конкрецій коливаються від декількох міліметрів до декількох сантиметрів, форма дуже різноманітна, а іноді химерна, внаслідок чого їх називають лялечками, погремка, журавчіков, дутиками і т . Д.);
7) прошарку лугового мергелю, що досягають декількох десятків сантиметрів у товщину.
Мал. 10. Карбонатні стяжения (журавчіков) і гіпсова конкреція
(По В.В. Добровольскому)
Розпізнаються по реакції з розведеним розчином соляної кислоти (реакція «скипання»). Характерні для чорноземів, каштанових, бурих і засолених грунтів, сіроземів.
Гідроксиду заліза, алюмінію, марганцю в комплексі з органічними сполуками та сполуками фосфору бувають іржаво-бурого, охристого, коричневого або чорного кольору. Вони утворюють:
1) натеки (плівки, примазки) - тонкі глянсувате плівки по тріщинах і ходам, а також на поверхні структурних окремо;
2) плями розпливчатою форми, які нерівномірно просочують ґрунт;
3) конкреції, бобовіни, округлі тверді стяжения від декількох міліметрів до 1-2 сантиметрів, часто виявляються тільки при розтиранні маси грунту між пальцями, всередині така окремість забарвлена в темно-бурий або чорний колір;
4) трубочки (пухкі або тверді) іржавого кольору по ходам коренів;
5) ортзанди - тонкі ниткоподібні або більш потужні прошарки, що просочують горизонт, характерні для піщаних грунтів;
6) ортштейни - залізисті новоутворення в глинистих ґрунтах зазвичай мають вигляд дрібних конкрецій округлої форми.
Мал. 11. типові форми залізистих новоутворень (по В.В. Добровольскому)
а - округлі стяжения - ортштейни; б - трубчасті стяжения - роренштейни.
Менш розповсюджені в грунтах чисто марганцеві новоутворенні, мають вигляд чорних плям і дрібних дробовідних конкрецій.
З'єднання закису заліза [FeCO3. Fe (PO4) 2 # 8729; 8H2 O] блакитного, сизувато або зеленуватого кольору, утворюють розпливчасті плями і вицвіти в профілі болотних і заболочених грунтів. Для гідроморфних ґрунтів Поліської зони характерні своєрідні трубчасті конкреції, що утворилися навколо відмерлих коренів - роренштейни і скупчення фосфатів заліза. На свіжих зразках з'єднання закису заліза розпізнаються легко. У сухих зразках зникають, тому що закісние з'єднання на повітрі окислюються.
Кремнезем (SiO2) має білувату або білясту забарвлення, утворює присипку (наліт) на поверхню структурних агрегатів. Характерний для грунтів підзолистого типу, сірих лісових грунтів, солод (для визначення рекомендується розламати структурний агрегат і порівняти забарвлення його поверхні з внутрішньою частиною).
Гумусові сполуки - утворюють гумусові натеки і скоринки чорного або темно-бурого кольору, які покривають поверхню структурних агрегатів, стінки тріщин, або гумусові плями, кишені, мови, пов'язані з проникненням гумусових сполук в нижележащие горизонти. Зустрічаються в іллювіальних горизонтах підзолистих і солонцюватих грунтів.
При вивченні новоутворень необхідно визначити їх форму і хімічний склад. Для визначення хімічного складу новоутворень білого кольору (легкорозчинні солі, гіпс вуглекисла вапно) проводять якісні реакції. Для цього акуратно переносять на годинне скло знайдене новоутворення і доливають трохи води, після чого проводять реакції на С1 - і на SO4 2-. Якщо новоутворення не розчиняються у воді, їх обробляють 5% розчином НС1. при цьому всі форми новоутворень вуглекислого вапна «закипають», гіпс в розчиняється в соляній кислоті без «скипання», але його можна виявити якісною реакцією на SO4 2. (лабораторне заняття 5)
Склад новоутворень зумовлений характером грунтоутворювального процесу і є одним з характерних ознак при визначенні типу грунту.
Наявність легкорозчинних солей на поверхні грунту свідчить про інтенсивний розвиток процесів засолення грунту. За глибиною залягання новоутворень вуглекислого кальцію можна судити про ступінь Вилужені і глибині промачивания грунту атмосферними водами. Залізомарганцевих новоутворення є ознакою вилуговування мінералів фульвокислот і пересуванню продуктів їх руйнування за профілем, що характерно для підзолистого типу ґрунтоутворення. Темна патьоки гумусових речовин свідчать про пересування органічних речовин в товщі грунту. Наявність сизуватих плям вказує на заболоченість грунту.
Копроліти - екскременти черв'яків і личинок комах, що складаються з частинок грунту, що пройшли через травний тракт і просочених секреторними виділеннями стінок кишечника. У грунті зустрічаються у вигляді добре склеєних водопрочних структурних окремо в пророблених ними ходах, а також на поверхні грунту. Характерні для всіх типів грунтів з багатою фауною.
Кротовіни - ходи землероев (кротів, ховрахів, бабаків, хом'яків), засипані масою грунту. У вертикальному розрізі грунту вони представлені великими плямами округлої, овальної або витягнутої форми, за кольором і додаванню відрізняються від решти маси грунтів. Типові для чорноземів.
Корневином - сліди великих деревних коренів. Характерні для лісових грунтів.
Червоточини - звивисті ходи - канальці черв'яків. Зустрічаються в багатьох грунтах.
Дендрити - відбитки дрібних корінців на поверхні структурних агрегатів у вигляді візерунка. Відбитки часто пофарбовані в темний колір за рахунок гумусових сполук, що утворилися при розкладанні корінців. Зустрічаються в різних грунтах.
Своєрідні новоутворення собойфітолітаріі-мінеральні сполуки, що виникають в рослинах і після розкладання органічних залишків залишаються в грунті, наприклад, щавлевокислий кальцій - мінерал вевелліт.
Конкретні новоутворення приурочені до певних типів грунту (рис 12). Ця обставина була вперше виявлено В. В. Докучаєвим (1899) як прояв зональності в «мінеральному царстві»
Л А Н Д Ш А Ф Т М И Є З О Н И
Рис.12. розподіл грунтових новоутворень за основними ландшафтним зонам поміркованого пояса (ст. В.Добровольський, 1982)
Для грунтоутворення підзолистого типу грунтів найбільш типово виникнення таких новоутворень, як гідроксиди заліза і марганцю, а також залізисті силікати.
У грунтах лісостепової зони зменшується поширення залізо новоутворень, їх місце поступово з півночі на південь займають карбонатні новоутворення. Вони утворюють нальоти, що нагадують цвіль або грибний міцелій (карбонатний псевдомицелий), пухкі скупчення і плями (белоглазка) і різноманітні стяжения.
З просуванням на південь С.А.Захаров простежив розвиток карбонатних відкладень. Борошниста белоглазка поступово переходить в щільне освіту - журавчіков. З плином часу в центральній частині журавчіков утворюється порожнина, таке карбонатное освіту називається дутики, а при наявності в центральній порожнини уламка - погремок. Надалі в результаті зростання порожнини освіту розривається тріщиною, подібне утворення називається жовна.
При почвообразовании в умовах степової зони залізо-марганцеві новоутворення і залізисті силікати формуються лише в гідроморфних грунтах. В автоморфних грунтах широко представлені карбонатні новоутворення і в значній кількості з'являються гіпсові мелкокристаллические друзочкі і конкреції.
В умовах сухих степів помірного клімату до карбонатних і гіпсовим новоутворенням додаються водорозчинні мінерали (хлориди і сульфати), що утворюють тонкі нальоти і скупчення.
У пустельних умовах субтропічній і тропічній зон переважають гіпсові і водорозчинні хлоридно-сульфатні новоутворення.
Таким чином, перераховані новоутворення хімічного і біологічного походження дають можливість судити про генезис грунтів.