Используется в качестве известкового удобрения, поделочного и строительного камня.
Доломит CaMg(C03)2— разного цвета (от белого до бурого), полупрозрачный, блеск матовый, стеклянный, шелковистый, плотность 2,8— 2,9 г/см3, твердость 2,5—4,0, спайность совершенная, излом неровный. Встречается в виде мраморовидпых масс, а в почвах — в форме вторичных минералов. Осадочного происхождения. Используется как удобрение.
Силикаты и алюмосиликаты составляют 80% массы земной коры. Наибольшее распространение имеют полевые шпаты: ортоклаз, анортит, альбит, микроклин и Лабрадор.
Ортоклаз К2О * А1203 * 6Si02 — розовый, кремовый, реже серый, полупрозрачный, блеск стеклянный, плотность 2,6 г/см3, твердость 6, спайность совершенная, излом ровный.
Микроклии — это ортоклаз с примесью рубидия и цезия, всегда имеет зеленоватый цвет.
Альбит Na20 * А1203 * 6Si02 — имеет такие же свойства, как ортоклаз, цвет белый.
Анортит СаО * А1203 * 2Si02— серый, полупрозрачный, блеск стеклянный, плотность 2,7 г/см3, твердость 6,0—6,5, спайность совершенная.
Мусковит КгО * ЗА1203 * 6Si02 * 2Н20 — бесцветный, прозрачный, блеск стеклянный, плотность 2,7—3 г/см3, твердость 2—3, спайность весьма совершенная, распадается па листочки.
Биотит K20-4(Mg, Fe)0-2(А1, Fe)203 * 6Si02 * H20 — черная железо-магнезиональная, черпая или черно-зеленая слюда в толстых пластинках. Непрозрачна, блеск стеклянный или перламутровый, плотность 3 г/см3, твердость 2,5—3,0, спайность весьма совершенная в одном направлении. Входит в состав горных пород: гранитов, трахитов, гнейсов.
Оливин 2(Mg, Fe)0-Si02 — оливково-зеленый, блеск стеклянный, плотность 3,3—3,4 г/см3, твердость 6,5—7,0, спайность несовершенная, излом неровный.
Роговая обманка Ca3Na2(Mg, Fe)9(А1, Fe)2Si,5044(OH)4 — чаще всего черный, темно-зеленый, непрозрачный, блеск шелковистый, игольчатый, плотность 3—3,5 г/см3, твердость 5,5—6,0, спайность совершенная, излом занозистый. Входит в состав многих горных пород.
Авгит — Са(Mg, Fe, Al) * (Al, Si) 2Об — черный, зеленовато-черный, кристаллы мелкие, сплошные, плотность 3,2—3,6 г/см3, твердость 5,5—6,0.
Из всех вышеперечисленных силикатов и алюмосиликатов образуются глинистые минералы почв.
Глауконит Si02, А1203, Fe203, FeO, MgO, К20, Н20 — от темно-зеленого до черного, оливковый, блеск матовый, плотность 2,2—2,8 г/см3, твердость 2—3. Встречается в песках, глинах, приобретающих вследствие его присутствия зеленую окраску.
Каолинит А12Оэ * 2Si02 * 2Н20 — белый, непрозрачный, землистый, плотность 2,6 г/см3, твердость 1, жирный на ощупь. Кристаллы плоские, чешуйчатые. Образует землистые массы. Плохо поглощает влагу. Используется для изготовления фарфора.
Фосфорит Саз(Р04)2 — встречается в форме конкреций, желваков. Образуется по дну мелковндных частей моря. Черный, непрозрачный, матовый, излом игольчатый, землистый, плотность 2,2—3,2 г/см3, твердость 2—6, спайность — от несовершенной у землистых отложений до совершенной у конкреций, излом неровный. Используется как фосфорное удобрение.
Вивианит 3Fe0P205 * 8Н20 — встречается на дне заболачивающихся водоемов в форме землистых скоплений. Зеленоватый, синий, землистый, плотность 2 г/см3, твердость 1,5.
Монтмориллонит MgOAl203 * 4Si02 * «Н20 — розоватый, серый, мягкий, слюдоподобный, обладает способностью сильно набухать при поглощении влаги. Широко распространен в почвах, глинах, морских осадках. Все эти минералы имеют осадочное происхождение.
Из минералов, играющих заметную роль в почвообразовании, следует назвать также апатит Ca5F(P04)3, фтор-апатит — бесцветный, зеленый, желтоватый, белый, фиолетовый, желтый (для мелкозернистых масс), блеск стеклянный, плотность 3,2 г/см3, твердость 5, излом неровный или раковистый, спайность несовершенная. Используется для приготовления суперфосфата. Магматический минерал гидротермального или контактового происхождения.
Фосфорит, апатит и вивианит используются в качестве фосфорных удобрений длительного действия. Они могут образовываться в почвах при взаимодействии солей Са2+ и Mg2+ с фосфорной кислотой.
Наиболее часто в природе и почвах встречается гипс. Гипс CaS04X Х2Н20 — бесцветный, прозрачный или полупрозрачный, блеск стеклянный или шелковистый, плотность 2—3 г/см3, твердость 2. Наиболее часто образуется в почвах при засушливом климате и в засоленных почвах.
Значение минералов в жизни растений и в почвообразовании огромно. Можно считать, что мы живем в мире минералов, которые под влиянием живой природы испытывают многообразные превращения. Такие минералы, как кварц, опал, очень устойчивы и при разрушении лишь измельчаются, образуя песок и пыль. Алюмосиликатные и силикатные минералы под воздействием природных кислот образуют вторичные глинистые минералы типа каолинита, монтмориллонита и др.
- Почвоведение роль рельефа, основы геологии и минералогии
- Происхождение и строение земли
- Происхождение земли
- Строение земного шара
- Образование земной коры
- Состав земной коры
- Выветривание горных пород и минералов
- Перемещение и отложение продуктов выветривания
- Почвообразовательный процесс
- Минеральная часть почвы
- Органическая часть почвы
- Строение и морфологические признаки почв
- Поглотительная способность почв
- Физические свойства почвы
- Плодородие почв
- Понятие о почвенных типах и зонах
- Почвы тундрповой зоны
- Почвы лесной зоны
- Почвы лесостепной зоны
- Почвы степной зоны
- Почвы зоны сухих степей и полупустынь
- Почвы пустынной зоны
- Засоленные почвы и солоди
- Почвы влажных субтропиков и горных областей
- Почвы речных пойм
- Методика полевого исследования почв
Земля и леса — народное достояние, поэтому хозяйство на всей территории нашей страны должно вестись в интересах народа. Леса выполняют многочисленные функции: они поглощают промышленные газы и углекислоту, выделяя кислород; перераспределяют поступающие тепло и влагу, смягчая климат; способствуют переносу осадков в засушливые зоны страны; являются источником многих рек, способствуя более равномерному снабжению их водой в течение всего года; защищают почвы полей от разрушения; служат местом массового отдыха и туризма; являются единственным источником древесины.
ПОЧВЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ – все минералы, независимо от того, были они образованы в почвах, унаследованы от почвообразующих пород, привнесены с эоловыми или водными взвесями, в том числе и антропогенными. В почвах встречаются минералы, характерные для ультраосновных, основных и кислых изверженных, осадочных и метаморфических пород, т.е. большинство минералов верхних слоев земной коры. Исключение могут представлять лишь минералы, существующие при повышенных температурах и давлениях, например, гидротермальные. Минералы, составляющие основную часть почв, могут быть названы почвообразующими. В наиболее распространенных, хозяйственно и экологически значимых почвах, к почвообразующим минералам относятся следующие их группы и представители: оксиды (кварц, гетит, гематит, гидрарргилитен-гиббсит), силикаты, которые относятся к числу важнейших компонентов почв как по массе, так и по свойствам. В этих минералах сосредоточены многие элементы-биофилы, напрмер, калий. Представителями силикатов в почве являются плагиоклазы, калий-натриевые разности полевых шпатов. К числу почвообразующих относятся также амфиболы, слюды, глинистые минералы. Минералы, содержащиеся в малых количествах, называют акцессорными. Они используются для определения генезиса почвообразующих пород, а также в качестве свидетелей при анализе изменений массы почв и отдельных компонентов при почвообразовании. К числу акцессориев относятся: циркон, эпидот, цоизит, гранат, дистен, ставролит, ильменит. Акцессорные минералы используют также для определения возраста почв и расчетов баланса веществ при изучении почвообразовательных процессов. Во многих почвах присутствуют минералы группы карбонатов (кальцит, доломит, арагонит). В засоленных почвах могут быть минералы группы сульфатов: гипс, тенардит, и др. Важное значение для плодородия почв имеют минералы группы фосфатов: апатит, коллофан, варисцит, вивианит. В некоторых почвах, развитых на морских отложениях и продуктах гидротермальной деятельности присутствуют цеолиты и пирит. Все минералы почв делятся на две генетически различные группы: унаследованных и новообразованных. К унаследованным относят минералы почвообразующих пород, речных и озерных наилков, аэральных взвесей, ирригационных наносов, оказавшиеся в почвах. Новообразованными (сингенетичными данному почвообразованию) являются те минералы, которые сформировались в процессе образования и эволюции почв. В огромном большинстве почв резко преобладают унаследованные минералы. Унаследованные минералы преобладают не только в грубодисперсной, но и в илистой части почв. Новообразованной является часть кальцита в черноземах и каштановых почвах. В нижних горизонтах солонцовых почв гипс также частично является новообразованной компонентой. Новообразованными могут быть минералы легко растворимых солей в почвах засоленного ряда (галит, сильвинит и др.).
К числу биогенных новообразований относятся опаловые тела почв (фитолиты), вивелиты могут присутствовать в полуразложившихся растительных остатках. Имеются указания на новообразование таких минералов как липедокрокит и вивианит в переувлажненных почвах. В научной литературе часто используют понятие о первичных и вторичных минералах. К первичным при этом относят те унаследованные минералы, которые образованы эндогенными — магматогенными или гидротермальными процессами. Вторичными считаются минералы, сформировавшиеся в почвах, корах выветривания, и осадочных отложениях на стадии диагенетических изменений, т.е. при неглубоком погружении. Минералы, возникающие при катагенетических изменениях и метаморфизме в этом отношении относятся к первичным, так как образованы при повышенных температурах и давлении. Показатели содержания минералов, их состава, структуры и организации в элементарных частицах и агрегатах необходимо учитывать при оценке почвенного плодородия. Минералы составляют преобладающую часть почвенной массы и образуют ее механическую основу, которую называют почвенным скелетом. От минералов в большей или меньшей мере зависят практически все свойства почв. В минералах сосредоточены важнейшие элементы-биофилы, такие как калий, фосфор, магний, железо. В минералах содержатся практически все микроэлементы (марганец, молибден, медь, селен и др.). Поэтому большинство показателей химического состава почв зависят от минералогического состава. Кристаллохимические особенности минералов определяют не только валовые содержания элементов, но и их подвижные, в том числе доступные для растений формы. Сказанное относится к калию, фосфору, кальцию, магнию, а также другим элементам и микроэлементам. Гранулометрический состав почв во многом определяется составом минералов с высоким содержанием кварца, полевых шпатов, но особенно таких малоустойчивых, как оливины, пироксены, плагиоклазы, биотит, хлориты и др., определяющие легкий гранулометрический состав почв, тогда как глинистые минералы того или иного типа характерны для тяжелых по гранулометрическому составу почв. От соотношения частиц минералов разной размерности зависят такие фундаментальные характеристики почв, как удельная поверхность, основные физические, гидрофизические, физико-химические свойства. При высоком содержании ила, содержащего смектитовые минералы, почвы отличаются высокой пластичностью и вязкостью во влажном состоянии, твердостью в сухом, трещиноватостью, малой проницаемостью. Впрочем, состояние почвы во многом зависит от структуры. При наличии прочной агрономической структуры (черноземы) почвы обладают хорошими водно-физическими свойствами. Огромное значение минералы имеют для комплекса физико-химических и коллоидно-химических свойств почв, что зависит как от размеров, так и от состава минералов, кристаллохимических особенностей зерен (емкость обмена катионов, количество и соотношение элементов в растворах, способность частиц к пептизации и коагуляции и т.п.).
Важные для плодородия реологические свойства определяют минералогический состав илистых фракций, а также размеры и заряд слоя элементарных частиц глинистых минералов. В настоящее время установлено, что техногенные, агротехнические и мелиоративные воздействия оказывают влияние на состав минералов, способствуя разрушению одних и синтезу других. С удобрениями, мелиорантами возможно поступление новых минералов. Изучение антропогенных изменений минералогического состава приобретает актуальное значение для экологического мониторинга.
Почва, как уже отмечалось, состоит из минеральных, органических и органо- минеральных веществ при значительном преобладании минеральных (80—90 % почвенной массы).
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Минералы образуются в результате физико-химических процессов, совершающихся в земной коре. Они состоят из химических элементов. Минерал — это своего рода здание из кирпичиков — химических элементов, построенное по определенным законам природы. И подобно тому, как из примерно одинакового количества кирпичей человеком возведено на Земле множество различных зданий, из сравнительно небольшого числа химических элементов природой создано в земной коре более 3 тыс. разнообразных минералов. плодородие земля порода эрозия
В соответствии с общепринятой в настоящее время химической классификацией все минералы могут быть разделены на девять классов:
- 1. Силикаты — соли кремневых кислот, среди которых выделяют подгруппы минералов, имеющих некоторую общность состава и строения: полевые шпагаты, разделяющиеся по химическому составу на плагиоклазы и ортоклазы, пироксены, амфиболы, слюды, оливин, тальк, хлориты и глинистые минералы. Это самый многочисленный класс, насчитывающий до 800 минералов.
- 2. Карбонаты — соли угольной кислоты, включающие до 80 минералов и в их числе наиболее распространенные: кальцит, магнезит и доломит.
- 3. Окислы и гидроокислы — объединяют около 200 минералов, среди которых наиболее распространены кварц, опал, лимонит, гаматит.
- 4. Сульфиды — соединения элементов с серой, насчитывающие до 200 минералов. Типичный представитель — пирит.
- 5. Сульфаты — соли серной кислоты, включающие около 260 минералов, среди которых наибольшее распространение получили гипс и ангидрит.
- 6. Галоиды — соли галоидных кислот, насчитывающие около 100 минералов. Типичные представители галоидов — галит (поваренная соль) и флюорит.
- 7. Фосфаты — соли фосфорной кислоты. Типичный представитель — апатит.
- 8. Вольфраматы — вольфрамокислые соединения.
- 9. Самородные элементы — алмаз и сера.
Минералы играют большую роль в различных процессах почвообразования и в жизни растений, так как многие из них (сильвин, кальцит, фосфорит и др.) содержат элементы питания.
Благодаря различной устойчивости к выветриванию, один из них, такие как кварц, полевые шпагаты дробятся медленнее и накапливаются в почвообразующих породах, а затем и в почвах в больших количествах, другие разрушаются быстрее и поэтому содержание их в почвах ниже. Минералогический состав почвообразующих пород и почв, в свою очередь, определяют их химический состав.
При разрушении минералов высвобождаются различные химические элементы, в том числе и питательные вещества, поэтому можно утверждать, что минералогический состав почв определяет их потенциальное плодородие. Преобладание в почвах медленно выветривающихся первичных минералов определяет наличие в них крупных фракций, от которых во многом зависят физические и водно-физические свойства почв.
Первичные минералы, кроме всего прочего, являются также источником вторичных минералов.
Вторичные минералы: минералы простых солей — магнезит, доломит, сода, галит и некоторые другие, способны накапливаться в почвах в больших количествах в условиях засушливого климата.
Количественный и качественный состав их определяют характер и степень засоления почв. Наличие в почве кальцита влияет на реакцию почвенного раствора и создает благоприятные условия образования в почве перегноя.
Минералы оксидов и гидроксидов-опал, бемит, гиббсит, гематит и гетит, способны поглощать из почвы много фосфора и делать его недоступным для растений.
Глинистые минералы-каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и другие, входят в состав природных глин.
Минералы монтмориллонитовой группы очень сильно влияют на водно-воздушные свойства почв. Они способны поглощать большое количество воды и делать её недоступной для растений.
Минералогический состав пород оказывает большое влияние на лесорастительные свойства почв. По данным шведского ученого Тамма, низкое содержание в песчаных почвах минералов, богатых кальцием, является одной из основных причин плохого роста сосновых насаждений. На почвах с высоким содержанием таких минералов (плагиоклазов, роговой обманки, авгита, апатита.) в той же местности продуктивность сосняков значительно выше.
На однородных по составу древнеаллювиальных кварцевых песках произрастают чистые сосняки 3-4 класса бонитета, а на богатых различными минералами глауконитовых песках в составе насаждений появляются более требовательные к питанию породы: ель, дуб и другие. Производительность их значительно выше, чем чистых сосняков.
