Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Биогеохимия почвы

Глава X. ОСОБЕННОСТИ БИОГЕОХИМИЧЕСКОЙ МИГРАЦИИ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

 

В.А. Ковда

В.А. Ковда

 

Смотрите также:

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

 

Книги Докучаева

докучаев 

Фитоценология

 

Химия почвы

 

Происхождение жизни

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 

Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Минералогия

минералы

 

Земледелие. Агрохимия почвы

 

Справочник агронома

 

Удобрения

 

Происхождение растений

растения

 

Эволюция биосферы

 

Земледелие

 

зелёные растения

 

Геоботаника

 

Общая биология

 

Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

 

ГРУППЫ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ПОДВИЖНОСТИ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

 

Как показано выше, подвижность различных соединений довольно изменчива. Продукты выветривания и почвообразования можно объединить в группы и ряды геохимической подвижности.

 

 Б.Б. Полынов установил пять групп относительной подвижности элементов при выветривании и миграции:

 

I.          Энергично выносимые: CI, Br, I, S 10

II.        Легко выносимые: Са, Na, К, Mg 1

III.       Подвижные: Si02, Р, Мп     ОД

IV.       Слабоподвижные: Fe, Al, Ti           0,01

V.        Инертные: SiO2 (кварца)    0

 

Руководствуясь этими рядами подвижности элементов при выветривании, можно предвидеть, что соединения элементов 1 и II групп будут легко выноситься из элювиальной коры выветривания и накапливаться в аккумулятивной коре выветривания. Соединения элементов III и IV групп, наоборот, будут относительно накапливаться в элювиальных горизонтах и корах выветривания.

 

А.И. Перельман (1955) предложил понятие коэффициента водной миграции, под которым следует понимать отношение среднего содержания данного элемента в речной воде к среднему его содержанию в литосфере (кларку) или к среднему содержанию этого элемента в горных породах, дренируемых рекой и притоками. В общих чертах группы элементов по коэффициентам водной миграции, подсчитанным А.И. Перельманом, близки к рядам Б.Б. Полынова, хотя в некоторых деталях они отличаются.

 

Главные отличия приходятся на условия восстановительного режима с образованием H2S, когда миграционная активность серы, железа, марганца, кобальта, меди и других элементов сильно меняется ().

 

Однако в природе не всегда выдерживаются эти закономерности. Нередко создаются условия, когда фактическая потеря элементов из коры выветривания и почв резко отличается от ожидаемой теоретически. Сопоставление большого числа материалов позволило нам дать эмпирическую группировку соединений по их геохимической подвижности, связанную в основном с условиями геохимии почв (табл. 35).

 

Соединения очень высокой подвижности. К этой группе относятся нитраты, хлориды щелочей и щелочных земель, сульфаты натрия, калия, магния, цинка, урана, карбонаты натрия и калия.

 

Относительную геохимическую подвижность этих соединений можно принять за 100. Наиболее растворимые из них — нитраты и хлориды, а также бромиды и йодиды — выщелачиваются в условиях элювиальных и горно-эрозионных ландшафтов, при большом увлажнении особенно интенсивно. Они же весьма энергично накапливаются в почвах и коре выветривания аккумулятивных аридных ландшафтов и тем в большем количестве, чем суше климат.

 

Сульфаты и карбонаты щелочей, обладая при низких температурах несколько меньшей растворимостью, нередко отстают в выщелачивании, задерживаются в транзитных ландшафтах по пути их миграции,-хотя также являются постоянными компонентами в процессах аккумуляции солей и почвах внутриматериковых низменностей, речных пойм и дельт,приморских береговых низменностей.

 

Соединения высокой подвижности. К этой группе относятся углекислые и двууглекислые соли магния, кальция, стронция, цинка, сернокислые кальций и стронций, фульваты большинства металлов. Их относительная подвижность в элювиально-аккумулятивных процессах почвообразования на 0,5—1 порядок ниже соединений первой группы и может быть обозначена индексом 50—10. Соли кальция и магния, отличаясь достаточно высокой растворимостью, выщелачиваются в областях господства элювиальных процессов. В аккумулятивных и транзитных ландшафтах сернокислые и углекислые соли кальция образуют резко выраженные скопления в виде конкреций или сплошных горизонтов.

 

В качестве катионов кальций, магний, калий и натрий интенсивно поглощаются и задерживаются коллоидно-дисперсными системами почв и осадочных пород. Калий поглощаясь растительными и животными организмами и входя в состав вторичных минералов, особенно гидрослюд, отстает в своей миграции от натрия. Магний, участвуя в процессах доломитизации и необменно поглощаясь вторичными силикатами и алюмосиликатами (монтмориллонит), также относительно отстает в выносе в сравнении с натрием. Кальций же входит в состав многих биогенных образований (скелеты, раковины) и представлен в почвах малорастворимыми соединениями (карбонаты, фосфаты). Поэтому и во второй группе продуктов наибольшей миграционной подвижностью отличаются соединения натрия, которые являются также и высокорастворимыми. Этому способствует и низкая биогенность натрия, значение которого в зольном составе растений невелико.

 

Соединения первой и второй групп в виде разнообразных смесей солей разной растворимости и в разной концентрации присутствуют в почвенных растворах, в грунтовых и речных водах. Они же участвуют в формировании минерализованных подземных вод и различных рассолов. В условиях аридного климата эти соли интенсивно накапливаются в грунтах и почвах степей, саванн, пустынь, образуя соленосные осадочные породы и засоленные почвы.

 

Соединения умеренной подвижности. К этой группе продуктов почвообразования и выветривания, обладающих относительно небольшой, но все же вполне выраженной миграционной способностью, принадлежат ионные и коллоидные растворы кремнезема, бикарбонаты и фосфаты железа, марганца, кобальта, комплексные соединения алюминия, железа, марганца, кобальта, никеля, меди с органическими кислотами.

 

Относительная подвижность соединений этой группы на 2—2,5 порядка ниже по сравнению с соединениями первой группы и может быть обозначена в среднем индексом 0,5—1,0, Соединения фосфора в большинстве малорастворимы и, кроме того, интенсивно захватываются растительными и животными организмами, на длительное время задерживаясь в биологическом круговороте. Значительные количества подвижного кремнезема поглощаются низшими и высшими организмами, участвуя в образовании панцирей, скелета или механических тканей (диатомовые, радиолярии, фитолитарии злаков и древесины).

 

Освобождающиеся в процессе выветривания соединения кремнезема, фосфора, марганца, железа ограничены в пространственной миграции, задерживаются частично в области элювия либо выпадают вследствие хе- могенных и биогенных реакций в осадок в области делювия, пролювия и аллювия транзитных ландшафтов. Однако значительные количества соединений кремнезема, фосфора, марганца, железа, кобальта, никеля уходят с водами грунтового и поверхностного стока в аккумулятивные области, образуя скопления в пойменных осадках и почвах, в дельтовых и прибрежных зонах морей и океанов, в озерах и болотах. Известны скопления вторичного кварца в солончаках Африки.

 

Соединения низкой подвижности. Значительно меньшей подвижностью в коре выветривания и почвах отличаются соединения алюминия, титана, окно- ных железа и марганца. Их подвижность в тысячи и десятки тысяч раз меньше, чем у соединений первой и второй групп. Это относится к гидроокисям названных металлов, а также к карбонатам и сульфатам бария и отчасти стронция, цинка. Однако иногда соединения алюминия перемещаются в заметных размерах, Образуя аккумулятивные месторождения бокситов. Все же общепризнано положение, что соединения алюминия и титана преимущественно накапливаются в остаточной коре выветривания, т. е. в области элювия. Именно поэтому древние элювиальные коры выветривания во влажных тропиках представлены минералами гидроокиси алюминия с примесью титана.'

 

Несколько иначе обстоит дело с соединениями железа. Образуя в коре выветривания в основном окисные формы, соединения железа также характеризуются низкой миграционной способностью и ясно выраженной тенденцией к накапливанию в остаточных продуктах элювиальных кор выветривания. Однако чуткая реакция железа на восстановительные условия и повышенную кислотность среды, образование при этом растворимых бикарбонатов и комплексных органо-минеральных соединений приводят к тому, что железо, подобно марганцу, иногда приобретает относительно высокую подвижность и может интенсивно выноситься из области элювия. Соответственно в гидроморфных условиях соединения железа и марганца образуют часто значительные скопления в почвах, болотах, озерах, лагунных и шельфовых зонах морей. По этим же причинам соединения железа образуют резко выраженные горизонты накопления в почвах (латеритные коры, орштейн, железистые кирасы).

 

Соединения ничтожной подвижности {инертные). В эту группу Б.Б. По- лыновым отнесен кремнезем кварца. Сюда должны быть отнесены такие высокоустойчивые минералы, как циркон, глинные минералы, а также сульфиды металлов. А.И. Перельман указывает на ничтожную миграционную способность соединений тория, ниобия, тантала. Относительная подвижность этой группы соединений приближается к нулю. Вследствие своей инертности кварц и циркон являются типичными компонентами остаточной коры выветривания, относительно накапливаясь в толщах элювия. По этим причинам кварц или циркон часто принимаются за соединение- свидетель, по отношению к которому рассчитывается миграционная способность других продуктов выветривания и почвообразования.

 

Не следует, однако, забывать, что инертность кварца, глин и циркона не абсолютна. При высоких степенях дисперсности, особенно в условиях циркуляции щелочных растворов, кремнезем кварца способен к постепенному, очень слабому растворению и миграции. При геологической продолжительности процессов это может привести к существенным результатам. Глины также в какой-то мере могут пептизироваться и мигрировать (ле- сиваж).

 

 

 

К содержанию книги: Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова

 

 

Последние добавления:

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника

 

Сукачёв. БОЛОТОВЕДЕНИЕ И ПАЛЕОБОТАНИКА

 

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА

 

Жизнь в почве  Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников

 

 Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ  Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы

 

Почвоведение - биология почвы

 

Происхождение и эволюция растений