Ґрунтознавство з основами меліорації

Еолові відклади утворюються за рахунок діяльності вітру – розвіювання й акумуляції дрібнозему. У сухих пустельних районах вони представляють бугристі та барханні піски, а в районах помірного клімату – дюни на берегах морів та в долинах річок.

Леси і лесовидні суглинки вважають найбільш поширеними ґрунтоутворюючими породами, які покривають межиріччя та давні тераси.

Лес – однорідна тонкозерниста, здебільшого не верстувата гірська порода. Переважно він утворений із найдрібніших зерен кварцу і польових шпатів та карбонатів (20%), містить гідроокиси заліза, слюди й інші мінерали. Його колір – сіро-жовтий (палевий), іноді бурий або червонувато-бурий. Відзначається великою шпаруватістю (48-50%) і водопроникністю. За надмірного зволоження нерівномірно ущільнюється, просідає. На лесі утворюються найродючіші ґрунти – чорноземи, каштанові, сіроземи та ін..

Лесовидні суглинки – карбонатна глиниста порода з великим вмістом піску (до 40%), яка подібно до лесу має велику шпаруватість. Здебільшого вони залягають у понижених місцях, часто мають верстувату будову, містять рештки рослин та прісноводних молюсків. На Україні вони поширені на Поліссі у Лісостепу та у Степу. На них, як і на лесах, утворюються найродючіші ґрунти.

Глини різного походження теж часто є ґрунтоутворюючими породами. Здебільшого вони поширені на схилах балок, терас, в долинах річок. Найпоширенішими в Україні є:

а) червоно-білі глини. Мають призматичну структуру, містять карбонати, іноді засолені;

б) строкаті глини. Залягають під червоно – бурими. На сірому фоні оливкові плями, з піщаними прошарками;

в) балтські глини. Поширені на схилах у середньому Придністров’ї;

г) тортонські глини. За своїми властивостями подібні до балтських (Чернівецька область) ;

д) майкопські глини (морські). Мають важкий механічний склад, дуже щільні, засолені водорозчинними солями і гіпсом (Керченський півострів) ;

е) сарматські глини. Сірого і зеленого забарвлення (Центральний і Західний Крим) ;

є) карбонові і пермотріасові глини. Поширені на Донбасі. Мають сіре, червоне або зелене забарвлення, засолені;

ж) каолінові глини. Трапляються в районах Полісся, Лісостепу і Степу серед виходів кристалічних порід.

2. 3 Первинні і вторинні матеріали

Первинні мінерали є залишковим матеріалом після руйнування і вивітрювання магматичних порід. Представлені відносно крупними піщаними й гравійними частинками. Мають жорстку нерухому кристалічну решітку, практично не володіють вологоємністю, фізико-хімічною поглинальною здатністю, не набухають. Склад первинних мінералів мало залежить від особливостей ґрунтоутворюючого процесу, а в основному – від особливостей материнської породи.

Найбільш розповсюдженими первинними матеріалами в породах і ґрунтах є кварц (SiO2) ; польові штати, зокрема, ортоклаз, амфіболи, піроксени й слюди. Кварц і польові штати крупнозернисті тому, що вивітрювання відбувається повільно. Амфіболи, піроксени, слюди легко вивітрюються.

Стійкість до вивітрювання визначається природою мінералів, їх кристалічною структурою.

Первинні мінерали володіють структурами іонного типу. Іони в кристалах мінералів розташовані у вигляді геометрично правильної просторової решітки, що називається кристалічною, специфічної для кожного мінералу. Взаємне розміщення катіонів та анонів у кристалічній решітці обумовлюється їх об’ємами або радіусами. Кількість іонів протилежного знака, що оточують даний іон, називається координаційним числом. Чим більший радіус іона, тим більше навколо нього може розміститися протилежно заряджених іонів, без взаємного дотику. Координаційне число визначає форму оточення, або координацію навколо іона, а отже, і основний елемент структури. Конструкція трикутника має координаційне число 3, тетраедра – 4, октаедра – 6, куба – 8.

Сполучаючись між собою, тетраедри утворюють такі типи структур:

• каркасну (польові шпати, кварц) ;
• ланцюгову (піроксени) ;
• листоподібну (слюди, глинисті мінерали) ;
• стрічкову (амфіболи) ;
• острівну (олівіни).

Кварц – найбільш розповсюджений мінерал земної кори. Він міститься у вивержених, метаморфічних й осадових породах. Кристалохімічна структура кварцу – кремній (кисневий тетраедр), який з іншими з’єднується в суцільний каркас. Така структура кварцу зумовлює його високу стійкість до процесів вивітрювання.

Польові штати утворюють групу розповсюджених мінералів. Їх кристалічна структура являє собою складний каркас, утворений тетраедрами з іонами кремнію й алюмінію, розташованими всередині.

Слюди складають біля 4% літосфери. Вони володіють шаруватою кристалічною структурою: плоскі шари тетраедрів, звернені вершинами один до одного, зв’язані з іонами алюмінію.

Піроксени й амфіболи розповсюджені в магматичних й метаморфічних породах (біля 16% літосфери). Кристалічна структура являє собою ланцюжки тетраедрів.

Олівіни в значній кількості містяться в ультраосновних і частково в основних магматичних породах. Кристалічна структура характеризується ізольованими тетраедрами, які з’єднуються іонами заліза і магнію.

Слюди і олівіни дуже нестійкі і швидко руйнуються.

Від кількості первинних мінералів залежать агрофізичні властивості ґрунтів. Вони є резервним джерелом елементів живлення рослин; від їх кількості залежить формування вторинних мінералів.

Вивітрювання – це не просто руйнування мінералів, а складний процес, при якому частина первинних мінералів повністю руйнується, а частина – перетворюється на нові вторинні (гіпергенні) мінерали.

Загальними властивостями вторинних мінералів є їх висока дискретність, аморфна чи прихована кристалічна структура, значна частина їх знаходиться в колоїднодисперсному стані. Багато вторинних мінералів, на відміну від первинних, володіють рухомою кристалічною решіткою, колоїдними властивостями, розвиненою поглинальною здатністю, можливістю сорбувати (поглинати) воду й набухати. Ці особливості передаються ґрунтам. Серед вторинних мінералів розрізняють: прості солі, гідроксиди й оксиди та глинисті мінерали.

Мінерали простих солей утворюються при вивітрюванні первинних мінералів, а також внаслідок