Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИНЕРАЛОГИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ КАЗАХСТАНА (МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ГЕНЕЗИС, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ)

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "МИНЕРАЛОГИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ КАЗАХСТАНА (МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ГЕНЕЗИС, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ)"

Ь'ЪочиЪ

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В, И, ЛЕНИНА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕНЙЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ 8 В ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631. 4.55

СУЛТАНБАЕВ Еркен Амантаевич

МИНЕРАЛОГИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВ КАЗАХСТАНА (минералогический состав, генезис, преобразование}

Специальность: 03. 00. 27—Почвоведение

Автореферат Диссертации на соискание учёной степени доктора географически* мвук

Алма-Ата 1992

Работа выполнена в лаборатории минералогии почв ордене Трудового Красного Знамени Института почвоведения АН Республики Казахстан.

(Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных иаух

Б. Л. Градусов

доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. В. Зонн ' доктор сельскохозяйственных наук , профессор И. Н. Гогопее

Ведущая организация: Институт почвоведения« агрохимии АН Республики" Узбекистан.

Защита диссертации состоится <7/Тр <?л,Я 1992 г в „ " часов на заседании Специализированного Совета Д. 020. 25. 01 при Почвенном институте им, В. В. Докучаева (председатель—академик ВАСХНИЛ, профессор Л. Л. Шишое) го адресу: 109017, Москва, Пыжевский пер.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почеен ; - Чститута |Им. В. В. Докучаева.

Автореферат разослан //_" №$Р ^—1992г.

Учёный секретарь Специализированного Совета, доктор Сельскохозяйственных :'наук :

М. С. Симаком

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Более 80Й сам« ценных й ТйОрДйХ сортов пшеницы в республике производится п зоне черноземов' (Г каштановых почв. Это в значительной мере предопределяет проведение дальнейших разносторонних почвенных исследований с целью уйучпения физико-химических, агрохимических и агрофизических свойств* повышения эффективного и потенциального плодородия почй К рационального использования земельных ресурсов.

Актуальность работы. В решении задач рационального использования земельных ресурсов # повышения плодородия почв особая роль принадлежит почвейНЬЙ' йауке. В этом плане важное место отводится вопросам углубленна* изучения твердофаэовой части почв,ее . крупнообломочной части И тонкодисперсных минералов. С их состоянием, качественным и количественным составом, во многом связаны . физические,фиэико-химические свойства и прежде всего потенциальное плодородие почв. Этим, в основном, определяется всевозраста-

*

гаций интерес к изучению минеральных веществ.почв и в особенности ее глинистой фазы. В связи с этим разрешение вопросов генезиса минеральной части почв, изучение процессов трансформации и путей преобразования первичных-минералов и формирование на их основе специфических глинистых образований, а также установление закономерностей профильного распределения и характера их изменений в-■процессе развития почв и широкого антропогенного воздействия является одной из важных задач современного почвоведения, .

Анализ существующей литературы показывает отсутствие фундаментальных исследований по данной проблеме.. Имеющиеся материал» по минералогическому составу почв аридной эонн являются разрозненными и порой несут недостато чнуя'информацию. Слабо освещены в специальной литературе особенности преобразования обломочных и слоистых силикатов исходных пород, вопросы,касающиеся общих и частных закономерностей происхождения и распространения основных продуктов почвообразования - вторичных алюмосиликатов в черноземах и каштановых почвах Казахстана,

Объекты исследований. Изучены автоморфные черноземы обгано-венные и южные, а также темно-каштановые и чаштановые по'а у зонального простирания с учетом особенностей реяье^л, геологического строения, биоклиматических факторов, характере почвенного покрова и почззобразукпих пород. Большое разнообразие к разно- ■

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУМ <л)1 БИБЛИОТЕКА Моск. с-вль-скохоа. академик

типность почвообраэумцих пород на исследуемой территории предопределило специфику и направление наших исследований. Особое внимание уделялось почвам, формирующимся на -рыхлых осадочных породах: глинах и суглинках. Объектами пристального внимания были почвы, развивающиеся на элювии и дечювил плотных и массивно-кристаллических пород магматического, метаморфивеского и осадочного происхождения. Мме«ю на этих объектах представлялась исключительная воз»««мость для более детального изучения состояния и направления процессов выветривания м порообразования, воссоэда- . ния харгинн изменения, преобразования исходного материала и путей формирования тонкодисперсных продуктов порообразования. Наряду с этим, с целыо выявления характера поведения крупнообл^моч-ных и в особенности глинистых минералов при различных в ятроп о генных нагрузках на почву (длительная обработка и орошение) исследованы целинные и распаханные неорошаемые и орошаемые варианта почв.

Основная цель работы заключается в изучении состава, характера замещений и трансформационных преобразований крупнообломоч-них минералов; в установлении ассоциации минералов и выделении категорий унаследованных, трансформационных и новообразованных минералов, разграниченных по степени эндогенности и гидротермаль-ности допочвенных условий и по условиям современного гипергенеяа и почвообразования, в выявлении основных закономерностей формирования и распространения тонкодисперсных минералов в результате естеетв«моЯ и антропогенной эволюции почв в черноземах и каштановых почвах Казахстана,

Задачи исследований состоят в следующем:

- изучить условия почвообразования и физ и ко-химические свойства почв:

- определить минералогический состав крупнообломочных и тонкодисперсных (коллоидной, предколлоидной, мелко- и средне пглеватой) фракций по'ю, формирующихся на различи».« по механическому и ли-4 толого-петрографическому составу, пародах ;

- выявить основное закономерности трансформационных превращения первичных минералов во вторичные глинистые образования, распределение и дифференциации их в почвах по генетическим горизонтам ;

исследовать роль, минералов в создании по>®еиних агрегатов раз-

ноя степени прочности и дисперсности ;

- установить характер проведения и возможные изменения глинистых компонентов почв при длительной обработке и орошении}

- дать дифференцированную оценку.содержания минеральных элементов питания растений, с целью характеристики потенциального и эффективного плодородия почв. ' .

Теоретический вклад и научная новизна. На основании комплексных и дифференцированных исследований, а также сопряженного изучения крупно о бл о мо чно й и тонкодисперсной частей с охватом всех Гранулометрических фракций почв, определен минералогический состав, внявлены пути трансформационных превращений первичных минералов во вторичные глинистое продукты почвообразования. Установлено замещение калиевых полевых шпатов и плагиоклазов серицитом, хлоритом, соссюритом, эпидотом-;. сфена> ильменита t- лейкоксенэм и рутилом ; роговой обманки, биотита-, эпндота- - хлоритом ; магнетита-мартитом, являющееся следствием допочвенных эндогенных.процессов. В почвах на рьтхяых осадочных породах основная масса глинистых веществ унаследована от почвообразущих пород» и в меньшей степени образована путем аградациотжкх* деградагело'мшх процессов и синтеза. ' ■■ ■

Глинистые мшервдгм F аолвачс не продуктах выветривания коренных горных пород явят)ггс5г то«ообразованными, хотя1 зарождение большинства этих, чя-стиц происходило » эндогенна-доггочвенных условиях» & эндогенных, условиях образовав серицит» хлорит. К гнпер-, г.енныкг образованием-отвесеяы каолинит» смектит1 * смешаноелоЙные образования. Последние, возможно, формируются- ж » гидротермальной обстановке.

Основная масс» тонко дисперсных минералов- формируется на основе- трансформации1 крупноебломачных минералов, » такисе путем1 физического- изяеядмнеицг частиц слоистых силикатов- it в результате даевобоявденюг глинистых частиц из зерек перъкцтк иинералов» При этом- имеющийся различия в содержании- и со ста«« глишеткх продуктов- почв не зависят от- л* эома-льной1 - типовой1 г подтипов о а -также родовой и видовой ирлвдаежвости- ff- бйлввегЯ кгере- (в почвах нв кореннмх горных породах) состав тонкодиспврежх «юкралов зависит от характера исходных пород, претерпевших зяаштельнии до-почвенные преобразования в диагенезе, катагенезе и дальнейшие иэиенения в результате выветривания и почвообразования. -

Дня черноземов обыкновенных западных территорий- Западю-Си-

бирской равнины характерно наряду о гидрослюдой и каолинитом эна чи тельное содержание р^адтитового компонента. При продвижении с запада на восток роль ерр снижается и возрастает значение хлоритового компонента. Установлено весьма низкое содержание, а во многих слу<еях полное отсутствие смешано ело йных минералов в почвах на суглинках и гл«чах. И, наоборот, в почвах на коренных гор ных породах Казахского цел^осопочника весьма характерны значительные количества как уяйрядочееднх, так я неупорядоченное сме-шанослойных х до ри'г-см вк?ИТР рьтс и реже гидро слюда-смен тито вых структур.

На основании проведенных исследования и сопоставления полученных результатов по химическому и минералогическому составу почв, морфологическим признакам зерен крупнообломочных минералов (форма, цвет, включения, окатанность, характер замещений), специ фике состава и характера распространения крупнообломочных и тонко дисперсных глинистых образований в почвах, выдвинуто концептуальное представление о происхождении почвенного покрова равнинной территории Северного Казахстана, согласно которому формирова ние почвенного покрова Сев еро-Ке зе* станс ной я Прииртшской равнин происходило из материала, снесенного с территории Казахского ыелкосопочника. Образование рыхлой осадочной толщи и почвенного покрова западной части черноземной зоны вероятно находилось под влиянием пород зеленокаменного пояса южной части Уральской горной системы, представлявшего продукты выветривания преимуществен но магматических пород среднего и основного-состава с заметным содержанием в них смектитовых компонентов.

По данным определения фазового состава и изучения характера распространения глинистых минералов в почвах выделен^ ассоциации (минералы представлен по степени уменьшения содержания).

* а) смектит-гндрослюда-каолинитовая - характерна для западной адстк Западно-Сибирской низменности и для черноземов и темно - кашта но вых почв северной и восточной части Подуральского плато.

б) гидрослюда-каолинитовая с примесью смектита - для обыкно венных черноземов северной >асти Западно-Сибирской низменности.

в) гидрослюда-хлорит-каолинитовая - дня черноземов южных, темно-каштановых почв Северо -Казахстанской и ПрииртышскоЯ равнин

г) гйдрослюда-хлорит-каолинитовая с участие смектита и сметаноелоиных - в почвах равнинной части Казахского мелкосо-

почника. : ' * " . ■ *

д) гядрослюда-смотаноелойннй-хлорит-каолинитовая -.в почаах на элювии делювии средних, основных магматических 'пород, мета- . морфических гнейсах, .сланцах, туфах Кокч'етавекой возвышенности и Казахского мелкосопочника. * .

Применение новой'технологии м¡деления и фракционирования -.илистнх частиц по чвипо з в о лило: * .

а) провеет« дифференцированное изучение различных фракодй ила, дать их <5олее полную характеристику в том,числе коллоидной (<0,2 ним) фракции- * -

б) более полно определить фазовыЯ состав и количественные .соотношения тонкодислере них минералов^ 4

в) диагностировать шгн.зтлн,, прйдстоЬяеннке малыми количествами, определить преимущественную аккумуляцию отдельных минералов е рпределенных тастлх ила. '

г) классифиг.шропать ассоциации глинистых минералов по соста-_ ву и характеру засоления'октлвдривеских позиций различными катионами. " . * _ "

. д) выявить минералы разноЛ генерации, установить многоступенчатость в формировании и изменении глинистых веществ, определить варьирование состава коллоидных частиц по профили pacnax.ii>-ваемых и ороиаемкх г!очв.

■ Защищаете положения: . , ■ ' - -

1. Закономерности превращения крупдаобломочньгх минералов во вторичные тонкодисперсные продукты почаообрапозания,

2. Характер распространений глинистого материала в гючиах и по генетическим горизонтам, особенности химизма почв, формирующихся на разных по л и толо го-п©трографи ческому составу породах.

3. Генетические особенности и направленность лочвообразова-' тельных процессов в результате естественной и антропогенной эволюции почв.

Вклад, автора в рая-рябо тку тест;. В осноьу настоящей работы легли материал^, собраннее автором с 19С8 по 1990 г.г. Вначале п о чвашо-мин ера логические иссл од овация были про в еде-ни в Куота-найской области в составе комплексной почьенноЯ экспедт^и Института почвоведения АН КаэССР, работа которой была вклпченл г, общесоюзную тему "Чернозем СССР" и координировалась Почвенном институтом им.З.В.Дэку^аееа по.УеэдутародкоЯ д^ограшкз тутенкя биологической лродухтивнэсти почв. Ь ПослгдстЕии полегче иссло-

давания ивми были продолжены в северной и в северо-восточной части черноземной зон», на запад» в северо-восточной части Под-уреяьского плато, а также в пределах Казахского мелкосопочника. Почванно-минералогические исследования выполнялись по тематике АН КазОСР "Геохимия я минералогия черноземов Казахстана".

Автор осуществляя научное руководство и являлся ответственным исполнителем ряда тем Государственного Комитета СССР по нау- . ке и технике к по темам АН КозССР, по разделу комплексной темы "Целина" принял непосредственное участие в проведения полевых, почв екни-минералогических и лабораторно-экспериментальных исследований. Подученные материалы легли в основу настоящей работы.

Большую помощь в проведении рентгенодифрактометрических, электронно-микроскопических, термогравиметрических, микродифракционных, иммерсионных, микроморфологических и химических анализов оказали сотрудники лаборатории минералогии почв Института почвоведения АН Республики Казахстан Т.А.Улмвнов, Т.А.Остриковв, Т.И.Маяуеве, Р.А.Артккбаева,.С.Т.Шаймухвмедова, Г.А.Токсеитова, А.Н.Омирэакова, Ы.М.Нусаинова,

Практическая ценность и реализация работ. Предпринятый подход в изучении всего спектра почвенных фракций и полученные новые материалы по характеристике химического, минералогического состаеа черноземов и каштановых почв Казахстана их коллоидной, илистой, мелко- и среднепылеватой фракций, а также по характеру содержания и трансформационных превращений крулнооСломо чньгх минералов и формированию и профильному распределению основных групп глинистых минералов могут служить фундаментальной основой для совершенствования диагностики и классификации изученных почв, оценки физико-химических свойств и плодородия»

Установление процессов и явлений, преобразования минеральной >асти в сфере почвообразования и гипергенеза в целом, являются важной составной частью и необходимым условием выявления генезиса почв и путей формирования почвенного покрова*

Разработанные новые,методы по выделению и фракционированию илистой фрекции почв могут найти применение в почвоведении, геологии и грунтоведении, а также в различных отраслях народного хозяйства с целью более рационального использования глинистого сырья.

Йкеяцкеср в рпбоге материалы бглк использована в учебной процессе географического факультета Казахского госудяротпенного

университета им.Аль-Фараби, при чтении курсов почвоведения, и мелиоративной географии..

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации, докладывались на Ш (Алма-Ата, 1971), УП (Ташкент, 1965) и УШ (Новосибирск, 1989) Всесоюзных съездах почвоведов, на Всесоюзном совещании по глинам и глинистым минералам (Ленинград, 1975), на Международном симпозиуме "Плодородие, почв и глинистые минералы" (Прага, 1970), на межлабораторном совещании Института мелиорации почв (Прага, 1981), на республиканской конферещин почвоведов Казахстана (Алма-Ата, I9B2), на координавдюиюы совещании по минералогии почв (Минск, 1964), на заседании УП комиссии ВОЛ "Минералогия почв" (Москва, 1987), на Всесоюзном совещании "Минералы и плодородие почв." (Москва, 1967), на Республиканском съезде почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1988>, нв Всесоюзном совещании по глинам (Новосибирск, 1988), на Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья (Миасс, 1969), на Всесоюзной конференции "Проблемы горного природопользования" (Барнаул, 1969), на расширенном заседании лаборатории минералогии и микро-мор$ологии почв Почвенного института им,В,В.Докучаева (1991), на Ученых советах Института почвоведения АН КаэССР,

Публикации. ГЬ теме диссертации опубликовано 56 работ из ' них 3 монографии.

Структура и- объем работы. Диссертация состой1! из введения,

девяти глав и выводов. Объем текста.....страниц, таблиц

.рисунков.....Приложение состоит из .... стр. и включает .....

рисунков и таблиц ...... Список литературы состоит из на-

именований, в том числе ..... на иностранных языках.

tfefojy* исследования., Выделение тонко дисперсшх и крупнодисперсных фракций пач» проводили по методу Н.И.Горбунова Í1963). Ускоренное выделение ила осуществляли по способу B.U.Градусова, К.П.Чичиковой* и.Ш.Шаймухаметова (I963>Еыаедвше- ила. и его фракционирование проводили способами Е.А.С^дтанбаева, Т.А.Улма- , цова (1909, 1991), Выделений гюдфракций. дроищ-й. иептизации "ХПД1)" проведено по методу "Н'.И.Горбунова С19гай>7 МинералогическйТ" исследоаания были выполнены на основе комплекса современных методов: рентгенодифрактометрического, термогравиметрического, электронно-микроскопического, миярэдифракционного, имиерскошого,. м1шромор$ологического и химического.

/ (

содаршш" PABOTU

■ П. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ I! XAPAKTEFIiCTIltA . ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ;

Территория Северного Казахстана'по характеру .рельефа весьма неоднородна.' Бо.льмую чаоть этоГг территории занимает невысокая : .равнина юга Запакю-Си^крскоíl низменности. На западе, вдоль Уральских гор, простираете? полоса наклонного пред горного-. Зауральского плато. На юго-запад© расашудась, ккоская Тургайская столовая страна (Плато). Б"северной ее части простирается Пред-' тургайская равнина, которая являете? переходной между" Тург.эпским плато и Западно-Сибирской низменностью. На юге обширную территорию занимает Казахский мелкоconочник. На западе - Подуральское . плато.

Казахстанская часть Западно-Сибирской низменности по харак-. теру рельефа и геологическому строению разделена нэ три района: Тобол-йиимскуго наклонную равнину на западе* Прииртишску» аллювиальную равнину на востоке и Северо-Казахстанскую равнину между ними. '

Обширная территория Казахского мелкоconочника является областью цокольного пенеплена, в изменении ее облика участвовали эро31 юннч-денудационные процессы, периодическое проявление тектонических подвижек, начавшихся еще в докембрии и продолжавшихся в мезозое и кайнозое, результатом которых являлось появление разновозрастных сложных складок, сбросов, надвкгОа, интрузий и вулканических выбросов. Отдельные участки поверхности древнего пенеплена неоднократно подвергались деформациям, переработке и разрушениям в результате тектонических процессов.

К особо расчлетНмоЯ территории относится Тургайское плато, представляющее собой платформенный прогиб относительного погружения, в котором осадочный чехол горизонтально залегающих кайно-' эойских отложений обладает мощностью от нескольких десятков до 500 м. Денудационные процессы видоизменили рельеф плата, углубив и расширив древние речные долины, образовав замкнутые впадины, увалы и взбугрив выхода песка Шлыгин, Федорович, 1969).

Не менее сложным геологическим строением характеризуется Подуральское плато в связп с крупными интрузиями в докембрийскую, каледонскую и герцкнехую гпохи орогенеза. Наличие сложной складчатости в западном крыле Мугоджар явилось причиной формирования

дислокаций надвиговогп типа.

Изучаемая территория характеризуется резко континентальным климатом, глубоким промерзанием и оттаиванием почвы, выпадением от 300 до 350 мм осадков на сеэерс и до 250-270 мм на юге. Среднегодовая температура колеблется в пределах 1-4°.

Колочко-степная растительность на севере, сменяется на юге сухостепной растительность«,

Наиболее распространенными почвообразугацими породами на тер ритории Северного Казахстана являются поздне- и средне четвертич ные и палеоген-неогеновые отложения, представленные глинами, суг линками .и песками. С продьижением на юг и на запад мощность рыхлых толщ заметно уменьшается в связи с близким залеганием к днев ной поверхности цоколя древних пород, представленных порфир&ми, гнейсами, кварцитами и другими метаморфическими породами, .

Более молодые породи мезозоя и ка!5нозоя имеют значительную мощность, особенно в районе Тургайского'прогиба. Юрские и меловые отложения состоят преимущественно из пестроокрашенных каолините вьк и бокситовых глин с прослойка^ красных песков, мощность которых местами достигает 140-170 м.

Почвообракующими породами Зауралья, как и северной части Казахского мелкосопочника являются элювиальные и делювиальные осадки, образовавшеея в юрский и палеоген-неогеновый периоды в процессе разрушения и выветривания маесш; но-кристаллических пород. Территорий Кокчетавской возвышенности и северная часть Казахского мелко сопочника занята кш&з.ш черноземами, формирующимися на .различных по механическое и петрографическому составу {магматических• метаморфических и осадочных) породах, среди которых широкое развитие получили гранитоиды, относящиеся к формации кольцевых гранита ¡.эс интрузий 1уке#ского, Боровского, Стел- : нянекого массивов (Абдулкабирова, 1975).

Значительную территорию Северного Казахстана занимают черно ' зеш обыкновенные и южные, развивавшиеся на четвертичных глинах, суглинках и о зерно-^аллювиальных отлоткеииях и реже на палеоген- ■ наогетомк зссоленннх глинах. Тег/но-к&щтановые и каштановые почвы распространены в Казахском нелкосопочнике, в юмадй тает и Тур-галского и Подуральского плато. ■

Черноземы обккнозснньЮ' и южные по сравнению с их ЕвропеЯ- ' скими аналогами характеризуются укороченный профилем, «алой мощность*) гумусового горизонта, кзкковатостья, тр^щкиватость», от-

носительно большей засоленностью, остаточной содождеватостью, проявлением реликтовой луговости, отчетливом г.роямештем м повышенным залеганием карбонатного горизонта, Б почзьх каштановой зоны эти признаки выражены в большей мерз, м нелолноразви-

тые почвы на продуктах выветривания корекдах 1'орных пород по своим физико-химическим свойствам близки к зональным почвам, хотя по агропроиэродственным показателям их отличия весьма существенны.

Ш. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРШЮОВтМОЧЮЙ ЧАСТИ ЧШЮЗдМОВ И ПУТИ ¿ШПИГОВАНИЯ ТОЖОДИСЖРСШХ МИНЕРАЛОВ. ВАЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ И ИЛИСТЫХ ФРАКЦИЙ

Минералогический состав крупнообломочных фракций. Во всех почвах основную массу минералов составляют минералы легкой фракции 93,9-99,0 и реже 83,5-93,116. Остальная часть приходится на минералы тяжелой фракции. Минералы легкой фракции (уд.вес-с 2,9) представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, глауконитом, обломками пород, гяинисшми агрегатами, а также остатками растительных и животных организмов. Отличительной особенностью на рыхлых осадочных породах является то, что кварц преобладает над полевыми шпатами и другими минералами. При этом содержание кварца по отношению к полевым шпатам резко возрастает в <5олее крупных фракциях, а в алевритовой части его содержание сильно уменьшается и почти приравнивается количеству полевых шпатов. С увеличением размерности кварца преобладают окатанные и слабоокатаннне зерна. В менее крупной фракции возрастает доля остроугольных слабоока-танных форм. Зерна кварца в основном прозрачные, иногда мутные, дымчатые, реже моловдо-<5елые.. Вверх по профилю почти во всех почвах заметно увеличивается число частиц с матовыми поверхностями. В гумусовых горизонтах на поверхности многих эерен отчетливо просматривается корродированность, появление трещин, углублений, канальцев, что,несомненно, является результатом относительно 1 большего воздействия различных агентов выветривания и почвообразования, чем в нижних горизонтах. Солевые шпаты представлены' калиевыми полевыми шпатами (микроклин, ортоклаз) и плагиоклазами. Калишаты преобладают над последними К составляют и большинстве случаев 60-70"» от общего числа полевых шпатов. Во. всех почвах •"полевые ипатн чонцентрнруюгся ро фракции 0,01-0,1 мм. При этом

максимальные значения отмечаются в нижних горизонтах и почвооб-разуодих породах, где количество полевых шпатов почти равно содержанию кварца. В верхних горизонтах полевые шпаты заметно изменены и разрушены. Отмечается пелитиэация зерен ортоклаза и микроклина и серицитизация плагиоклазов. Средние и основные плагиоклазы несут яркие следы вторичных изменений.

В почвах на элювии, делювии коренных горных пород в содержании главных породообразующих минералов наблюдается обратная зависимость. Здесь на первый план выступают полевые шпаты, второстепенную роль играет кварц. Небольшим содержанием мусковита и особенно биотита характеризуются почти все черноземы Казахстанской части Западно-Сибирской низменности. По генетическим горизонтам мусковит распределен более или менее равномерно, тогда как биотит, практически отсутствующий в верхних,появляется в средних и никних горизонтах. Иначе выглядит биотит в почвах на элювии кислых и средних магматических пород. Высокое его содержание сохраняется по всему профилю. Слабая иэмененность и небольшое содержание побуревших, осветленных частиц биотита, присутствие определенного числа замещенных зпидотом, хлоритом, гематитом биоти-товнх минералов несомненно являются следствием слабой внветре-лости почв.

К особенностям'минералогического состава черноземов Казахстана следует отнести отсутствие в црчвах глауконита и небольшое содержание хлорита. Первый нами обнаружен лишь В юго-западной, а второй - в юго-восточной частях черноземной зоны.

Важной отличительной особенностью поведения полевых шпатов является различное содержание в черноземах кали-натриевых,и кальций-натриевых минералов. В черноземах на рыхлых осадочных породах калишлаты преобладают над плагиоклазами. Е почвах на. элювии, делювии массивно-кристаллических пород, наоборот, плагиоклазы превалируют над калиевыми полевыми шпатами. При атом отмечается более или менее равномерное распределение в почвах средних и основных плагиоклазов. В этих же почвах в силу их относительной молодости и, в целом, слабой вьшетрелости многие эяциценше минералы остаются почти неизменеиннми* нераолавтимися образованиями. В черноземах, сформировавшихся на глинах и суглинках,, такие зерна составляют небольшой процент.

' По составу минералов легкой фракции полнеразвитые черноземы на осадочных породах менее богаты, чем почвы-, формирующиеся на ■

элювии массивно-кристаллических пород. Совершенно другая картина ныблядается в отношении минералов тяжелой фракции. Заметно большим разнообразием отяичаяттсл почвы на рыхлых осадочных породах, хотя общий выход тяжелой фракции в них колеблется в небольших (1~<Ш пределах.

Общее содержание минералов тяжелой фракции в почвах на плотных породах относительно высокое и составляет в основном 4-10, несколько реже 10-15 и в редких случаях достигает 20-23)1. К основным минералам тяжелой фракции в почвах на осадочных породах отнесены эпидот-цоизит» роговая обманна, ильменит,.турмалин, гематит, лимонит. Среди акцессорных - циркон, апатит, магнетит, монацит, ярозит, ставролит и др. В черноземах на плотных породах -превалируют роговая обманка, биотит, хлорит, пироксен.

В работе рассмотрены пути происхождения и распространения минералов тяжелой фракции и их роль в почвообразовании. Процессам выветривания более подвержены минералы мелкопесчаной (0,10,26 мм) фракции, а концентрация тяжелых минералов происходит в почвах по разному, Б черноземах не глинах и тяжелых суглинках они сосредоточены в крупно тшлевато-й (0,1-0,01 мм), в черноземах.на средних, легких суглинках и дресвянисто-щебнистом материале - в мелкопесчаной (0,1-0,25 мм> фракциях. Коэффициент выветрености минералов тяжелой фракции К^ (отношение сумш устойчивых к, сумме неустойчивых) показывает, что более широкие величины К2 характерны длл горизонта В отражающие относительную интенсивность процессов выветривания. Минимальные значения К^ свойственны нижним горизонтам и в определенной степени горизонту А.

Мго^ралогический состав тонкодисперсных фракций почв. На основании комплекса современных (рентгенодифрахтометрического, термогравиметрического,' Электронно-микроскопического, микродифракционного и химического) методов и дифференцированного изучения коллоидной, илистой, мелкопклеватой и среднепмяеватой фракции почв установлено^ почвообразование в черноземах на рыхлых осадочных породах приводит х формирования различных по составу глинистых компонентов, основными среди которых следует считать диоктаэдри-чеекус гидрослюду, каолинит, а также диоктаадрический смектит и триоктаэдрический хлорит. Последние два'в одних почвах причисляются к ведущим кодаонектам, в других - они отсутствуют вообще или представлены в небольшом количестве. Незначительное содержание в почвах составляют смешанослойдае гидрослюда-смектитовые,

хлорит-смектнтоьые образования с неупорядоченным переслаиванием, как жестких, так и разбухающих пакетов. Установлено наличие в виде примесей кварца полевых шпатов и минералов полуторных окислов гетита и гиббеита.

К о со б днно с мм почвообразования ¡следует отнести поведение смектита, Ьтеэкое его содержание обнаружено в обыкновенных черноземах северо-западной части черноземной зоны. С продвижением на восток количество смектита резко сокращается и в почвах Северо-Казахстпнекой и Прииртышской равнин он полностью исчезает. Про-, тивсполоунай картина наблюдается в отношении хлорита. Максимум его накопления наблюдается в почвах северо-восточной и восточной частях и крайне низкое б центральных и западных районах черноземной зош, : ' :

Содержание каолинита примерно одинаковое i20—2656) во всех черноземах на рыхлых осадочных породах.

Основная-масса глинистых минералеа унаследована отпервИЧ-Ю-го лочвообразущего материала и лгсиь небольшая часть образована "в результате а града! тонной и дегряда1*.кониоЙ_ трансформации и синтеза. Процесс глинообраэования и дифференциация тонкодисперсных " глинистых минералов не интенсифицируется и не столь существенен в почвах на рыхлых осадочных породах. Однако ото не исключает полностью определенное различие в распределении глинистых минералов по генетическим горизонтам. Проведенные расчеты по содержание глкнчетых минералов представлены в одном случае только относительном* велими без учета количества илистой и мелкопнлееатой фракции, в другом - с учетом их содержания в конкретных горизонтах почв, более полно характеризуют особенности формирования и распредеяе-лия тонкодисперсных минералов по профилю почв. Слюды- , гидрослюды а хкумул ируатся в верхних, незначительно. снижаясь в нижних горизонтах. В атом* ж о напраьлеиии, наоборот, возрастает содержание смектита и хлорита; См еда но ело tiHW е образования чаще обнарукивеются в средних горизонтах.

Накопление гидрослюдистого и слюдистого материала идет двоякие нуте!.;. Первый, наиболее г а .»дай, вдет за счет иляитизации смектктового компонента, второй—а процессе разрушения и илмельчен: :я крупнооблоно'-зтъК елкд. При этом последний фактор может Сыть главна s случае отсутствия s пзчаах смекгитоэого минерала . (Султанбаеэ, 1937).

Старение уровня ряэбухакцях минералов в верхних горизонте у,

наряду с перечисленными факторами, может быть результатом передвижения их в нижние горизонты вследствии их весьма высокой дисперсности. Между тем, наличие в верхнем горизонте ряда почв определенного количества смектитового минерала может быть оценено, как проявление процесса дегидрослюдизации, связанное с удалением калия из структуры гидрослюд, обусловленное более длительным увлажнением почв. Деградация слюд и их преобразование в смектиты происходит у частиц меньшего размера, способных к разбуханию и открыванию (вмцелачиванию) в результате воздействия на них слабо насыценных катионами растворов (Милло, 1968; Викулова, 1973 и др.). В первую очередь изменениям подвергаются кристаллы, имеющие дефекты, включения и нарушения в структуре, вследствие чего ускоряется процесс окисления эакиеного железа, происходит преобразование в октавдрических слоях. Это в свою очередь может привести к изменению химического состава, дальнейшему микроделению частиц и, в конечном счете, такие вещества становятся сходными по -составу и свойствам с монтмориллонитами (Викулова, 1973).

Все скектитовые минералы дноктаэдрические. Согласно прове- ■ (денным исследованиям по Ч.Е.Уиверу (1962), они относятся к типу высокозарядных, образованных по слюде (Чижнкова, 1965, 1967; Султанбаев, 1974, 1979).

Дифференциация хлорита, каолинита по профилю почв заметно слабая. Небольшое увеличение содержания хлорита происходит за счет разрушения политизированных полевых шпатов как плагиоклазов, так и калпшатов. К такому выводу мы пришли на основании проведенных ректгенодифрактометрических исследований отдельных эерен в разной степени политизированных полевых шпатов, состоящих в основном иэ хлорита. Результаты также показывают, что в одних случаях хлоритизация сопровождается формированием магнеэиально-желапистых, в других - железистых, в третьих - магнезиальных. В связи с этим образование хлоритов мы связываем как с гипергэнными, так й эндогенно-гидротермальными условиями. ✓

Коллоидная («0,2 мкм) фракция изучена на основании фракцио- ^ нирования илистой части почв. Пр. минералогическому составу она отличается от илистой фракции тем, что в ней основную массу составляют лабильные силикаты, В виде примесей присутствуют каолинит и гидрослюде. Совсем отсутствуют в коллоидах смепанослойнне. структуру, -хлорит и кварц. При отсутствии в иле смектитового компонента состав коллоидной фракции становится гидра с.под исто-

каолинитовъм, общее ее содержание заметно уменьшается и она в большинстве случаев не является главенствующей фракцией в составе ила.

Анализ выделенных на последнем этапе исследований -сверхтонких (¿0,05), тонких (0,05-0,08), средних (0,08-0,1) и крупных (0,1-0,2 мкм) коллоидных фракций показывает, что смектит сконцентрирован в сверхтонкой (практически выделен чистый смектит)' и в небольшом количестве в тонкой фракциях. При втом сыектиты принадлежат к разной генерации с соответствующими различиями структур. В средних коллоидах в одних случаях аккумулируется палыгор-скит, в других - гидрослюда и каолинит.

В мелкогшлеватой (0,005-0,001 мм) фракции, по сравнению с илистой, возрастает роль каолинита, хлорита, кварца, полевых шпатов и смешанослойных минералов.

В средиепыдеватой (0,01-0,005 мм) фракции по сравнению с 0 предыдущей количество всех глинистых минералов заметно снижается и возрастает роль неглинистых - кварца, полевых шпатов, амфибола-грамматита, монацита, клинохлора-хлорита.

На основании полученных результатов можно считать, что основной ряд трансформационных превращений в черноземах равнинных ; территорий Казахстана выглядит следующим образом: смектит сме-гаанослойная структура смектит-гидрослюда —^гиярослюда, В почвах с тяжелым механическим составом,с повидением увлажненности и в целом гидроморфности почв возможна обратная'трансформация; гидрослюда-* лмешаносло Йно е образование гидро с люда-смектит—смектит (Горбунов, 1974, 1978 ; Градусов, 1981; Исматов, 1969).

В черноземах на продуктах выветривания коренных горных пород магматического, метаморфического и осадочного происхождения состав тонкодисперсных минералов близок, но не одинаков по сравнению с таковыми почв на рыхлых осадочных породах. Почвы, развивающиеся на элювии биотитових, биотит-мусковитовых гранитов, с малоразвитым укороченным профилем, относящиеся к ранней стадии почвообра- ' зования, представлены преимущественно слюдами-гидрослюдами, другие - относительно развитые почвы - гидрослюдой и каолинитом, третьи - более зрелые почвы - наряду с названными минералами представлены хлоритом. В черноземах на средних породах кроме гкдрослюды, каолинита обнаруживается присутствие смектита и сме-пганослойнмх хлорит-смектитовых и реке гидро слюда-смектито вых образований, с.приблизительно равным содержанием жестких и разбу-

- и -

хаицих пакетов. С увеличением основности почвообразующих пород в тонкодисперсной части ряда почв возрастает содержание хлоритовой, «мектитовой и смешаносло.йной фаз.

. Наиболее высоким содержанием смеяганослойных, преимущественно хлорит-смектитовых образований, характеризуются черноземы, формирующиеся на амфиболитовых, серицит-мускобитовых, эпидот-хяоритовах сланцах,*кварц-ллагиоклаэовых, мусковит-роговообман-ковнх гнейсах, алевритовых, псамыофитовых туфах. В почвах на серпентинитиэированных пироксенитах проявляется в небольшом количестве разбухающая фаза, а на серпентинитах полностью исключается присутствие смектита и переходных структур.

Общее содержание коллоидной фракции в почвах на коренных по- . родах несравненно, более низкое. Незначительный процент составляет она в почвах на кислых породах и несколько увеличивается содержание коллоидных дастиц в почвах на основных породах.

Во фракции мелкой пыли наряду с гидрослюдой, каолинитом,хлоритом возрастает роль кварца и полевых шпатов. В среднепылеватой фракции установлено относительно высокое содержание смеаанослой-ных и небольшое количество индивидуальных глинистых минералов при относительно заметных количествах иегяицрс'тнх минералов -грамматита, клинохлор-хлорита, опидота^ монацита и др.

Валовый химический состав черноземов. Отличительной особенностью черноземов на рыхлых осадочных породах следует считать ''слабую дифференциацию окислов по генетическим горизонтам, несомненно *я в лякщуюс я следствием однородности по -®ообразукш.его материала и слабым его изменением в процессе выветривания, почвообраэо-; вания и гипергенеэа в целом. Вместе с тем характер поведения кремнезема и полуторных окислов, а также щелочноземельных и щелочных элементов нах^'тся в определенной зависимости от механического и минералогического состаза почв. С утяжелением механического состава почв и снитснием роли квар'да, обломков кремнис-. тых пород и к в а рц-за мещеннкх полевых шпатов определенным образом снижается содержание кремнезема и возрастает роль полуторных окислов. Максимум накопления кремнезема установлен в почвах легко суглинистых, а минимум - в легкоглинистых. Промежуточное положение занимают средне- и тяжелосуглинистые почвы. Накопление -кремнезема в горизонте А. сопровождается выносом в средние гори- ■ зонты алюминия и железа. Окислы щелочных земель имеют направленность к накоплению в средних и нижних горизонтах, что, по-види-

мому, связано с ямносом а иллювиальные горизонты глинистых минералов сыек готового и хлоритового типа. В этом же направлении отмечается сохранность и возрастание содержания пи рок сено в и роговых обманок.

Выделены 4 группы черноземов, отлмчащиеся между собой по механическому, химическому составу и по характеру изменений крупно обломочных минералов. Принципы, по которому разделеньт почвы, согласуются с величинами"молекулярных отшшений кремнезема и полуторным окислам и кремнезема в отдельности к алюминию и железу. По значениям молекулярных отношений обычно судят о вьшетре-лости пород, степени оглинения (Роде, 1938 ; Поликов, 1944 ; Горбунов, 1574, 1970 и др.). Представляется (с определенной долей условности), что почвы с более узкими величинами молекулярных от ношений, вероятно, сложены более глубоко выветрелыми материалами В первую группу вошли средне- и легкоглинистые почвы, в которых основная масса пелитерированных и серимитированных полевых шпатов трансформированы во вторичные глинистые продукты почвообразования, Во второй и третьей группах представлены тяжело- и сред несуглинистые несколько менее выветрелые почвы (полевые шпаты изменены мало, осветлены незначительно частицы биотита). В четвертой - почвы на легких суглинках и песчаных, отложйниях, состоя щие в основном из неизменных, не лритерпеяших вторичные изменения минералов.

По-разному ведут себя в почвах окислы щелочных элементов ка лия и натрия. КерЕвЯ^накапливается в верхних, а натрий, наоборот в нижних горизонтах. Относительное^накопление калия в верхних го ризонтах - результат жизнедеятельности рает^т^ш-г*: оргянизкогт" Весьма незначительным содержание в почвах характеризуется фосфор. Вместе с тем в южных черноземах северо-восточной части Под-уральского плато обнаружено сравнительно большое (1,5-2,030 со-, держание фосфора. Столь его высокое количество,. как будет показано далее, характерно и для темно-каштановых и каштановых почв западной части Кугоджарских гор. /

Валовой химический состав почв, формирующихся на элювии и делювии массивно-кристаллических пород, отчетливо показывает раз яичиё петрографического состава почвообразующих пород и выявляет более четко особенности химизма почвенной толщи. Однако, в процессе развития почв, эти различия заметно сглаживаются и многие дресвянистр-щебнистые малоразвитое и неполноразвитые почвы по

химическому составу приобретают сходство с гэоналъннми почвами.

Чернелемм на элювии кислых пород - гранитоидов наиболее распространены на изучаемой территории. Из всех пород гранитоидн более близки среднему химическому составу почв. В связи с чем им принадлежит особая роль в формировании яочв, покровных суглинков и рыхлых осадочных толщ Шолуэеров и др., I9TO).

Почвы на гранитоидах характеризуются самым высоким содержанием кремнезема, алюминия и относительно низким - железа. Молекулярный отношения кремнезема к полуторным окислам относительно широкие. Отношение кремнезема к железу колеблется в пределах 2061. Во всех почвах на элювии гранитов почвообразование сопровождается потерей щелочно-земельных элементев-кальция и магния м щелочных - калия и натрия. Особенно заметна убыль первых двух окислов и в меньшей степени калия и натрия.

. Почвообразование на продуктах выветривания основных и ультра основных пород сопровождается резкой противоположностью по срав- ■ нению с выше рассмотренными гранитоидами. Прежде всего заметным накоплением кремнезема, алюминия, железа и более интенсивной потерей щелочных земель кальция и магния. В почвах на ультраосновных породах высокое содержание магния связано со специфичностью материнских пород - серпентинитизкрованных пироксенита, дунита и серпентинита, содержащих в своем составе до 35-45S магния. В процессе почвообразования определенная его часть хотя и выносится за предел» почвенного профиля, однако содержание магния в почвенных горизонтах остается, достаточно высоким в связи с превалированием в крупнообломочной части почв слабо измененных невнветрелых минералов оливина, пироксена, серпентина и хлорита.

Подряжнне_формы,_кремнезема, железа и алюминия. Особенностью черноземов обыкновенных и южных, сформировавшихся как на рыхлых осадочных, так в на плотшх породах является низкое содержание несияикатннх полуторных окислов (Суятанбаев, 1967) и подвижных форм железа,алюминия и кремния,укаэыващее на крайне малые разме"-. ры разрушений крупнообломочных и тонкодисперсных минерялов в условиях аридного по чвообраэо вания.Между тем сопоставление результатов содержания подвижных форм в почвах разных регионов выявляет хот:] к незначительное, но увеличение, их содержания в обыкновенных черноземах северной и .северо-западной части черноземной ^оны,связаннее,по-видимому,с относительным повышением увлажненности .noun. Наилюдаицался незначительная аккумуляция подвижных

окислов железа и отчасти алюминия в подпахотных и средних горизонтах профилей черноземов, при относительной однородности минералогического состава, обусловлена усилением внутрипочвенного выветривания и трансформацией крупнообломочных силикатов, в частности слюд и хлоритов, и накоплением не только коллоидно-илиетта частиц, но и содержанием в них глинистых минералов типа гидрослюд и хлоритов, ♦

При переходе к почвам с малоразвитыми и нелолнораэвитыми профилями, количество подвижных форм кремнезема, железа и алюминия незначительно снижается в горизонте А и лишь в ряде случаев (в почвах на средних и основных породах) их количество остается на одном уровне. Однако с увеличением глубины.профиля и особенно в нижних, примыкающих к породе горизонтах их содержание резко уменьшается и зачастую составляет сотые доли процента.

Валовой химический состав высокодисперсной части черноземов равнинных территорий Казахстана -существенно не различается между собой. Это свидетельствует о близости минералогического состава тонкодисперсной части почв. Особых отличий не выявлено и в содержании и распределении кремнезема и полуторных окислов по генетическим горизонтам. Относительно небольшие колебания наблюдаются в поведении магния, калия и фосфора. Последний заметно аккумулируется в илистой фракции черноземов южных фосфоритных северо-западной части Казахстана. Незначительное накопление магния в сред» них и нижних, а калия - в верхних гумусовых горизонтах находит свое отражение, главным образом, в структуре.глинистых минералов типа хлорита, гидрослюды и смешаносдоИных образований с хлоритовыми и елкщистыми пакетами. ■

Илистая фракция черноземов, развиващихся на элювии и делювии магматических и метаморфических пород, в сравнении с илистой, частью черноземов на рыхлых осадочных породах, характеризуется более высоким содержанием железа, магния и фосфора, а по сравнению с почвой в целом, в илистой фракции накапливаются почти аса -элементы,за исключением кремнезема.

Молекулярные отношения кремнезема к полуторным окисла» по профилю почв колеблется в небольших пределах* Самке низкие значения (2,06-2,20) наблюдаются В почвах на элювии кварц-каолиновых и ка о л инит-кварцитоенх породах, в илистой фракции которых главный компонентом является каолинит и значительно уступаациЙ ему (2-3 раза) гидрослюдистый минерал. Подтверждением дл« такого вквода

следует считать высокое, до 36%,содержание алюминия п этих почвах. В большинстве почв выявлена тенденция к накоплению алюминия в подпахотных и средних горизонтах, являющаяся следствием усиления процесса оглинивания минеральной массы, связанного с проявлением деградащюнной трансформации слоистых алюмосиликатов и выносом из сферы почвообразования подвижных форм магния и железа.

> Приуроченность железа до 14-16 и н ряде случаев до 18% в почвах на средних и основных магматических породах, сопровождается увеличением в тонкодисперсной части железистости хлоритовых и гидрослюдистых структур в глинистых минералах. Относительно низкое (10~П£) содержание железа, при высокой концентрации магния в серпентините и серпентинитазированном дуните показывает присутствие в глинистой части хлоритов преимущественно магнезиального типа со слабым участием в их структуре железа.

К особенностям почвообразования также следует отнести.относительно высокое содержание в илистой фракции фосфора, накопление которого обусловлено специфичностью почвообразуэдих пород, а возрастание его количества в горизонте А - результат аккумуляции поглощенных форм фоофора. \

■ 1У. ТЕМНО-КАШТАНОВНЕ И КАШТЛНОШЕ ПОЧШ.

СОСТАВ МИНЕРАЛОВ КРУПНООБДОШЧЮЙ и тонкодашЕРСноя "ЧАСТИ ПОЧВ

*

В темно-каштановых и каштановых почвах Казахского мелко со -потника основным минералом легкой фракции в одних случаях явля-•ется кварц, в других - полевые шпаты. В почвах равнинных участков с поянораэштым пряфпяш превалирует кварц, а в неполно- и малоразвитых почвах на'.злйвии и делювии коренных пород на первое место выдвигаются полевые шпатн. Среди кварцевнх минералов преобладают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные зерна, а также частицы желтых, белых, красноватых оттенков. Т&кая гамма цветов является особенностью почв и почвообразущих пород Казахского мелкосопо чннка.

Почвы выравненных территорий характеризуются присутствием корродированных зерен, количество которых возрастает в верхних и средних горизонтах. В нижних горизонтах и почвообраэующей породе содержание таких частиц заметно сокращается. По сравнению с чер-

ноаемг.ми они в меньшей степени подвержены изменениям, что несомненно являьтся следствием относительной молодости почв этого региона. Накопление в верхних горизонтах кварца сопровождается уменьшением содергаш« слюдистых и полевошпатовых нумера лов в результате разрушения определенной части и трансформации их в тонкодисперсные продукты почвообразования. Такое же распределение кварца по профилю почв наблюдается и при сравнении его суммарного содержания. Общее количество полевых шпатов в темно-каш-тановмх нормальных лочэах уступает кварцу примерно в 1,5-3 раза. Калиевые полевые шпат» превышают почти в два - два с половиной раза содержанке плагиоклазов, значительная часть которых серици-тизирована.

Коэффициент К^ - характеризующий интенсивность выветривания плагиоклазов по сравнению, с. калиевыми полевыми шпатами изменяется по'профилю мало (0,2-0,4), что несомнежо является.отражением более или менее равномерного изменения плагиоклазов в процессе выветривания и почвообразования. Впрочем общее суммарное содержание полевых шпатов снижается от нижних горизонтов к верхним. Заметно уменьшается их количество в крупных и, наоборот, увеличивается в тонких фракциях. Все эти показатели свидетельствуют об усилении процессов гдинообразования в верхних горизонтах почв.

К особенностям рассматриваемых почв следует отнести весьма незначительное содержание слюдистых минералов. ,

Минералы тяжелой фракции в почва:- на осадочных породах составляют мизерное количество и зачастую варьируют в пределах 0,5-1,5Й. Доля этих минералов в гранулометрических фракциях возрастает с уменьшением размерности зерен., К основным минералам причислены эпидот-цоизит, амфиболы, гематит, магнетит. Е виде примесей присутствуют турмалин, лейкоксен, ставролит, гранат, циркон, апатит, анатаз. Выявлена хлорит изация эпидота, содержание которого возрастает в более тонких фракциях. Определенная часть роговых обманок осветлена в результате выносе железа из структуры минерала. С усилением этого процесса происг1дмт измельчение до ушвня средней и мелкой пыли, о чем свидетельствует наличие роговой обманки в среднепылеватой, и даже мел копыл ева той фракциях (Султанбаев, 1967). В среднепылеватой фракции ряда рассматриваемых почв обнаруживается также клинохлор-хлорит, монацит, анатаз и др. Устойчивые минералы (циркон, сфен, лейкоксен, .рутил) концентрируются в наиболее тонкой (ОД-0,01 ым) фракции. Ветре-

чаются они и в средне- и отчасти в крупнопесчаной фракциях определенной закономерности в распределении их по генетическим горизонтам не установлено. Хотя в ряде случаев отмечается тенденция к аккумуляции этих минералов в верхних горизонтах. Рудные минералы-гематит, лимонит, магнетит, мартит встречаются почти во всех фракциях. При этом преимущественное накопление их отмечается во фракциях пыли и мелкого' песка.

Коэффициент выветрелости минералов тяжелой фракции Kg - отношение суммы устойчивых к сумме неустойчивых выглядит следующим образом: минимальные величины Kg приходятся на верхние и нижние горизонты, обусловленные более замедленным влиянием процессов выветривания и почвообразования. Относительно высокие значения характерны, для горизонта В. Характер изменений величин Kg согласуется с изменением величин Кр (отношение кварца к полевым шпатам). В почвах центральной части Казахского мелкоconoчника поведение „основных минералов кварщ и полевых шпатов не выходит за рамки выше охарактеризованных почв восточной част» Казахского мелкосо-Лочника. Общее содержание минералов легкой фракции снижается до 85-6755, что в общем-то свойственно для почв, развивающихся на влювии и делювии плотных пород. Отношение кварца к полевым шпатам чаще меньше I. Плагиоклазы превалируют над калиевыми полевыми шпатами. Коэффициент - Kj отношение плагиоклазов к сумме полевых шпатов составляет 0,5-0,9. Среди других минералов легкой фракции необходимо выделить биотит и мусковит, чаще обнаруживающиеся б почвах на кислых и средних магматических породах.

Содержание минералов тяжелой фракции в почвах рассматриваемого района заметно больше, чем в почвах северо-восточной части. К основным минералам относятся амфиболы, представленные обыкновенной роговой обманке.Р. ¿зернами уралита, являющегося псеБдоморф-ным образованием по пироксену. За ними .следует железосодержащая группа минералов - магнетит, гематит, марткт, ярозит. Из акцессорных образований встречаются циркон, апатит, сфен, лейкоксен и ДР.

Темно-каштановые и каштановые почвы Подуральского плато характеризуются различным содержанием кварца и полевых шпатов. В одних случаях кварц превалирует над полевыми шпатами, в других' - • картина обратная. В каштановых малоразвитых почвах, наоборот, общее число полевых шпатов превышает количество кварца. В этих почва* заметно больше биотита и очень мало мусковита. Состав минера-

лов близок с почвами Казахского мелкоconoодика.

Темно-каштановые и собственно каштановые почвы различных районов мелкосолочника и западных районов Казахстана по составу крупнооблодачных минералов легкой и тяжелой фракции близки» но не идентичны. В почвах северо-востачной и восточной частей Казахского мелкосотгочника кварц является главным компонентом, тогда как в почвах центрального и северо-западного районов основная роль принадлежит полевда шпатам. Заметно отличаются почвы ло степени вы-ветрелости. Наиболее сильно подвержены выветриванию почвы северовосточной и северо-западной частей, относительно слабо измененными остаются почвы центральной части мелкосолочника и Подуральско-го плато. Почвы этих районов относительно молодые и менее подвержены изменениям в результате выветривания и почвообразования. В почвах каштановой зоны отсутствует глауконит. Этим пожалуй в первую очередь эти почвы отличаются от черноземов Северного Казахстана. Обращает внимание значительное накопление в каштановых .почвах обломков пород, в столь большие количествах не обнаруженных в черноземах. В составе минералов* тяжелой фракции главенствующую роль в одних случаях играют эпидот-цоизит, амфиболы, в других - железосодержащие минералы.

По валовому химическому составу темно"каштановые и каштановые почвы на рыхлых осадочных породах не имеют принципиальных отличий от черноземов, как по содержанию, так и по распределению • окислов ло генетическим горизонтам. В то же время накопление кремнезема в верхних горизонтах сопровождается потерей в основном кальция и отчасти алюминия, а увеличение содержания магния в нижних горизонтах обусловлено возрастанием количества хлорита, хло-ритизированных эпидота, биотита, полевых впвтов и глинистых маг-нийсодержащих минералов. Остальные окислы характеризуются небольшим варьированием значений, не вносящим существенных изменений в общую картину химического состава почв. Между тем обращает внимание высокое содержание фосфора до t,96í£ 8 почвообразуищей породе и 1,21-1,93$ в верхнем горизонте впервые обнаруженные в темно-каштановых почвах северо-восточной части Казахского мелкосопочни-ка. Др сих пор такие почвы с высоким содержанием валового фосфора, отнесенные к роду фосфоритных почв были обнаружены только в западном Казахстане в района Подуральского плато.

Темно-каштановое и коатаноеыо почвы на плотных и массивно-кристаллических породах по валовому химическому составу и харяк-

•

теру его изменения по профилю почв заметно различаются между собой, что несомненно является следствием неоднородности пэ'Вооб-разующих пород, вызванное сильной расчлененностью иссле.луемой территории "и различной степенью внветрелости минеральной части почв.'

Состав и та-рактео изменений тонкоцисперскуу цинсгяяоэ. В темно-каштановых и каштановых почвах по сравнению с черноземами гидрослюдистая группа помимо индивидуальной фазы, нередко находится в сочетании со смектитом, образуя комплекс неупорядоченных смеша но ело йшх образований. При этом в некоторых почвах, развитых на кислых и основных породах, отчетливо просматривается преобладание э верхних горизонтах смешаноелойных образований, р то время, как с увеличением глубины профиля возрастает содержание ' индивидуальной гидрослюдистой фазы.

Появление смектита в гумусовом горизонте, вероятно связано с трансформацией гидрослюд в результате длительного выщелачивания и высвобождения калия из-структуры слюдистых и гидрослгадис-тых минералов. Чаще смектлгт обнаруживается в ряде почв, раявива-> ющихся преимущественно на легких и средних глинах, профиль которых характеризуется слабой дренированностъю и признаками гидро-морфиэма.' •

Почвы менее расчлененной северной части Тургайского плато характеризуются присутствием в тонкодисперсной части гидро слюды и каолинита с определенным содержанием смектитового компонента. Каштановые солонцевато-солончаковатке, карбонатно-солонцеватые почвы, развиэающиеся на пестро цветных палеоген-неогеновьтх, преимущественно засоленных кварц-каолиновых глинах и тяжелых суглин ках, представлены в основном каолинитом с примесью гидрослюды и квортда. Обнаруженный в верхних горизонтах ряда почв смектит явля ется аллотигенным. Впрочем в тонкодисперсной части почв на покров 1еух деллвкадьнугх кори^иевато-бурш глинах Центрального Тур-гая превалирует смектитогкй компонент, отводящий второстепенную роль гидрослюде, каолиниту и хлориту (СтолбовоГС, Чичикова, 1979) Отличительной особенностью пота Подуральского плато является присутствие снектита в почвях на глюши гранитов. При этом разбухающая фаза Сол ?с—менее равномерно распределена по посиплю поПр" с некоторой тснп.енг.неП к увел имо ее в средтгх горизонтах .-^мГ'Уго Я особенность^ по ад данного. ряшка слсдуэт сч'-т.дт^ отсутствие во всех пачках минералов со сме^г.носло^ноП структуреЙ к^п-

начительное содержание хлоритовых 'истиц* В "кзьтс,чсэьу с со о eiu.o-ва то-солон шковых почвах, развивающихся на юрских, меловых отложениях заметно падает количество смектнта, но возрастает содержание каолинита, гидрослюды и кварца.

Минералогический состав коллоидной фракции показывает сходство с составом илистой части почв, формирующихся преимущественно на глинах и тяжелых суглинках. К, наоборот, заметно может отличаться D почвах на коренных породах. Чаще всего в составе коллоидов может присутствовать определенное количество смектита,который не проявляется при исследовании общего, не разделенного на фракции ила. Содержание коллоидной фракции возрастает в темно-каштановых и каштановых почвах на серицит-мусковитовых, биотит-хлоритовых сланцах мусковит-роговообшнковых гнейсах и алевритовых песчаииках.

Во фракции мелкой пыли состав глинке№х минералов становится гидрослюдистым с примесью каолинита ж хлорита. В горизонте А увеличивается содержание кварца. В более крупной (0,005-0,01 мм) фракции содержание глинистых веществ уменьшается почти в два раза. Резко возрастает содержание железо-, титано-содерясащих минералов и апатита.

Отмеченные вше различия почв по составу тонкодкеп эрсных минералов обусловлены особенностям* палеогеографии территории, прежде всего характером рыхлых осадочных тощ и широким разнообразием,коренных горных пород, различной степенью вьгаетрелости и измененное™ основных составляющих породу минералов, в результата влияния многочисленных факторов выветривания и почвообразования,

У. РОЛЬ ШНЕРАЛОГЙЧЕСКОГО СОСТАВА В АГРЕГАТО-

0 ЕР АЗОВ АНИИ, ХАРАКТЕР ЛОЩЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ■ МИНЕРАЛОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬЮЙОЫ'АБОТКЕ И ОРОШЕНИИ

• Почвенные агрегаты. Факторы их Формирования и устойчивости. Изучены агрегаты разной степени дисперсности, их минералогический.состав, охарактеризованы внешние формы, установлена степень .устойчивости в воздушно-сухом, мокрой состояниях и после соответствующих обработок, проведенных коллоидно-химическим методом "анато*..ipoвения" почвенных агрегатов'по Антипову-Каратаеву и др. (1948). Рассмотрены пути формирования и изменения минералогичес-

кого состава скелета агрегатов и их дифференциация по профилю почвы,

В крупных агрегатах скелетную часть в основном составляют: кварц, полевые шпаты, слюды, глауконит и обломки пород. Причем кварц участвует преимущественно в крупных агрегатах и очень низка его роль В мелких и особенно микроагрегатах. Это связано в первую очередь с низкой поверхностной активностью зерен кварца, ■ которая резко снижается при его измельчении В результате физического выветривания'. Полевые шпаты при более или менее равномерном " содержании во всех агрегатах имеют тенденцию к аккумуляции в мик роегрегатах. При этом мипроклин и ортоклаз сосредоточены в крупных, а средние и основные плагиоклазы - в мелких агрегатах. Высо ка доля участия в агрегатах серицитизированных и политизированных разностей.

В создании агрегатов принимают участие и минералы тяжелой _ фракции эпцдот-цоизит, роговая обманка, лимонит, магнетит, ильменит, гетит, окислы железа и марганца. Причем содержание этих минералов резко возрастает в почвах на массивно-кристаллических породах. Количество тяжелых минералов и их роль в агрегатообра-зовании в рассматриваемых почвах различна и зависит от их общего содержания в поодах степени дисперсности и магнитна свойств.

Различие в минералого-петрографическом составе парообразующих пород оказывает существенное влияние"на качественный-состав-скелетной части агрегатов. В почвах на диабазовом порфирите основу скелетов составляют кварц и полевые шпаты с"примесью слюд. С уменьшением размерности агрегатов падает зна^ние кварца и . возрастает роль полевых пшатов 'и слюд. Дня поче ка серпентинитах характерно высокое содержание серпентина (хризотила/ антигорита) 3 более мелких агрег-^йк возрастает роль слюды, ортохризотияа, гематита, магнетита, ::льменита. . ... .

Несомненно.высока агрегетообразующая роль высокодисперсных глинистых минералов. Так, тгжелосуглинистые-черноземы,.не шею-( цие б своем составе разбухающих компонентов, уступают по коли-.",,»;'честву водопрочных агрегатов среднесуглинисткм черноземам, где

формирование различных 'по степени дисперсности агрегатов,проис-. ■ч/' ходит при участии значительного количества смектитоього минерала Заметным содержанием более прочных микроагрегатов характериоуют-, ся чернэзеык на с ер! щит-мусковитом сланце с высоким с о дерганием смешаноелоГних снектит-хлоритовнх образований.

Агрегатеобразующая способность зависит от кристаллографических и кристаллохимических особенностей и поверхностной активности частик. При прочих раин;« условиях кварцевые зерна будут менее активными, чем частищт полевых котатов и слюд. Для образования более или менее равнопрочных агрегатов в случае с кварцем потребуется больше закреплять веществ, чем для кристаллов с шероховатой поверхностью* усиливающих прилипание и удержание на своих поверхностях различных веществ, в том числе коллоидно-илистых, являющихся своего рода мостиками между различными минералами*

Относительно высокое содержание в почвах гумуса но всегда является показателем возможного увеличения водопрочных агрегатов. В почве на серпентините гумуса более 7?, а количество водопрочных агрегатов почти такое, как и в по'ше на сери!мт-мусковитом сланце, где содержание гумуса в два раза меньше, а количество коллоидно-илистых ■веществ сравнительно вше. По содержанию водопрочных агрегатов первыми стоят- черноземы на серицит-мус ко в ито п о м сланце . и среднесуглинистые черноземы с смектитовмм компонентом. Мало водопрочных агрегатов в почвах на серпёктенитах и тяжелосуглинистых пахотных почвах. Промежуточное положение занимают почвы на делювии каолинитового кварцита »и андезит-диабазового порфирита.

Дчительная обработка почв не привела к особым изменениям в составе и поведении глинистых минералов. Вместе с тем, установ-ливается некоторое различие в содержании илистой фракции. Во всевс пахотных почвах количество ила на 2-5(6 выше, чем в почвах целинного участка. В старопахотных почвах накопление ила происходит в иллювиальных горизонтах, что является следствием разрушения крупнообломочных слоистых силикатов и передвижения тонкодисперсных частиц из верхних горизонтов. Дифференциация илистой.фракции по профилю приводит к перераспределению по профилю глинистых минералов. Во всех пахотных почвах в горизонте А отсутствует смектит. Обосновывается это тем, что часть смектитовых минералов подвергается иллитиэации, я другая - втгаается в нижние горизонты. При этом масштабы и характер проявления втих явлений в почвах не одинаковы. В пахотных и прежде всего в старопахотных почвах отме'а-ется тенденция к накоплению переходных смешаноелоРных структур и появлению кварца и полевых шпатов.

Установлено, что непродолжительное оропение не приводит к существенным изменениям в поведении минералов тонкодисперсной части г.очв.

Более заметные изменения в характере поведения тонкодисперсных минералов выявлены при 25-40 летнем орошении т&аш-каштановых почв в Центральном Казахстане. Замен-» усиливается дифференцкац^я первоначально равномерного содержания- ¡.го. профилю илиста частиц, накопление которых наблюдается в яо.цп ада тком горизонт е.Количество илистой фракции в горизонте А по сравнению с цйяимкум вариантом уменьшается на 7-10^. Значительно снижается в пахотном слое количество коллоидной фракции. По сравнению с иелиной убывает роль смешаноелойных гидрослщда-смектитовых минералов и относительно накапливаются каолинит, кварц и полевые шпатм. Определенная часть агрегированного ила переходит в воднопептизируемое состояние.

Дифференцированная оценка кадия и фосфора в почвах позволила наиболее полно представить картину содержания и определить различные формы этих элементов по степени доступности. Пеги во всех почьах имеются большие общий и потенциальный резервы калия. Особенно они велики в почвах на глинах и тяжелых суглинках, а также в большинства почв на плотных породах. Относительно низкое содержание всех резервов, в том числе и непосредственного,отмечается в , почвах на гранитоидах, вторичных кварцитах и кварц-каолиновых глинах. Все остальные почвы обеспечены доступными формами калия. Иегду количеством калия и минералогическим составом почв наблада-етсд более тесная связь, чего нельзя сказать о фосфоре. По содержанию фосфора все рассматриваемые почвы, кромо фосфоритных почв Западного Казахстана, относятся к категории малообеспеченных. Небольшое количество фосфора в потенциальном и ближнем резервах связано с мизерным содержанием в потаах- фосфорсодержащих минералов, присутствие которых, за исключением почв на порфиритак, глинистых сланцах, отмечены редкими и единичными зернами.

ВЫВОДЫ

Черноземы обыкновенные, юнные, темно-каштановые и каштановые ■ почвы Казахстана формирующиеся » условиях сложного геологического строения территории, заметной расчлененности рельефа, ияпокого разнообразил по гранулометрическому, лито ло го **п »географическому составу, генезису и возрасту п о чв о о бра гущи*' п о род, резко континентального климата, большого дефицита атмосферных осадков, глубокого промерзания и оттаивания почвы, характеризуется теп, что;

I. Минералогический еоггяэ крупнооблодачмоП шети чоршзвиоь

близок, но не тождествен. Почвам, на легких и тяжелых суглинках и глинах свойственна кварц-гюлевоопатовая ; на элювии, делювии магматических пород кислого состава - полевошпатово-кварцево-слюдистая; на -элювии срег^его и основного состава - по л евоиш а то г. о-кварцевая, на ультраосновных пиррксенктах - пироксено-хлоритовая ; на серпентинитах - хлорит-серпентиновал ; на серицит мусковятоиых сланцах - кварцево-серищто.во-мусковитовая ; на кварцево-полево-шпатово-слюдистых гнейсах - кварцево-полевопт атово-слюдистая ассоциации.

По содержанию минералов тяжелоП фракции почэы выглядят сле-д1лзгдш образом: эпидот-цоизит-роговообманково-ильменитовал ассоциация на легких суглинках ; эпидот-иоизит-роговообманково-гемати-тосая - нэ л етких глинах ; роговообманкозо-гематит-лимонит-лроэи-тоэая - на гранитах, ро го всю <5ман ко во -г ема тм т-ильменито вая - на средних породах, ро го в о о бманко б о -цо иэ и т -ма гнетлтовая - на основных породах, лимонит-гематит-магнетитовая - на глинистых сланцах и каолшитонкх кварцитах.

2, Установлено, что степень измененное™ первичных минералов в почвах не одинаковая. В почвах на рыхлых осадочных породах- заметно больше зерен корродированных, покрытых железистой, карбонатной корочкой, чем в почвах на плотных породах.' Четко прослеживаются явления замещения, трансформации одного минерала в другой - пелиткзация, серицитизация, альбитилация, эпидотизация по- , леЕЫх шпатов и слюд легкой фракции, а также л е йко кс он из а ция и рутияизация сфена, ильменита, мартитизация магнетита, хлоритиэа-ция эпидрта, роговой обманки и биотита в группе минералов тяжелой фракции. При этом, количество частично и нацело замещенных минералов заметно возрастает'в почвах на коренных горных породах, и, наоборот, в почвах на рыхлых осадочных - процессы замещения имеют ограниченное распространение.

Выявлена дифференциация по профилю крупнообломочных минералов, в частности калишпатов и плагиоклазов. Содержание полевых шпатов возрастает в нижних горизонтах почв и по сообразующих породах. Меньше дифференцированы по профилю квлишпаты логкосугли-нистых почв. Кварц, наоборот, накапливается в верхних горизонтах, преимущественно концентрируясь в" крупных, а полевые даотн в целом - в более тонгагх фракциях. Почвы характеризуются почти полным отсутствием биотита в верхних и небольшим содержанием его в нижних горизонтах.

Устойчивые минералы тяже»« фракций (циркон, лейкоксен, сфен, анатаз, монацит и др.) чаще шдаурочены к верхним, е неустойчивые - эпидот, роговая обманка, оливин, пироксен, биотит и др. - нижним горизонтам.

3. Химический состав почв в целом отражает характер состава исходных пород, но процессы.выветривания и почвообразования вносят определенные коррективы. В почвах на коренных магматических породах с_увеличонием степени их основности наблюдается накопление кремния и уменьшение содержания полуторных окислов и щелочноземельных элементов кальция и магния. Почвы на рыхлых осадочных породах характеризуются высоким содержанием 3102 и по химическому составу они близка к почвам на кислых породах. Почвы

с более узкими значениями молекулярных отношений сложены более внветрелым материалом. К ним относятся тяжелосуглинистые и легкоглинистые черноземы и темно-каштановые почвы. И, наоборот, широкие величины молекулярных отношений характерны для легкосуглинистых супесчаных и дресвянисто-щебнистых разновидностей почв.

4. Основными компонентами тонкодисперсной части почв на рыхлых осадочных породах являются гидрослюды, каолинит, а также хлорит и смектит. В небольшом количестве присутствуют преимущественно неупорядоченные смешанослойные гидрослюда-смектитовне и еще реже, хлорит-смектитовые образования. Гидрослюды чаще диоктаэд-рические, относящиеся к модификации 2 М|, хлориты-триоктаэдри-чесяие, смеятиты - ди - и трио к таз дри чески е, зачастую слюдоген-ного происхождения. Главный механизм образования глинистых мине-,ралов в почвах на рыхлых осадочных породах - унаследование. Некоторая часть образована в результата изоморфных замещений и синтеза.

По чво образован! й 'Л выветривание приводят к о пределе: ¡ной дифференциации глинистых минералов по профилю почв. Гидрослюды накапливаются.в верхних, содержание хлорита и смектита, наоборот, возрастает.в нижних горизонтах. Снижение роли смектита в верхних частях почв связано с его политизацией. В средних горизонтах отмечается некоторое увеличение наолинитовых частиц,

5. Основная масса тонкодисперсных минералов в почвах на влювни и делювии кореюшх горных пород формируется на основе" трансформации (превращения) хруннообломочных минералов, а также путем физического измельчения частиц слоистых силикатов и в результате высвобождения глинистых частиц из зерен первичных ми-

нералов. При этом имеющиеся различия » содержании и составе глинистых продуктов почв не зависят о? их зональной-типовой и подтипе вой, а также родовой и видовой прююдлежности. В ряде почв различия в составе тонкодисперсных минералов зависят в большей мере от характера исходных повод. Порой эти различия столь существенны, что судить о конвергенции на таком фоне вряфи приемлимо»

Глинистые минералн в почвах »а продуктах выветривания коренных горных пород являются новообразованными и зарождение большинства этих частиц происходило в эндогенны* - постмагматических условиях. В эндогенных условиях образован серицит - основной компонент тонкодисперсной части большинства почв. В эндогенно-гидротермальных и гипергенных - хлорит. К гипергенным образованиям следует отнести каолинит к смектит. Смешаносдойные минералы формируются в почвенных и гидротеомальных условиях.

Одним из главных факторов, обусловливающих довольно заметную дифференциацию тонкодисперсных минералов,следует считать большое разнообразие и разнокачественность почоообразупцего субстрата, являющегося следствием сложного геологического строения,обусловленных в прошлом активной тектонической деятельностью, денудационными процессами, пенепле$шзацией, периодическим затоплением обширных пространств морем, изменением климата, приведших в конечном счете к земетной расчлененности рассматриваемой территории Казахстана.

6. Детальный анализ получение материалов и сопоставление результатов химико-минералогических исследований позволили выдвинуть гипотезу о формировании почвенного покрова равнинной территории Северного Казахстана, согласно которой формирование почвенного покрова северо-восточной части Севвоо-Казахстанской и Прииртшской равнин происходило из материала, снесенного с территории Казахского мелносожметиха. Образование р>-хлоЯ осадочной толщи и почвенного покрова западной <асти черноземной зоны, вероятно, находилось под влиянием зеленокаменного пояса южной части Уральской горной системы, представляющего продукты выветривания преимущественно магматических пород среднего и основного состава с заметном содержанием в них сыектитонкг компонентов.

На основании определения фазового состава и изучения характера глинистых минералов в почвах вгделенм ассогиаши:

а) смектит-гядрослюда-каовинипепс - характерна для яапвддай

части Западно-Сибирской низменности и для черноземов и тевдо-каштановых почв северной и восточной ^асти По дура л ьс ко го плато.

б) гидросдюдя-каолинитовая с примесью смектита - для об7жно- ■ венных черноземов северной части Западно-Сибирской низменности. -

в) гидоо с тада-хлоркт-каолинитов а к - длч черноземов южных, ■ -штемно-каштановых й каштановых почв Северэ-КазахетанскоП и Приир- -тышской равнин. - ■ . ■"

г) г идро с л юда -х ло ри т-каол инито в а я с .утстием. смектнта и сме-шаносяойннх в почвах равнинной "астм Казахского мелко cono чника.

д) гидростода-сме'лашслойная-хлорит-наолиНитоЕая в почвах на

средних, основных магматических породах и метаморфических гнейсах, сланцах, туфах Кокчетавской возвышенности и Казахского.мел-косопочника. ' *■

7. На основании "фракционирования ила установлено различное ' содержание гяинист&х частиц по степени дисперсности. Коллоидные частицы превалируют Над остальными фракциями в почвах на рыхлых осадочных породах. 8 почвах на элювии плотных пород содержание их .различное, но преимущественно невысокое. В верхних горизонтах ря-, да окультуренных почв коллоидные taetann составляют незначительный процент, или почт« отсутствуют, что несомненно является следствием их передвижения в нижние.горизонты. Выявлена дифференциация минералов во фракциях ила. Смектит сосредоточен в основном в коллоидной части ила. Большим диапазоном дисперсности характеризуются гидрослюда и каолинит. В составе коллоидов нет хлорита и . смеаианосдойных минералов. Хлорит начинает фиксироваться с тре-- тьей, смешаносложные сосредоточены в средних (0,4-0,5 ; 0,5-0,6 мкм) фракциях. Кварц начинает прослеживаться в средних фракциях и его количество возрастает с уменьшением дисперсности фракций, а полевые шпаты обнаруживаются в крупных (0,8-0,9; 0,9-1,0 мкм)фра-кциг.х ива.'1

6. Установлено, что "относительно длительная распашка по^т в течении 25-30 лет не приводят к изменению содержения и структуры 4 высокодисперсных минералов, однако способствует увеличению количества илистт-tx частиц передвижении коллоидно-илистых частиц и нюшие горизонты и появлении более уплотненного горизонта.

Длительное орошение почв способствует в определенной степени ■ переводу агрегированного ила в воднопептизируемое состояние, усиливает про г, ее с передвижения илистых» и в первую очередь, коллоидных частиц в ки-здиз горизонты. Причем иллюЕИНрованию подвержены

на только смектит, но и гидрослюда и каолинит. Орошение водой) содержащей катионы калия, приводят к иллитизации смектита и уменьшению количества смешанослойнкх образований в результате преобразования разбухающих пакетов в жесткие структуры.'

9. Важную роль в создании почвенных агрегатов играют коллоидно-илистые частицы. С участием лабильных силикатов и смешано-слойннх образований с разбухаадими пакетами к при наличии органических веществ агрегаты достигают относительно высокой прочности. Водопрочные агрегаты отмечаются в постах на серицит-мусковитовом сланце, на андеэит-диабазовом порфирите, в целинных почвах на рыхлых осадочных породах. Менее прочее - в почвах на пироксенн-те и серпентините, В крупных и средних агрегатах скелетную часть составляют первичные минералы: полевые шпаты, слюда, кварц и обломки пород, В микроarperaтех резко сокращается роль кварца и возрастает роль след, средних и основных плагиоклазов и минералов тяжелых фракций - магнетита, мертита, гематита, лимонита, ильменита. . .

■10. Общие запасы и потенциальный резерв калия отражают лито-лого-петрографический состав почв и почвообразущнх пород.Ближний и непосредственный резервы в олределвююй степени обусловлены составом,структурными особенностями,в также уровнен дисперсности глинистых минералов.Все почвы,за исключением «а гранитах.кварцитах и кварц-каолиновых глинах,обеспечены веши резервами калия, а по содержанию фосфора они относятся к категории малообеспеченных.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ '

По результатам выполненных исследований предлагается для внедрения в научные исследования и сельскохозяйственное производство ряд следующих мероприятий: .

- Создание атласа, карт почвообразущкх пород, распространения основных крупнообломочных и глинистых минералов.

- Организация минералогического мониторинга за состоянием и поведением различных категорий ила, коллоидных фракций и их составляющих глинистых минералов при различных антропогашппс нагрузках: длительная распашка, окультуривание, орошение, ерозкя, минеральные удобрения, химические мелиоранты. ' *

- Ча поведением тяжелых металлов.в почвах на основных к ультраосновных породах. i

- Способу внделения и фракционирования клистых частиц почвк.

По теме диссертации опубликован® 36 работ.

Монографию-

1. Редкое В.В., Андреева Н.П., Султанбаев Е.А. и др. Черноземы шике Северного Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1974, 240 с.

2. Полуэероп H.A., Султанбаев Е.А., Ассинг H.A. и др. Минералогия и геохимия почв сухих степе': Казахстана, Алма-Ата, Наука, 1976, IGO с.

3. Султанбаев Е.А. Минералогия черноземов Северного Каэя--. стана. Алма-Ата;. Шуха„ 1967, 216 с.

Научные статьи;

4. Султанбаев Е.А. Вусокодисперсные минералы в черноземах Кустаняйской области. - Известия АН КазССР, серия биологическая, 1969, !? 6, с.3-8.

.. 5. Султанбаев Е.А. Глинистые минералы и резервы фосфора в черноземах Северного Казахстана. - Тезисы докладов 1У съезда почвоведов СССР. Алма-Ата, 1979, с.207.

6. Султанбаев Е.А., Савостин Б.А. Минералогический состав некоторых почв Западно-Сибирской низменности. - Вестник АН Каэ' ССР, 1971, Г 2, с »64-67.

7. Султанбаев SLA. Йкнераяогический состав некоторых почв Западно-Сибирской нкэметост. Вгаллетень Института почвоведения АН Каэ ССР, Алма-Ата», ЯЬдек»,, 19та„ сЛ-7.

8. Асанбаев И'.К.,, СУлтанкйев? EJb_ Хинико-минерадогический состав автоморфных остаточных, черяозввянж солонцов Северо-Тур-

: гайской равнины. В кн.- Почвн Оягеркочда НЗйовхетат к их мелчюра^ ция. Целиноград, Наукя, 1974,- с-ПЭ'-ЕЭТ.. „ ■ ^ ■

9. Оултанбаев Е.«,.Минералогические иссведовашт тонко дисперсно й части поЧв Казахстана. - Успе\и- почвоведения в Казахстане (к X Международному конгрессу почвоведов). Алма-АтаНаука,. : 1975, с.65-77. *"• •

10. Султанбаев S.A., Еитенбаев М.И., Острикова Т. А.,. Сама-тов И.Б. Глинистые минералы тонкодисперйной части почв западной' окраины Казахского ыеякосопочника, - Материалы XI Всесоюзного, совещания по глинам к глинистым минералам. Я,; 1976, с,34-35.

11. Боровский B.Ii., Султанбаев Е.А. Изменение глинистых минералов в результате орошения и химической мелиорации почв (на 'примере почв Казахстана). Доклады Международного симпозиума "Повышение плодородия почв и глинистые.минералы", Прага, 1978,

о

С .36-41.

12. Султанбаев Е.А, Минералогический состап обыкновенных черноземов Северного Казахстана. - Почвоведение, 1979, Ii ß, с.123-135.

13. Султанбаев Е.А. Некоторые изменения состава и структур глинистых минералов илистой части почв при длительной обработке, орошении и химической мелиорации (на примере почв Казахстана). -Проблемы почвоведения (советские почвоведы к ХП Международному конгрессу в Индия. 1962). М. Наука, 1362, с.169-192.

14. Султанбаев Е.А., Улманов Т.А., Вольман Т.К. О применении рентгеедифрактометрического метода в изучении среднепмлеьа-той фракции по1®. - Почвоведение, 1963, !,* 9, с.114-120.

16. Султанбаев Е.А,,.Омирзакова А.Н., Вольман Т.И., Улманов Т.А, Рентгеновский и термографический анализы глинистых образований некоторых почв Казахстана. Материалы ХШ Всесоюзного совещания по глинам и глинист™ минералам. Алма-Ата, Наука, 1965, C.IIÖ-II9.

16. Султанбаев Е.А., Даулеткулов'А.Б. Диагностика глинистых минералов почв методом мипродифракции электронов.- Вестник АН КаэССР, 1966, Р 3, с.80-62.t '

17. Султанбаев Е.А., Даулеткулов A.B. Минералогические исследования почв методом микродифракции электронов.-Почвоведение, 1967, * 12, C.I40-T44,

Ю. Султанбаев Е.А. Характер поведения минералов тонко дисперсной части тешо-каштановых почв Центрального Казахстана при орошении.- Тезисы докладов У1 Республиканской конференции почвоведов Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1967, с.бб-68.

19. Острикова Т.А,, Султанбаев Е.А. К вопросу изучения водоустойчивости почвенньт:: агрегатов.- Тсзисп докладов У1С Всесоюзного Съезда почвоведов. Новосибирск, I9G9, т.1, с.61.

20. Султанба ев Е.А., Острикова Т.А., Улманов Т.А, Изменение минералогического состава илистих фрчкиий при окультуривании чернозема южного карбонатного.- Тсзисп докладов У Iii Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск, 1969, т. Г, с.IX.

21. Султанбаев Е.А., Волыня Т.Н., Полузеров H.A., Уяш-ков Т.Д. Минералогические исследования по-л» предгорных районов Казахстанской части Алтая, Материалы Всесоюзной кон^р^нции "Проблемы горного природопользования", Барнаул, IS69, ч.П,

с.65-67.

22. Зултанбаев Е.А.» Улманов Т.Д. Пирофиллит в корах выветривания северо-восточной части Казахстана,- Информационные материалы XI Всесоюзного совещания по рентгенографии минерального сырья. Свердловск, 1969, т.2, с.45.

23. Острикова Т.А., Султанбаев S.A., Токсеитова Г.А. Агре-га тно-структурное состояние и изменение физико-химических свойств черноземов южных карбонатных при окультуривании. Вестник АН -КазССР, Алма-Ата, 1990, »12, с.76-82.

24. Султанбаев S.A., Ассикг A.A. Глинистые минералы черноземов да продуктах выветривания коренных горных пород.- Вестник АН Казахстана. Алма-Ата, 1991, 12, с.65-70.

йвобретеяия:

20. Султенбве» ЖЛ., Улманов Т.Д. Способ выделения и фракционирования югистыт частиц по'-мы. Положительное решение Гос.ком, СССР по изобретении» к откритютм 1Р 4507^6/23-33/160666, от 28.09.89.

26. Султанбаев Е.А., Уямадав Т.А. Способ выделения и фрак-р«тонирования «песты* ««тиц почвы. Пояожигмгыюе- решение Гос.ком. СССР по изобретения» я открытиям ff 47922576/03/121533, от 25.04.9Г.