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)"



ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙ СТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В И. ЛЕНИНА

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ В В ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 631. 4:55

СУЛТАНБАЕВ Ерлзн Амлнгг.евнч

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

Специальность: 03. 00. 27—Почиозедеиие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Алма-Ата 1992

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

¡Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Б. П. Градусоё

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

Ведущая организация: Институт почвоведения и агрохимии АН Республики' Узбекистан.

Защита диссертации состоится 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. Шишов) по адресу: 109017, Москва, Пыжевский пер.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвен ного института им. В.В.Докучаева.

Автореферат разослан /А' 1992 г.

Учёный секретарь Специализированного Совета,

доктор (сельскохозяйственных наук

М. С. Симакова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

>

Более 80^ сам« ценных и тверды* сортов пшеницы в республи-гке,.П^оизводится в зоне черноземов' и каштановых почв. Это в значительной мере предопределяет проёедение дальнейшее разносторонних почвенных исследований с целью улучшения физико-химических, агрохимических и агрофизических свойств, повышения эффективного и потенциального плодородия почв Н рационального использования земельных ресурсов.

Актуальность работы. Й; решении задач рационального использования земельных ресурсов й повышения плодородия почв особая роль принадлежит почвенной науке. В этом плане важное место отводится вопросам углубленного' изучения твердофазовой части почв,ее крупнообломочной 'ести и тонкодисперсных минералов. С их состоянием, качественным и количественным составом, во многом связаны . физические,физико-химические свойства и прежде всего потенциальное плодородие почв. Этим, в основном, определяется всевозрастающий 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 материалы по минералогическому составу почв аридной зоны являются разрозненными и порой несут недостаточную 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 по'шах Казахстана.

Объекты исследований. Изучены авто мореные черноземы обыкновенные и южные, а также темно-каштановые и каштановые почвы зонального простирания с учетом особенностей рельефа, геологического строения, биоклкматических факторов, характера почвенного покрова и почвообрарукпих пород. Большое разнообразие и рл-шо-

типность почвообразующих пород на исследуемой территории предопределило специфику и направление наших исследований. Особое внимание уделялось почтам, формирующимся на рыхлых осадочных породах: глинах и суглинках. Объектами пристального внимания были почвы, развивающиеся на элювии и депювил плотных и массивно-кристаллических пород магматического, метаморфического и осадочного происхождения. Именно на этих объектах представлялась исключительная возможность для более детального изучения состоянии и направления процессов выветривания и почвообразования, воссоздания картины изменения, преобразования исходного материала и путей формирования тонкодисперсных продуктов порообразования. Наряду с этим, с целью выявления характера поведения крупнообл^моч-ных и в особенности глинистых минералов при различных антропогенных нагрузках на почву (длительная обработка и оропение) исследованы целинные и распаханные неорошаемые и орошаемые варианты почв.

Основная цель работы заключается в изучении состава, характера замещений и трансформационных преобразований крупнообломочных минералов ; в установлении ассоциации минералов и выделении категорий унаследованных, трансформационных и новообразованных минералов, разграниченных по степени эндогенности и гидротермаль-ности допочвеншх условий и по условиям современного гипергенеза и почвообразования, в выявлении основных закономерностей формирования и распространения тонкодисперсных минералов в результате естественной и антропогенной эволюции почв в черноземах и каштановых почвах Казахстана.

Задачи исследований состоят в следующем:

- изучить условия почвообразования и физико-химические свойства почв ;

- определить минералогический состав крупнообломочных и тонкодисперсных (коллоидной, предколлоидной, мелко- и средне пылеватой) фракций почв, формирующихся на различннх по механическому и ли-« толого-петрографическому составу, породах ;

- выявить основные закономерности трансформационных превращений первичных минералов во вторичные глинистые образования, распределение и дифференциаций их в почвах по генетическим горизонтам ;

исследовать роль, минералов в создании почвенных агрегатов раз-

ной 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 наущая новизна. На основании комплексных и дифференцированных исследований, а также сопряженного изучения крупнообломочной и тонкодисперсной частей с охватом всех гранулометрических фракций почв, определен минералогический состав, выявлены пути трансформационных превращений первичных минералов во вторичные глинистые продукты почвообразования. Установлено замещение калиевых полевых шпатов и плагиоклазов серицитом, хлоритом, соссюритом, эпидотом; сфена, ильменита - лейкоксеном и рутилом ; роговой обманки, биотита,, эпидота - хлоритом ; магнетита-мартитом, являющееся следствием допочвенных эндогенных процессов. В почвах на рыхлых осадочных породах основная масса глинистых веществ унаследована от почвообразующих пород, и в меньшей степени образована путем аградационных, деградационных процессов и синтеза.

Глинистые минералы и псчва-х нэ продуктах выветривания коренных горных пород явяяится- новообразоЕаккытси, хотя зарождение большинства этих частиц происходило в- эндргенжь-допочвенных условиях. В- эндогенных, условиях образован серицит, хлорит; К гипер-г.енннм- образованиям- отнесены каолинит* смектит к смепанослойные образования. Последние, возможно, формируются и в- гидротермальной обстановке.

Основная масс» тонкодисперсных минералов- формируется на основе- трансформации! крупнообломачных минералов, а также путем физического измезгвчЕНЮТ частиц слоистых силикатов- и- в результате высвобождения1 глинистых частиц из зерен первичных кинералов. При этом- имеющиеся различия в содержании- и- составе глинистых продуктов- почв не зависят от их зональной'- - типовой" г подткповой, а также родовой и видовой принадлежности-.. 3'. болвле;Т мере (в почвах на коренных горных породах) состот- тонкодксггерсшх минералов зависит от характера исходных пород, претерпевших значительные до-почвенные преобразования в диагенезе, катагенезе и дальнейшие изменения в результате выветривания и почвообразования.

Для черноземов- обыкновенных западных территорий- Западно-Си-

бирской равнины харакуерно наряду с гидрослюдой и каолинитом значительное содержание ,сме#титового компонента. При продвижении с запада на восток роль §го снижается и возрастает значение хлоритового компонента. Установлено весьма низкое содержание, а во многих случаях полное отсутствие смешаноелойных минералов в почвах на суглинках и глинах. И, наоборот, в почвах на коренных горных породах Казахского медкосодочника весьма характерны значительные количества как ¡упорядоченных, так и неупорядоченных сме-шанослойных хлорит-смея?цТРРЫх щ реже ¡гидрослюда-смектитовых структур.

На основании проведенных исследований и сопоставления полученных результатов по химическому и минералогическому составу почв, морфологическим признакам зерен крупнооСломочных минералов (форма, цвет, включения, окатанность, характер замещений), специфике состава и характера распространения крупнообломочных и тонкодисперсных глинистых образований в почвах, выдвинуто концептуальное представление о происхождении почвенного покрова равнинной территории Северного Казахстана, согласно которому формирование почвенного покрова Северо-Казэ^сданской и Прииртышской равнин происходило из материала, снесенного Р 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 преимущественно 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 выделены ассоциации (минералы представле;# по степени уменьшения содержания).

" а) смектит-гидрослюда-каолинитовая - характерна для западной части Западно-Сибирской низменности и для черноземов и тем-но-каптаноБнх почв северной и восточной части Подуральского плато.

б) гидрослюда-каолинитовая с примесью смектита - для обыкновенных черноземов северной части Западно-Сибирской низменности.

в) гидрослюда-хлорит-каолинитовая - для черноземов южных, темно-каштановых почв Северо-Казахстанской и Прииртышской равнин.

г) гидрослюда-хлорит-каолинитовая с участием смектита и сыеяанослойных - в почвах равнинной части Казахского мелкосо-

• b - '

по'мика. ' • .

д) гидрослюдатсме1манослогаш:1-хлор11т-1саол!1нитовая —.в почвах на плювпи делювии средних, основт-тс магматических пород, метаморфических гнейсах, сланцах, туфах Кокч'етавской возвышенности и Казахского мелкосопочника. ' .

Применение новой'технологии выделения и фракционирования • илистых чтстиц почвы позволило: '

а) провести дифференцированное изучение разливдых фракций ила, дать их более полную характеристику в том числе коллоидной (<0,2 мкм) франции.

б) более полно определить фазовый состав и количественные соотношения тонко'дисперсных минералов.

в) диагностировать минералы, представленные малыми количествами, определить преимуцестзснну» аккумуляции отдельнь;х минералов в определенных частях ила.

г) классифицировать ассоциации глинистых минералов по составу и характеру засоления окт,1эдрическнх позиций различными катионами.

д) выявить минералы разной генерации, установить многоступенчатость в формировании н изменении глинистых веществ, определить варьирование составй коллоидных частиц по профилю pacnaxi^-ваемнх и орошаемых: Почв.

. Защищаемые положения'.

1. Закономерности превращения крупнообломочных минералов во вторичные тонкодисперсные продукты почвообразования.

2. Характер распространения глинистого материала в почвах и по генетическим горизонтам, особенности химизма почв, формирующихся на разных по литолого-потрографическому составу породах.

3. Генетические особенности и направленность почвообразовательных процессов в результате естественной и антропогенной эволюции почв.

Вклад автора п разработку теми. В основу настоящей работы легли материалы, собранные автором с I9CG rio 1900 г.г. Вначале почвенно-ыинералогические исследования были проведены в Куота-найской области в составе комплексной почвенной экспедиции Института почвоведения АН КазССР, работа которой была пклпченл ъ общесоюзную тему "Чернозема! СССР" и координировалась Почцоин^'н институтом им.3.В.Докучаева по Международной программе изуения биологической Продуктивности почв. Ь пос.тздстеии пол с'"!."; иг.сло-

дования нами были продолжены в северной и в северо-восточной части черноземной зоны, на западе в северо-восточной части Под-уральского плато, а также в пределах Казахского мелкосопочника. Почвенно-минералогические исследования выполнялись по тематике АН КазССР "Геохимия и минералогия черноземов Казахстана".

Автор осуществлял научное руководство и являлся ответственным исполнителем ряда тем Государственного Комитета СССР по науке и технике и по темам АН КазССР, по разделу комплексной теш "Целина" принял непосредственное участие в проведении полевых, почвенно-минералогических и лабораторно-экспериментальных исследований. Полученные 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.Улманов, Т.А.Острикова, Т.И.Малуева, Р.А.Артыкбаева,.С.Т.Шаймухамедова, Г.А.Токсеитова, А.Н.Омирзакова, М.М.Кусаинова.

Практическая ценность и реализация работ. Предпринятый подход в изучении всего спектра почвенных фракций и полученные новые материалы по характеристике.химического, минералогического состава черноземов и каштановых почв Казахстана их коллоидной, илистой, мелко- и среднепылеватой фракций, а также по характеру содержания и трансформационных превращений крупнообломочных 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 части 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 фракции почв могут найти применение в почвоведении, геологии и грунтоведении, а также в разли'зсгх отраслях народного хозяйства с целью более рационального использования глинистого сырья.

й/егциеся в работе материалы были использованы в учебном процессе географического факультета Казахского государственного

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, 1985) и УЫ (Новосибирск, 1989) Всесоюзных съездах почвоведов, на Всесоюзном совещании по глинам и глинистым минералам (Ленинград, 1975), на Международном симпозиуме "Плодородие почв и глинистые минералы" (Прага, 1978), на межлабораторном совещании Института мелиорации почв (Прага, 1981), на республиканской конференции почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1982), на координационном совещании по минералогии почв (Минск, 1984), на заседании УП комиссии ВОП "Минералогия почв" (Москва, 1967), на Всесоюзном совещании "Минералы и плодородие почв" (Москва, 1987), на Республиканском съезде почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1958), на Всесоюзном совещании по глинам (Новосибирск,, 1968)-, на Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья (Миасс, 1989), на Всесоюзной конференции "Проблемы горного природопользования" (Барнаул, 1989), на расширенном заседании лаборатории минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им.В.В.Докучаева (1991), на Ученых советах Института почвоведения АН КазССР.

Публикации. По теме диссертации опубликовано оо работ из них 3 монографии.

Структура 11 объем работы. Диссертация состоит из введения,

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

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

рисунков и таблиц ...... Список литературы состоит из ..... наименований, в том числе ..... на иностранных языках.

Методы исследования. Выделение тонкодисперсннх и крупнодис-персньтх фракций по*э проводил!! по методу Н.И.ГорбуноЕа (1953). Ускоренное выделение ила осуществляли по способу В.П.Градусова, Н.П.Чичиковой. И.Ш.Шаймухаметова (19Э1>. Еиделекке кла и его фракционирование проводили способами Е.А.Султакбаева, Т.А.Улма-нова (1989, 1991). Выделение подфсакцнй. дроьтд. нептизании (ПДП) проведено по методу Н.И.Горбунова (197&). Минералогический" исследования были выполнены на основе комплекса современных методов: рентгенодифрактометричсского, термогравкметрического, электронно-микроскопического, микродифракг;::эигаго, 1слгерсконного, микроморфологического и химического..

СОДЕРШШ РАБОТЫ

■ П. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРЛЗОВiiKCl И ХАРАКТЕРИСТИКА ' ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Территория Северного Казахстана по характеру рельефа весьма неоднородна. Большую часть отой территории занимает невысокая равнши юга Запад,о-Сибкрско3 шэмеачости. На западе, вдоль Уральских гор, простираете? поноса ьакдоук?го предгорного Зауральского плато. На юго-западе раскинулась, плоская Тургайская столовая страна (плато). В северно:" ее часта простирается Пред-турганская равнина, которая является переходной между Тургайским плато и Западно-Сибирской низменностью. На юге обширную территорию занимает Казахский мелкосопошкк. На западе - Подуральское плато.

Казахстанская часть Западно-Сибирской низменности по харак-. теру рельефа и геологическому строения разделена ца три района: Тобол-Климскую наклонило равнину ка западе, Прииртнаскута аллювиальную равнину на востоке ц Северо-Казахстанскую .равнину между ними.

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

К особо расчле1кЧ:ой территории относится Тургайское плато, представляющее собой платформенный прогиб относительного погружения, в котором осадочный чехол горизонтально залегающих кайнозойских отложений обладает мощностью от нескольких десятков до 500 м. Денудационные процессы видоизменили рельеф плато, углубив и расширив древние речные долины, образовав замкнутые впадины, увалы и взбугрив выходы песка (Шлыгкн, Федорович, 1969).

Не менее сложным геологическим строением характеризуется Подуральское плато в связи с крупными интрузиями в докембрийскую, каледонскую и гериинскую слохи орогенеза. Наличие сложной складчатости в западном крыле Мутоджар явилось причиной формирования

дислокаиий надвигового типа.

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

Колочно-степная растительность на севере, сменяется на юге сухостепной растительностью.

Наиболее распространенным!! почпообразунцими породами на территории Северного Казахстана являются поздне- и средне четвертичные и палеоген-неогеновые отложения, представленные глинами, суглинками и песками. С продьжу.ением на юг и на запад мощность рыхлых толщ заметно уменьшается в связи с близким залеганием к дневной поверхности цоколя древних пород, представленных порфирами, гнейсами, кварцитами и другими метаморфическими породами.

Более молодые породы мезозоя и кайнозоя имеют значительную мощность, особенно в районе Тургайского прогиба. Юрские и меловые отложения состоят преимущественно из пестроокрашенных каоли-нитовых и бокситовых глин с прослойками красных песков, мощность которых местами достигает 140-170 м.

Почвообразующими породами Зауралья, как и северной части Казахского мелкоconoчника являются элювиальные и делювиальные осадки, образовавпиеся в юрский и палеоген-неогеновый периоды в процессе разрушения и выветривания массипно-крисгалличсских пород. Территория Кокчетавской возвышенности и северная часть Казахского мелкосопочкика занята южными черноземами, формирующимися на различных* по механическому и петрографическому составу (магматических, метаморфических и осадочных) породах, среди которых широкое развитие получили гранитоиды, относящиеся к формации кольцевых гранитных интрузий £укейского, Боровского, Степ-някского массивов (Абдулкабирова, 1975).

Значительную территорию Северного Казахстана занимаю? черноземы обыкновенные и юхнъ'е, развивающиеся на четвертичных глинах, суглинках и озесно-аллювиальных отложениях и реже на палеоген-неогеновых засоленных глинах. Темно-каштановые и каштаноЕые почвы распространены в Казахском мелкосолочнике, в южной части Тургайского и Подуральского плато.

Черноземы обккнозенные и в~ные по сравнение с их Европейским и аналогам',: характеризуются укороченные профилем, игл о К мощностью гумусового горизонта, *зккоЕа?остью, трзщйПЕзтосгь», от-

носитсльно большей засоленностью, остаточной соло:ядеватостью5 проявлением реликтовой луговости, отчетливым проявлением и повышенным залеганием карбонатного горизонта, В псчзгх капггановой зоны эти признаки выражены в оольлей мерс, Уляо- • и неполнораэви-тые почвы на продуктах выветривания кореклж 1'ормых пород по своим физико-химическим свойствам близки к зональным почвам, хотя по агропроизводственным показателям их отличия весьма существенны.

, 111. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ШПНООБДОМОЧЮЙ ЧАСТИ ЧЕРНОБРОВ И ПУТИ НОРМИРОВАНИЯ ТОНКОДИСПЕРСШХ МИНЕРАЛОВ. ВАЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧЗ И ИЛИСШХ ФРАКЦИЯ

Минералогический состав крупнообломочных фракций. Во всех почвах основную массу минералов составляют минералы легкой фракции 93,9-99,8 и реже 83,5-93,1%. Остальная часть приходится на минералы тяжелой фракции. Минералы легкой фракции (уд.вес<2,9) представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, глауконитов, обломками пород, глинистыми агрегатами, а также остатками растительных и гагеотных 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 -более крупных фракциях, а в алевритовой части его содержание сильно уменьшается и почти приравнивается количеству полевых шпатов. С увеличением размерности кварца преобладают окатанные и слабоокатанные зерна. В менее крупной фракции возрастает доля остроугольных слабоока-танных форм. Зерна кварца в основном прозрачные, иногда мутные, дымчатые, реке молочно-белые. Вверх по профилю почти во всех почвах заметно увеличивается число частиц с матовыми поверхностями. В гумусовых горизонтах на поверхности многих зерен отчетливо просматривается корродированность, появление трещин, углублений, канальцев, что,несомненно, является результатом относительно большего воздействия различных агентов выветривания и почвообразования, чем в нижних горизонтах. Полевые шпаты представлены калиевыми полевыми шпатами (микроклин, ортоклаз) и плагиоклазами. Калишаты преобладают над последними и составляют г. большинстве случаев 60-70"'. от общего числа полевых пшатов. Во всех почвах ■'полевые плата концентрируются во фракции 0,01-0,1 мм. При этом

максимальнее значения отмечаются в нижних горизонтах и почвооб-раэущих породах, где количество полевых шла топ почти равно содержанию кварца. В верхних горизонтах полевые спаты заметно изменены и разрулет. Отмечается пелитизация зерен ортоклаза и микроклина и серицитизания плагиоклазов. Средние и основные плагиоклазы несут' яркие следы вторичных изменений.

В по щах на элювии, делювии кореш&,х горнкх пород в содержании главных породообразующих минералов ьаблюдается обратная зависимость. Здесь на первый план выступают полевые спаты, второстепенную роль играет кварц. Небольшим содержанием мусковита и особенно биотита характеризуются почти все черноземл 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 нижних горизонтах. Иначе выглядит биотит в почвах на элювии кислых и средних магматических пород. Высокое его содержание сохраняется по всему профилю. Слабая измененность и небольшое содержание побуревших, осзетленнкх частиц биотита, присутствие определенного числа замещенных эпидотом, хлоритом, гематитом бкоти-товнх минералов несомненно являются следствием слабой выветре-лости почв.

К особенностям' минералогического состава черноземов Казахстана следует отнести отсутствие в почвах глауконита и небольшое содержание хлорита. Первый нами обнаружен лшь 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 кали-шпаты преобладают над плагиоклазами. В почвах на элювии, делювии массивно-кристаллических пород, наоборот, плагиоклазы превалируют над калиевьаш полевыми галатаж. При этом отмечается более или менее равномерное распределение в пощах средних и основных плагиоклазов. В этих же почвах в силу хк относительной молодости и, в целом, слабой выветреяости многие защищенные минералы остаются почти неизмененным:!,, нераславшимися образованиями. В черноземах, сформировавшихся на глинах и суглинках, такие зерна составляют небольшой процент.

По составу минералов легкой фракции полноразвитые черноззми на оездо'инх породах менее богаты, че.м почвы, формирующиеся на

элювии массивно-кристаллических пород. Совершенно другая картина наблюдается в отношении минералов, тяжелой фракции. Заметно большим разнообразием отличаются почвы на рыхлых осадочных породах, хотя общий выход тяжелой фракции в них колеблется в небольших (1-4$) 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%. К основным минералам тяжелой фракции в почвах на осадочных породах отнесены эпидот-цоизит, роговая обманка, 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 юс роль в почвообразовании. Процессам выветривания более подвержены минералы мелкопесчаной (0,10,25 мм) фракции, а концентрация тяжелых минералов происходит в почвах по разному. Б черноземах на глинах и тяжелых суглинках они сосредоточены в крупнопылеватой (0,1-0,01 мм), в черноземах.на средних, легких суглинках и дресвянисто-щебнистом материале - в ыелкопесчаной (0,1-0,25 мм) фракциях. Коэффициент выветрелости минералов тяжелой фракции К^о (отношение суммы устойчивых к. сумме неустойчивых) показывает, что более широкие величины К^ характерны длл горизонта В отражающие относительную интенсивность процессов выветривания. Минимальные значения свойственны нижним горизонтам и в определенной степени горизонту А.

Минералогический состав тонкодисперсных фракний позд. На основании комплекса современных (рентгенодифрактометрического, термогравиметрического,' 'Улвкгрошо-микроскопического, микроднфракци-онного и химического) методов и дифференцированного изучения коллоидной, илистой, мелкопылеватой и среднепилеватой фракции почв установлено: почвообразование в черноземах на рыхлых осадочных породах приводит к формированию различных по составу глинистых компонентов, основными среди которых следует считать диоктаэдри-ческую гидрослюду, каолинит, а также диоктаэдрический смектит и триоктаэдрический хлорит. Последние два в одних почвах причисляются к ведущим компонентам, в других - они отсутствуют вообще или представлены в небольшом количестве. Незначительное содержание в почвах составляют смешаноелойные гидрослюда-смектитовые,

и

хлорит-смс-ктитоьые образования с неупорядоченным переслаиванием, кпк жестких, так и разбухающих пакетов. Установлено наличие в виде примесей кварцы полеонх шпатон и минералов полуторных окислов гетлта и гиббеита.

К особенностям почвообразования следует отнести поведение суеатпга. Высокое ого содержание обнаружено в обыкновенных черноземах северо-западной части черноземной зоны. С продвижением на восток количество смектита резко сокращается и в почвах Северо-Калахстг.некой и Прииртыаской равнин он полностью исчезает. Про-'швсполоупзк картина наблюдается в отношении хлорита. Максимум его накопления наблюдается в почвах северо-восточной и восточной частях и крайне низкое в центральных и западных районах черноземной зоны.

Содержание каолинита примерно одинаковое (20-26$) во всех черноземах на рыхлых осадочга-гх породах.

Основная масса глинистых минералов унаследована от первичного почвообразувцего материала и лишь небольшая часть образована в результате аградацпонной и деграда!'ионной трансформации и синтеза. Процесс глпнообразования и дифференциация тонкодисперсных глинистых минералов не интенсифицируется и не столь существенен в печвах на ркхлга осадочных породах. Однако ото не исключает полностью определенное различие в распределении глинистых минералов по генетическим горизонтам. Проведенные расчеты по содержанию глинистых минералов представлены в одном случае только относительней вел-.'-пглкл без учета количества илистой и мелкопылеватой фракг,«к, в другом - с учетом их содержания в конкретных горизонтах почв, более полно характеризуют особенности формирования и распределения тонкодисперсных минералов по профилю почв. Слюды-гидрослюды аккумулируются в верхних, незначительно снижаясь в нижних горизонтах. В этом же направлении, наоборот, возрастает содержание смектита и хлорита. Счешанослойные образования чаще обнаруживаются в средних горизонтах.

Накопление гидрослюдистого и слюдистого материала идет двояк;::.; путем. Первый, наиболее паяный,одет за счет иллигизациц счектитового компонента, второй—а процессе разрешения и измельчения кр1-пнообло!.;о'а!Ух слюд. При этом последний фактор может Сыть г.чакнгм ? случае отсутствия ъ почзах смектиювого минерал*» ' СудтанС-чез, 1237).

Си:гг'::;и') угэг.ня разбухай^;« минерзлэз в верхних горизонта-/,

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 (выщелачиванию) в результате воздействия на них слабо насыщенных 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 закисного железа, происходит преобразование в октаэдрических 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 смектитовые минералы диоктаэдрические. Согласно проверенным исследованиям по Ч.Е.Уиверу (1962), они относятся к типу высокозарядных, образованных по слюде (Чижикова, 1965, 1967; Султанбаев, 1974, 1979).

Дифференциация хлорита, каолинита по профилю почв заметно слабая. Небольшое увеличение содержания хлорита происходит за счет разрушения пелитизированных полевых шпатов как плагиоклазов, так и калишпатов. К_такому выводу мы пришли на основании проведенных рентгенодифрактометрических исследований отдельных зерен в разной степени пелитизированных полевых шпатов, состоящих в основном из хлорита. Результаты также показывают, что в одних случаях хлоритизация сопровождается формированием магнезиально-железистых, в других - железистых, в третьих - магнезиальных. В связи с этим образование' хлоритов мы связываем как с гипергенными, так и эндогенно-гидротермальными условиями.

Коллоидная (<0,2 мкм) фракция изучена на основании фракционирования илистой части почв. По минералогическому составу она отличается от илистой фракции тем, что в ней основную массу составляют лабильные силикаты. В виде примесей присутствуют каолинит и гидрослюда. Совсем отсутствуют в коллоидах смешанослойные структуры, хлорит и кварц. При отсутствии в иле смектитового компонента состав коллоидной фракции становится гидросяюдисто-

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

Анализ выделенных на последнем отапе 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 этом смектиты принадлежат к разной генерации с соответствующими различиями структур. В средних коллоидах в одних случаях аккумулируется палыгор-скит, в других - гидрослюда и каолинит.

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

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

На основании полученных результатов можно считать, что основной ряд трансформационных превращений в черноземах равнинных территорий Казахстана выглядит следующим образом: смектит — сме-шаиослойная структура смектит-гидрослюда —»гидрослпда, В почвах с тяжелым механическим составом,с повышением увлажненности и в. целом гидроморфности почв возможна обратная'трансформация: гидрослюда-» •.смешанослойное образование гидрослюда-смектит—-смектит (Горбунов, 1974, 1978 ; Градусов, 1981; Исматов, 1939).

В черноземах на продуктах выветривания коренных горных пород магматического, метаморфического и осадочного происхождения состав тонкодисперсных минералов близок, но не одинаков по сравнению с тэкоенми почв на рыхлых осадочных породах. Почвы, развивающиеся на элювии биотитовьтх, биотит-мусковитовых гранитов, с малоразвитым укороченным профилем, относящиеся к ранней стадии почвообразования, представлены преимущественно слюдами-гидрослюдами, другие - относительно развитые почвы - гидрослюдой и каолинитом, третьи - более зрелые почзы - наряду с названными минералами представлены хлоритом. В черноземах на средних породам кроме гидрослюдм, каолинита обнаруживается присутствие смектита и сме-шанослойных хлорит-смектитовьтх и реже гидрослюда-смектитовых образований, с.приблизительно равшм содержанием жестких и разбу-

хающих пакетов. С увеличением основности почвообразующих пород в тонкодисперсной части ряда почв возрастает содержание хлоритовой, смектитовой и смешанослойной фаз.

Наиболее высоким содержанием смешаноелойных, преимущественно хлорит-смектитовых образований, характеризуются черноземы, формирующиеся на амфиболитовнх, серицит-мусковитовых, эпидот-хлоритовах сланцах,' кварц-плагиоклазовых, мусковит-роговообман-ковнх гнейсах, алевритовых, псаммофитовых туфах. В почвах на серпентинитизированных 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 частиц в почвах на основных породах.

Во фракции мелкой пыли наряду с гидрослюдой, каолинитом,хлоритом возрастает роль кварца и полеЕых шпатов. В среднепыяеватой фракции установлено относительно высокое содержание смешанослой-ных и небольшое количество индивидуальных глинистых минералов при относительно заметных количествах неглкы^штых минералов -грамматита, клшохлор-хлорита, опидота, монацита и др.

Валовый химический состав черноземов. Отличительной особенностью черноземов на рыхлых осадо^иых породах следует считать слабую дифференциацию окислов по генетическим горизонтам, несомненно являющуюся следствием однородности по'-сообразующего материала и слабым его изменением в процессе выветривания, порообразования и гипергенеза 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 состава почв. С утяжелением механического состава^ почв и снижением роли кварца, обломков кремнистых пород и кварц-замещенных полевых шпатов определенны!.! 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 кр&чнезема в горизонте А сопровождается выносом в средние горизонты алюминия и железа. Окислы щелочных земель имеют направленность к накоплению в средшк и нижних горизонтах, что, по-види-

шму, связано с выносом в иллювиальные горизонты глинистых минералов смектитового и хлоритового типа. В этом же направлении отменяется сохранность и возрастание содержания пироионюп п роговых обманок.

Выделены 4 группы черноземов, отличающиеся между собой по механическому, химическому составу и по характеру изменений крупнообломочных минералов. Пршцппы, по которому разделит почвы, согласуются с величинами колекулярипс отпояошР кремнезема к полуторным окислам и кремнезема в отдельности к алюминию и келе-зу. По значениям молекулярных отношений обычно судят о выветре-лости пород, степени оглинения (Роде, 1930 ; Полынов, 1944 ; Горбунов, 1974, 1978 и др.). Представляется (с определенной долей условности), что почвы с более узкими величинами молекулярных отношений, вероятно, сложены более глубоко выветрелыми материалами. В первую группу вошли средне- и легкоглинистые почвы, в которых основная масса политизированных и серицитированных полевых шпатов трансформированы во вторичные глинистые продукты почвообразования. Во второй и третьей группах предстаьлет.] тяжело- и сред-несуглинистне несколько менее выпетрелые почвы (полевые шпаты изменены мало, осветлены незначительно частицы биотита). В четвертой - почвы на легких суглинках и пес'&ных отложСниях, состоящие в основном из неизменных, не притерпеиших вторичные изменения минералов.

По-разному ведут себя в почвах окислы щелочных элементов калия и натрия. Первый накапливается в верхних, а натрий, наоборот в нижних горизонтах. Относительное накопление калия в верхних горизонтах - результат жизнедеятельности рпс'иТГ'ЧПЛгыг организйовт-Весьма незначительным содержанием в почвах характеризуется фосфор. Вместе с тем в южных черноземах северо-восточной части Под-уральского плато обнаружено сравнительно большое (1,5-2,ОЙ) содержание фосфора. Столь его высокое количество, как будет показано далее, характерно и для темно-каштановых и каштановых почв западной части Нугоджареких гор.

Валопой химический состав почв, формирующихся на элювии и делювии ыассипно-крислалличсских пород, отчетливо показывает различно петрографического состава почвеобразупщих пород и выявляет более четко особенности химизма почвенной толщи. Однако, п процессе развития почв, оти различия заметно с:гла>?ивпгстск и многие дрссьянисто-щебнистые малоразвитые и неполноразвитие почвы по

химическому составу приобретают сходство с зональными почвами.

Черноземы на олювии кислых пород - гранитоидов наиболее распространены на изучаемой территории. Из всех пород гранитоиды более близки среднему химическому составу почв. В связи с чем им принадлежит особая роль в формировании почв, покровных суглинков и рыхлых осадочных толщ (Полузеров и др., 1978).

Почвы на гранитоидах характеризуются самым высоким содержанием кремнезема, алюминия и относительно низким - железа. Молекулярные отношения кремнезема к полуторным окислам относительна широкие. Отношение кремнезема к железу колеблется в пределах 20 -61. Во всех почвах на элювии гранитов почвообразование сопровождается потерей щелочно-земельных элементов-кальция и магния и 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 сравнению 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 - серпентинитизированных пироксенита, дунита и серпентинита, содержащих в своем составе до 35-45% магния. В процессе почвообразования определенная его часть хотя и выносится за пределы почвенного профиля, однако содержание магния в почвенных горизонтах остается, достаточно высоким в связи с превалированием в крупнообломочной части почв слабо измененных невыветрелых минералов оливина, пироксена, серпентина и хлорита.

Подвижные форм кремнезема, железа и алюминия. Особенностью черноземов обыкновенных и южных, сформировавшихся как на рыхлых осадочных, так и на плотных породах является низкое содержание несиликатных полуторита окислов (Султанбаев, 1987) и подвижных (Iорм железа,алюминия и кремния,указывающее на крайне малые размеры разрушения крупнооблоыочннх и тонкодисперсных минералов в условиях аридного почвообразования.Между тем сопоставление результатов содержания подвижных форм в почвах разных регионов выявляет хотя и незначительное, но увеличение их содержания в обыкновенно черноземах северной и северо-западной части черноземной .зоны,связанное,по-видимому,с относительным повышением увлажненности гочт. Наблюдающаяся незначительная аккумуляция подвижных

окислов железа и отчасти алюминия ь 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-илисткх частиц, но и содержанием в них глинистых минералов типа гидрослюд и хлоритов.

При переходе к почвам с малоразвитыми и неполноразвитыми профилями, количество подвижных форм кремнезема, железа и алюминия незначительно снижается в горизонте А и лишь в ряде случаев (в по'шах 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 внсокодисперсной 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-г них и нижних, а калил - в верхних гумусовых горизонтах находит свое отражение, главным образом, в структуре глинистых минералов типа хлорита, гидрослюды и смешаноелойных образований с хлоритовыми и слюдистыми пакетами.

Илистая фракция черноземов, развивающихся 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 все элемент, за исключением кремнезема.

Молекулярные отношения кремнезема к полуторным окислам по профилю почв колеблется в небольших пределах. Самке низкие значения (2,08-2,20) наблюдаются в пешах на олгавии кварц-каолшозых и каолинит-кварцитовнх породах, в илистой фракции которых главным компонентом является каолинит и значительно уступающий ему (2-3 раза) гидрослюдистый минерал. Подтвер-адением для такого вывода

следует считать высокое, до 26%,содержание алюминия в 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 деградационной трансформации слоистых алюмосиликатов и выносом из сферы почвообразования подвижных форм магния и железа.

Приуроченность железа до 14-16 и в ряде случаез до 18% в почвах на средних и основных магматических породах, сопровозкдает-ся увеличением в тонкодисперсной части келезистости хлоритовых и гидрослюдистых структур в глинистых минералах. Относительно низкое (10-11%) содержание железа, при высокой концентрации магния в серпентините и серпентинитизированном дуните показывает присутствие в глинистой части хлоритов преимущественно магнезиального типа со слабым участием в их структуре келеза.

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

1У. ТЕМНО-КАШТАНОВЫЕ И КАШТАНОВЫЕ ПОЧВЫ.

СОСТАВ МИНЕРАЛОВ КЕ/ПНООЖШЧШЙ И ТОНКОДИСПЕРСНОИ ЧАСТИ ПОЧВ

В темно-каштановых и каштановых почвах Казахского мелкосо-почника основным минералом легкой фракции в одних случаях является кварц, в других - полевые шпаты. В почвах равнин»« участков с полнораэвитьпл проблем превалирует кварц, а в неполно- и малоразвитых почвах на -элювии и делювии коренных пород на первое место выдвигаются полевые шпаты. Среди кварцевых минералов преобладают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные зерна, а также частицы желтых, белых, красноватых оттенков. Такая гамма цветов является особенностью почв и почвообразугацих пород Казахского мелкосопочшка.

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

нояемами они и мс-шл:еП степени подвержен» изменениям, что несомненно является следствием относительной молодости почз этого региона. Накопление в верхних горизонтах: кварца сопровождается уменьшением содаргдш'л слюдистых и полевошпатовых минералов в результате разрушения определенной «асти к трансформации их в тонкодисперенне продукты почвообразования. Такое же распределение кварца по профилю почв наблюдается и при сравнении его суммарного содержания. Общее количество полевых шпатов в темно-каштановых нормальных почвах уступает кварцу примерно в 1,5-3 раза. Калиевые полевые шпаты превышают почти в два - два с половиной раза содержание 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 несомненно 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 глинообразования в верхних горизонтах почв.

К особенностям рассматриваемых почз следует отнести весьма незначительное содержание слюдистых минералов.

Минералы тяжелой фракции в почва:г на осадочных породах составляют мизерное количество и зачастую варьируют в пределах 0,51,5/5. Доля этих минералов в гранулометрических фракциях возрастает с уменьшением размерности зерен. К основным минералам причислены эпидот-цоизит, амфиболы, гематит, магнетит. В виде примесей присутствуют турмалин, лейкоксен, ставролит, гранат, циркон, апатит, анатаз. Выявлена хлоритизация эпидота, содержание которого возрастает в более тонких фракциях. Определенная часть роговых обманок осветлена в результате выноса железа из структуры минерала. С усилением этого процесса пролегэдит измельчение до уроеня средней и малкой пыли, о чем свидетельствует наличие роговой обманки в среднепылеватой, и даже мелкопылеватой фракциях (Султанбаев, 1987). В среднепылеватой франции ряда рассматриваемых почв обнаруживается также кликохлор-хлорит, монацит, анатаз и др. Устойчивые минералы (циркон, сфен, лейкоксен, рутил) концентрируются в наиболее тонко?. (0,1-0,01 мм) 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 К2 - отношение суммы устойчивых к сумме неустойчивых выглядит следующим образом: минимальные величины К^ приходятся на верхние и нижние горизонты, обусловленные более замедленным влиянием процессов выветривания и почвообразования. Относительно высокие значения характерны для горизонта В. Характер изменений величин К^ согласуется с изменением величин Кр (отношение кварца к полевым шпатам). В почвах центральной части Казахского мелкосопочника поведение ..основных минералов кварца и полевых пшатов не выходит за рамки выше охарактеризованных почв восточной части Казахского мелкосо-почника. Общее содержание минералов легкой фракции снижается до 85-87?£, что в общем-то свойственно для почв, развивающихся на элювии и делювии плотных пород. Отношение кварца к полевым шпатам чаще меньше I. Плагиоклазы превалируют над калиевыми полевыми шпатами. Коэффициент - К^ отношение плагиоклазов к сумме полевых шпатов составляет 0,5-0,9. Среди других минералов легкой фракции необходимо выделить биотит и мусковит, чаще обнаруживающиеся в 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 обманкой.<зернами уралита, являющегося псеьдоморф-шм образовании,! 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 почвах заметно больше биотита и очень мало мусковита. Состав минера-

лов близок с почвами Казахского мелкосопочника.

Темно-каштановие и собственно каштановые почвы различных районов мелкосопочника и западных районов Казахстана по составу крупнообломочшх минералов легкой и тяжелой фракции близки, но не идентичны. В почвах северо-востачной и восточной частей Казахского мелкосопочника кварц является главным компонентом, тогда как в почвах центрального и северо-западного районов основная роль принадлежит полевым шпатам. Заметно отличаются почвы по степени вы-ветрелости. Наиболее сильно подвержены выветриванию почвы северовосточной и северо-западной тетей, относительно слабо измененными остаются почвы центральной части мелкосопочника 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 больших 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 тлеют принципиальных отличий от черноземов, как по содержанию, так и по распределению -окислов по 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 шпатов 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 1,96$ в почвообразующей порода и 1,21-1,93$ в верхнем горизонте впервые обнаруженные в темно-каштановых почвах северо-восточной части Казахского мелкосопочника. До сих пор такие почвы с высоким содержанием валового фосфора, отнесенные к роду фосфоритных почв были обнаружены только п западном Казахстане в районе Подуральского плато.

Темно-каштпновме к каштановые почвы на плотных и массивно-кристаллическхх породах по валовому химическому составу и харак-

теру его изменения по профилю почв заметно различаются между собой, что несомненно является следствием неоднородности почзооб-разуюцих пород, вызванное сильной расчлененностью исследуемой территории "и различной степенью выветрелости минеральной части почв.

Состав и характер изменений тонкоцисперскыу г1шсг:олов. В темно-каштановых и каштановых почвах по сравнению с черноземами гидрослюдистая группа помимо индивидуальной фазы, нередко находится в сочетании со смектитом, образуя комплекс неупорядоченных смешанослойных образований. При этом в некоторых почвах, развитых на кислых и основных породах, отчетливо просматривается преобладание в верхних горизонтах смешанослойных образований, г 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 гидрослюдистых минералов. Чаще смекгит обнаруживается в ряде почв, развива-^ , ющихся преимущественно на легких и средних глинах, профиль которых характеризуется слабой дренированностыо и признаками гидро-морфизма.

Почвы менее расчлененной северной части ТУргайского плато характеризуются присутствием в тонкодирперсной части гидрослюды и каолинита с определенным содержанием смектитового компонента. Каштановые солонцев.ато-солончаковатые, карбонатно-солонцеватые почвы, развивающиеся на пестроцветштх палеоген-неогеновых, преимущественно засоленных кварц-каолиновых глинах и тяжелых суглинках, представлены в основном каолинитом с примесью гидрослюды и кварца. Обнаруженный в верхних горизонтах ряда почв смектит является аллотигеншм. Впрочем в тонкодисперсной части почв на покровных делювиальное коричневато-бурых глинах Центрального Тур-гая превалирует смсктитовый компонент, отводящий второстепенную роль гидрослюде, каолиниту и хлориту (Столбовой, Чичикова, 1979).

Отличительной особенностью пост Подуральского плато является присутствие смектита в по'шах на элювии гранитов. При этом разбухающая фаза более-менее равномерно распределен'., по профилю почв с некоторой тенденцией к увеличзгнпо ее в средних горизонта*.

. .¿«Другой особенность?) почв данного района следует ctr.iTr.ib отсутствие ее всех почвах минералов со сметано сложной стругнутой у к'л-

начитольное содержание хлоритовых частиц. В н«ь.т&чогчч «.с^окцр-вато-солончаковых почвах, развивающихся на юрских, метоЕых отложениях заметно падает количество смектита, но возрастает содержание каолинита, гидрослюды и кварца.

Минералогически« состав коллоидном фракции показывает сходство с составом илистой части почв, формирующихся преимущественно на глинах и тяжелых суглинках. И, наоборот, заметно может отличаться в 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 серкцит-мусковитовых, биотит-хлоритовых сланцах мусковит-рогоЕообмаггкоЕЫх гнейсах и алевритовых песчаниках.

Во фракции мелкой пыли состав глинистых минералов становится гидро слюдистым с примесью каолинита и 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-, титаго-содержащих минералов и апатита.

Отмеченные выше различия почв по- составу тонко дисперсных минералов обусловлены особенностями палеогеографии территории, прежде всего характером рыхлых осадочных толщ и широким разнообразием коренных горных пород, различно! степенью выветрелости и измененное™ основных составляющих породу минералов, в результате влияния многочисленных факторов выветривания и почвообразования.

У. РОЛЬ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА В АГРЕГАТО-

0 ЕРАЗОВАНИИ.ХАРАКТЕР ПОВЕДЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ' МИНЕРАЛОВ' ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ И ОРОШЕНИИ

Почвенные агрегаты, факторы их формирования и устойчивость. Изучены агрегаты разной степени дисперсности, их минералогический состав, охарактеризованы внешние формы, установлена степень устойчивости в воздушно-сухом, мокром состояниях и после соответствующих обработок, проведенных коллоидно-химическим методом "анатоклрования" почвенных агрегатов по Антипову-Каратаеву и др. (1948). Рассмотрены пути формирования и изменения минералогичес-

кого состава скелета агрегатов и их диффеоени/лагиг по профилю почвы.

В крупных агрегатах скелетную часть в основном составляют: кварц, полевые пшаты, 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 тенденпию к аккумуляыии в микроагрегатах. При этом микроклин и ортоклаз сосредоточены в крупных, а средние и основные плагиоклазы - в мелких агрегатах. Высо- . ка доля участия в агрегатах серицитизированньтх и политизированных разностей.

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

Различие в ыинералого-петрографическом составе почвообразу-ющих 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 значение кварца и возрастает роль полевых шпатов -и слюд. Для почв на серпентинитах характерно высокое содержание серпентина (хризотила," антигорита). 3 более мелких агрег^л'.х возрастает роль слюды, ортохризотила, гематита, магнетита, ильменита.

Несомненно-высока агрегатообразующая роль высокодисперсных глинистых минералов. Так, тяжелосуглинистые чернозем, не имеющие в своем составе разбухающих компонентов, уступают по количеству водопро^гнх агрегатов среднесуглинистым черноземам, где формирование различных по степени дисперсности агрегатов,происходит при у^стии значительного количества смектитоього минерала. Заметным содержанием более прочных микроагрегатов характеризуются черноземы на серицит-мусковитом сланы,е с высоким содержанием еиесанослойных снектпт-хлоритовых образований.

Агрегатообрлзующяя способность зависит от кристаллографических и кристаллохимических особенностей и поверхностной активности частиц. При прочих равных условиях кварцевые зерна будут менее активными, чем части!-!! полевых шпатов и слюд. Для образования более или менее равнопрочных агрегатов п случае с кварцем потребуется больше закрепляющих веществ, чем для кристаллов с шероховатой поверхностью, усиливающих прилипание и удержание на своих поверхностях различит веществ, в том числе коллоидно-илистых, являющихся своего рода мостиками между различными минералами.

Относительно высокое содержание в почвах гумуса не всегда является показателем возможного увеличения водопрочных агрегатов. В почве на серпентините гумуса болео 7^, а количество водопрочных агрегатов почти такое, как и в почве на серитшт-мусковитом сланце, где содержание гумуса в два раза меньше, а количество коллоидно -илистых • веществ сравнительно выше. По содержанию водопрочных агрегатов первыми стоят черноземы на серипит-мусковитопом сланце . и среднесуглинистые чернозем-; с смсктитовым компонентом. Мало водопрочных агрегатов в почвах на серпентенитах и тяжелосуглинистых пахотных почвах. Промежуточное положение занимают почвы на делювии каолинитового кварцита « андезит-диабазового порфирита.

Длительная обработка почв не привела к особым изменениям в составе и поведении глинистых минералов. Вместе с том, устанавливается некоторое различие в содержании илистой фракции. Во всех пахотных почвах количество ила на 2-5% выше, чем в почвах целинного участка. В старопахотных почвах накопление ила происходит в ■ иллювиальных горизонтах, что является следствием разрушения крупно облогачных слоистых силикатов и передвижения тонкодисперсных частиц из верхних горизонтов. Дифференциация илистой фракции по профилю приводит к перераспределению по профили глинистых минералов. Во всех пахотных почвах в горизонте А отсутствует смектит. Обосновывается это тем, что часть смектитовых минералов подвергается иллитизапии, а другая - вымывается в нижние горизонты. При этом масштабы и характер проявления этих явлений в по'аах не одинаковы. В пахотных и прежде всего в старопахотнг-х почвах отме'а-ется тенденция к накоплению переходк'г. смеша ноелоймгх структур и появлению кварца и полевых шпатов.

Установлено, что непродолжительное орошение не приводит к существенным изменениям в поведении минералов тонко с л ере но й части почв.

Более заметные изменения в характере псездрнчя тонкодчспзрс--ннх минералов выявлены при 35-40 летнем о цопай-« '¡е»-?. .о-каштановых почв в Центральном Казахстане. Заметно уошцгаегся даЗФзрешшпья первоначально равномерного содержания до профилю икиеадх ч-дстиг^ накопление которых наблюдается в подпахотном горизомте.Ко;-ичество илистой фракции в горизонте Л по сравнению с целиннум вариантом уменьшается на 7-Ю"'. Значительно с.нпжазася в пяхоаном слое количество коллоидной фракции. По сравнению с целиной убьхает роль смешаноелойннх гидрослюда-смектитовых минералов и относительно накапливаются каолинит, кварц и полевые шпаты. Определенная часть агрегирозаннэго ила переходит в воднопептизируемое состояние.

Дифференцированная оценка калия и фосфора в почвах позволила наиболее полно представить картину содержания и определить различные формы ¡этих элементов по степени доступности. По'-гги во всех почвах имеются большие общий и потенциальный резервы калия. Особенно они велики в почвах на глинах и тяжелых суглинках, а также в большинстве 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. Мевду количеством калия и минералогическим составом почв наблюдается более тесная связь, чего нельзя сказать о фосфоре. По содержанию фосфора все рассматриваемые почвы, кроме фосфоритных почв Западного Казахстана, относятся к категории малообеспеченных. Небольшое количество фосфора в потенциальном и ближнем резервах связано с мизерным содержанием в почвах фосфорсодержащих минералов, присутствие которых, за исключением почв на лорфиритах, глинистых сланцах, отмечены редкими и единичными зернами.

ВЫВОДЫ

о

Чернозем.: обыкновенные, кжные, темно-каштановые и каштановые почвы Казахстана формирующиеся в условиях слоеного геологического' строения территории, заметной расчлененности рельефа, широкого разнообразия по гранулометрическому, литолого-петрогоафическому составу, генезису и возрасту почвообразувщих пород, резко континентального климата, большого дефицита а-тмосфорьыу ссадкоь, глубокого промерзания и оттакьянил почьы, характеризуется тем, что: 1. Минералогический состав крупнообломочной части чир;юз«.,;оь

близок, но но тождествен. Почзпм.на.легких и тяжелых суглинках и глинах свойственны ккарц-полспопяатопая ; на элвшга, делювии магматических пород кислого состава - полсгсянатово-каарцето-слядос-тая; на элювии среднего и основного состава - полспонпатово-квар-цепая, на ультраоеногных пирог.сшитах - пирокссио-хлоритопая ; на серпентинитах - хлопит-ссрпентиновая ; на сери;;ит мусковитовых сланцах - хварцово-ссриинтово-ыусковитовяя ; на кгарцево-полево-ппатово-слюдис.ть'х гнейсах - кварцево-полевоклатог.о-сяюдистая ассоциации.

По содержанию j/кноралов тяжелой фракции почты выглядят следующим образом: эпадот-цоизит-роготооГг/шгеого-шьтнитовая ассоциация на легких суглинках ; эпидот-ыоизпт-роговообманково-гемати-товая - на легких глкнах ; рогопообманкогю-гематит-лпмоннт-ярози-товая - на гранитах, роговообманково-гематит-ильменитовая - на средних породах, роговообманково-цоизит-глагнетптовая - на основных поводах, лимонит-гекатит-магнетитовая - на глинистых сланцах и каолинптовых кварцитах.

2. Установлено, что степень измененное™ первичных минералов в пошах не одинаковая. В почтах на рыхлых осадочных породах заметно больше зерен корродированных, покрытых железисто Гц карбонатной корочкой, чем в почвах на плотных породах. Четко прослеживаются явления замещения, трансформации одного минерала в другой - пелитизация, серицитизация, альСитизация, эпидотизацип полевых ппатов и слюд легкой фракции, а также лейкоксеннзация и рутилизация сфена, ильменита, мартитизация магнетита, хлоритиза-ция эпидота, роговой обманки и биотита в группе минералов тяжелой фракции. При этом, количество чзсти'ко 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 профиля крупнообломоч-гых минералов, в частности калишпатоп и плагиоклазов. Содержание полевых шпатов возрастает в ними« горизонтах по*® и по-твообразующих породах. Меньше дифференцированы по профилю налиплаты легкосуглинистых почв. Кварц, наоборот, накапливается в верхних горизонтах, преимущественно концентрируясь в' крупных, а полевые шпаты в целом - в более тонких фракциях. Почвы характеризуются почти полным отсутствием биотита в верхних и небольппм содержанием его в нижних горизонтах.

Устойчивые минералы-тяжелых фракций (циркон, лейкоксен, сфен, анатаз, монацит и др.) чаде приурочены к верхним, ь 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 увеличением 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 51и по химическому составу они близки к почвам на кислых породах. Почвы

с более узкими значениями молекулярных отношений сложены более выветрелым 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 рых лых осадочных породах являются гидрослюды, каолинит, а также хло рит и смектит. В небольшом количестве присутствуют преимуществен но неупорядоченные смешаноелойные гидрослюда-смектитовне и еще реке, хлорит-смектитоЕые образования. Гидрослюды чаще диоктаэд-рические, относящиеся к модификации 2 М^, хлориты-триоктаэдри-ческие, смектиты - дн - и триоктаэдрические, зачастую слюдоген-ного происхождения. Главный механизм образования глинистых минералов в почвах на рыхлых осадочных породах - унаследование. Некоторая часть образована в результате изоморфных замещений и синтеза.

Почвообразование выветривание приводят к определенной дифференциации глинистых минералов по профилю почв. Гидрослюды накапливаются^в верхних, содержание хлорита и смектита, наоборот, возрастает.в нижних горизонтах. Снижение роли смектита в верхшк частях почв связано с его иллитизацией. В средних горизонтах отмечается некоторое увеличение каолинитовых частиц.

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

нералов. При этом имеющиеся различия в содержании и составе глинистых продуктов почв не зависят от Их зональной-типовой и подти-повой, а также родовой и видовой принадлежности. В ряде почв различия в составе тонкодисперсных минералов зависят в большей мере от характера исходных пород. Порой эти различия столь существенны, что судить о конвергенции на таком фоне вряд|ли приемлимо.

Глинистые минералы в почвах на продуктах выветривания коренных горных пород являются новообразованными и зарождение большинства этих частиц происходило в эндогенных - 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 и смектит. Смешанослойнме минералы формируются в почвенных и гидротермальных условиях.

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

б. Детальный анализ полученшгх 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 Северо-Казахстанской и Прииртышской равнин происходило из материала, снесенного с территории Казахского мелкосопочника. Образование рыхлой осадочной толщи и почвенного покрова западной части черноземной зоны, вероятно, находилось под влиянием зеленокаменного пояса ютной части Уральской горной систем:, представляющего продукты выветривания преимущественно магматических пород среднего и основного состава с заметным содержанием в них смектитовых компонентов.

На основании определения фазового состава и изучения характера глинистых минералов в почвах выделены ассоциации:

а) смектит-гидрослюда-каолинитоЕпя - характерна для западной

части Западно-Сибирской низменности и для черноземов и темно-каш-тановнх почв северной и восточной части Подуральского плато.

б) гидростада-каолшнтовап с примесью смектита - для обыкновенных черноземов северной части Западно-Сибирской низменности..

в) гидрэслэда-хлориг-каолиштовая - для черноземов южных, темно-каштановых И каштановых почз Северо-Казахстанской и Приир- ■ тышской равнин.

г) гидрослюда-хлорит-каолинитовая с участием смектита и сме-шанослойных в почвах равнинной ^асти Казахского .мелко cono шика.

д) гидрослюда-смешанослойная-хлорит-каолинитовая в почвах на средних, основных магматических породах и метаморфических гнейсах, сланцах, туфах Кокчетавской возвышенности и Казахского мелко conoчника. ' "

7. На основании фракционирования ила установлено различное содержание глинистых частиц по степени дисперсности. Коллоидные истицы превалируют над остальными фракциями в почвах на ртслых осадочных породах. В почвах на элювии плотных пород содержание их .различное, но преимущественно невысокое. В верхних горизонтах ря-, да окультуренных почв коллоидные частицы составляют незначительный процент, или почти отсутствуют, что несомненно являете); 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 смешанослойных минералов. Хлорит начинает фиксироваться с третьей, сыошанослойные сосредоточены п средних (0,4-0,5 ; 0,5-0,6 мкм) фракциях. Кварц начинает прослеживаться в средних фрак:(иях и его количество возрастает с уменьшением дисперсности фракций, а полевые шпаты обнаруживаются в крупных (0,8-0,9; 0,9-1,0 мкм)фра-кциях ила.

£. Установлено, что'относительно длительна'.; распашка rio -in в течении 25-30 лет не приводят к изменению содержания и структуры . высокоднсперсны.ч минералов, однако способствует увеличению количества илистых частиц передвижению коллоидно-илистых частиц в нижние горизонты и появлению более уплотненного горизонта.

Длительное орошение почв способствует в определенной степени переводу агрегированного ила в ьоднопептизируемое состояние, усиливает процесс передвижения илистых, и в первую очередь, коллоидных части:; в ни'-яшэ горизонты. Причем иллух-инрованкю подвержены

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

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

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

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

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

- Создание атласа, карт почвообразущих пород, распространения основных крупнообломочных и глинистптх минералов.

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

- За поведением тяжелых металлов в почвах на основных и ультраосновных породах.

- Способу выделения и фракционирования илистых частиц почвы,

По теме диссертации опубликовано 36 работ.

Монографии?

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

2. Полузеров H.A., Султанбаев Е.А., Ассинг И.А. и др. Минералогия и геохимия почв сухих степе'; Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1978, 166 с.

3. Султанбаев Е.А. Минералогия черноземов Северного Казг-стана. Алма-Ата„ íbyita,. 1987, 216 с.

Научные статьи:

4. Султанбаев Е.А. Высокодисперсные минералы в черноземах Кустанайской 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 Каз ССР, 1971, !," 2,. с.64-67.

7. Султанбаев ЕЛ. Минералогический состав некоторых почв Западно-Сибирской низменности-. Бюллетень Института почвоведения АН КазССР, Алма-Ата, Наука, 1972, с.3-7.

8. Асанбаев И.К,,. Султанбаев- EJt. Химико-минералогический состав автоморфных остаточных» черноземных солонцов Северо-Тур-

: гайской равнины. В кн.- Почвы Северного Казахстана v: их мелиорация. Целиноград, Наукя. 1974, cvII9-I3T.

9. Султанбаев Ё.я., Минералогические исследования тонкодисперсной части note Казахстана. - Успехи почвоведения в Казахстане (к X Международному конгрессу почвоведов). Алма-Ата,. Наука,, 1975, с.65-77/

10. Султанбаев Е.А., Битенбаев М.И., Острикова Т.А., Сама-тов И.Б. Глинистые минералы тонкодисперсной части почв западной окраины Казахского мелкосопочника. - Матердалы XI Всесоюзного.со-вацания по глинам и глинистым минералам. Л., 1976, с.34-35.

11. Боровский В.М., 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,

с.36-41.

12. Султанбаев Е.А. Минералогический состав обыкновенных черноземов Северного Казахстана. - Почвоведение, 1979, !,'> 6, 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 почвоведа к ХЛ Международному конгрессу в Индии. 1982). М. Наука, 1902, с.189-192.

14. Султанбаев Е.А., Улманов Т.А., Вольман Т.Н. 0 применении рентгендифрактометрического метода в изучении среднепылева-той фракции почв. - Почвоведение, 1963, 9, с.114-120.

15. Султанбаев Е.А., Омирлакова А.Н., Вольман Т.И., Улманов Т.А. Рентгеновский и термографический анализы глинистых образований некоторых почв Казахстана. Материалы ХШ Всесоюзного совещания по глинам и глинистп.) минералам. Алма-Ата, Наука, 1985, C.II8-II9.

16. Султанбаев Е.А., Даулеткулов"A.B. Диагностика глинистых минералов почв методом микродифракции электронов.- Вестник АН КазССР, 1986, .0 3, с.80-82.,

17. Султанбаев Е.А., Даулеткулов A.B. Минералогические исследования почв методом микродифракции электронов.-Почвоведение, 1987, 12, с. 140-144.

18. Султанбаев Е.А. Характер поведения минералов тонкодисперсной части темно-каптанопых почв Центрального Казахстана при орошении.- Тезисы докладов У1 Республиканской конфс-реипии почвоведов Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1907, с.66-60.

19. Острикова Т.А., Султанбаев Е.А. К вопросу изучения водоустойчивости потаенных агрегатов,- Тезисы докладов УШ Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск, 1989, т.1, с.61.

20. Султанбаев S.A., Острикова Т.А., Улманов Т.А. Изменение минералогического состава илистых фракций при окультуривании чернозема южного карбонатного.- Тезисы докладов Уй Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск, 19Б9, т.1, с.176.

21. Султанбаев Е.А., Вольман Т.Н., Полузеров H.A., Улманов Т.А. Минералогические исследования почв предгорных районов Казахстанской части Алтая. Материалы Всесоюзной кон'сронг^и "Проблемы горного природопользования". Барнаул, 1969, ч.П,

• с.65-67.

22. Султанбаев Е.А., Улманов Т.А. Пирофиллит в корах выветривания северо-восточной части Казахстана.- Информационные материалы XI Всесоюзного совещания по рентгенографии минерального сырья. Свердловск, 1989, т.2, с.45.

23. Острикова Т.А., Султанбаев Е.А., Токсеитова Г.А. Агре-гатно-структурное состояние и изменение физико-химических свойств черноземов южных карбонатных при окультуривании. Вестник АН КазССР, Алма-Ата, 1990, № 12, с.76-62.

24. Султанбаев Е.А., Ассинг A.A. Глинистые минералы черноземов на продуктах выветривания коренных горных пород.- Вестник АН Казахстана. Алма-Ата, 1991, 12, с.65-70.

25. Султанбаев Е.А,, Улманов Т.А. Способ выделения и фракционирования илистых частиц почвы. Положительное решение Гос.ком. СССР по изобретениям и открытиям № 4607786/23-33/160866, от 28.09.89.

26. Султанбаев Е.А., Улманов Т.А. Огособ выделения и фрак-

о л ционирования илистых частиц почвы. Положительное решение Гос.ком. СССР по изобретениям и открытиям № 47922576/03/121533, от 25.04.91.

Изобретения: