Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Трансформация глинистых минералов тонкодисперсной части осолоделых почв
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Трансформация глинистых минералов тонкодисперсной части осолоделых почв"
РГ 6 ой
АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Ордена Трудового Красного Знамени институт почвоведения
На правах рукописи УДК 631. 423:631. 434:631. 445
НАЛУЕВА Татьяна Ивановна
ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЛИНИСТЫХ ШШЕРАДОЗ ТОНКОДИСПЕРСНОП ЧАСТИ ОСОЛОДЕЛЫХ ПОЧВ
Специальность 03. СЮ. 27 - почвоведение
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандгйата биологических наук
Алматы - 1993
Работа выполнена в Институте понвоведения НАН Республм Казахстан.
Научные руководители: - доктор географических наук
Е.А.Султанбаев, '
- кандидат физико-матемаг.'.ческих наук А.П.Сласареи.
Официальные оппоненты: -доктор сельскохозяйственных наук
профессор Р.Д.Дханпеисов,
- кандидат геолого-нинералогических наук Р.С.Сералин. *.:
Ведущая организация: - Казахский сельскохозяйственный
Институт.
Защита диссертации состоится " /О _1993г.
в /О часос на заседании Специализированного Совета К 008.07.01 в Институте почвоведения НАН РК по адресу: 480032, г.Алкаты,Академгородок,Институт почвоведения НАН РК
С дМсссртацией «ожно ознакомиться в библиотеке Институт! почвоведения КАН РК.
АвтореТсрит разослан "__1993г.
Учзный сехретаръ Специализированного созет^"
'//¿хе^ НЛ.Яцынин
>
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ: Изучение процесса осолодения,одной из ¡етвея солонцового процесса, интересно прежде всего с точки эре-!ия генезиса солонца. Генетические вопросы почвоведения не мо-•ут бить решены без представления о изменениях,происходящих с •веодой минеральной частью почвы в ходе почвообразования. Поо-;ольку профиль осолоделой почвы формируется под влиянием целого 1яда элементарных (мезо-) процессов с участием минералов,в ре-;ультате чего он резко дифференцирован по морфологическим,йкзи-;о-химическим и минералогическим признакам, то о их роли в поч-юобразозании можно судить по участию в этих процессах.Однако |КТИвное обсуждение участия минералов в деградационных преобра-ованиях осолоделой почвы по обобщенным данным химических аиа-:изов приводит к неоднозначности толкования.Эту проблему можно ешить,разрабатывая минералогические подходы,способные дать до-олнительнув информацию при диагностике и интерпретации элемен-арных почвообразовательных процессов.
С другой стороны под влиянием процесса осолодения происхо-.ит изменение структурных особенностей глинистых минералов,что 1 определенной степени меняет их свойства и функции.Изучение |тих особенностей позволяет установить направленность грансфор-ационных преобразований глинистых минералов в различных услови-х почвообразования и выявить причинно-следственные связи в раз-итии самого процессе, т.е.дает генетическуо информация о провесе осолодения.
ЦЕ1Ь_ИСС1£Д0ВАНйЯ: Изучить изменение (трансформация) тонко-исперсных глинистых минералов в процессе осолодения,для чего епить следующие задачи:
1. Исследовать знутркпочвеннуо дифференциаций минералов в очвах геохимического осолоделого профиля.
2. Определить структурнне характеристики глинястих шшера-ов изучаемых почв.
3. Сопоставить условия почвообразования и состояние тсякодис-ерегах глкнистих минералов.
ОБНКТ ИССЛЕЛОВАШЯ. Для реаения поставленных задач сравки-ельно-географическим методом в юго-восточном направлении от окчетава (в '¡Окм) в подзоне черноземов езкыя па территории соз-оза "Молодежный" заложен геохимический осо/.оделый профиль. Он остоит из четырех почвенных разрезов.Рельеф честности » холмис-о-волнистая равнина.Профяль'залонея" в меясопочнон поиияении.
па склоне мезозападины. В верхней части профиля- автоморфные, средние и мелкие.подстилаемые корой выветривания,высококарбонат-кыг солонцы.Зандиафт элювиальный,зона выноса (Р1).В средней часта ~ полугидроморфные сильноосолоделые остегочкые
солонца к дерновые солоди.Зона транзита (РЗ.'О.В нижней част;;- силъноосолоделне сильносолонцеватые луговые почвы. Яандлафт аккумулятивный,зона привноса (Р5).Характер растительности меняемся от степного,через лугово-степной и луговому соответственно,
НАУЧНАЯ НЗВИЗНА. На основе нового системного минералогического подхода (СОТ), вклпчвпщего методические приемы пробоподго-товки,построение кривых профильного распределения минералов,привлечение характеристик структурного состояния минералов в качества допойнитедьких диагностических признаков при интерпретации гривах,выявлены основные закономерности вкутрипочвенной дифференциации минеральных частиц по почминим профилям,изучены кри-столлохимические особенности почвенных сдвд.их изоморфизм,поди-тнпнак принадлежность глинистых минералов.Установлена связь меа-ду структурным состоянием сдад.мезопроцессами с их участием и условиями почвообразования.
ХвРактйр изменения глинистых минералов тонкодисперсных фракций осолоделых почв разного ряда увлая-нзния и положения в рельефе зависит от условий почвообразования.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Системный минералогический подход (СИП), предложенный при изучении данного объекта, мокет быть применен при изучении почв других регионов с целы) их диагностики и классификации.
АГВ?0ЕА1Ш РАБОТЫ. Основные подокеиия работы долохены на Всесоюзном Совещании по глинам и их использовании а народном хозяйстве в Новосибирске в 19В8г.,на XI Бсесовзном совещании по рентгенографии минерального сырья в Миассе в 1989г.,на первом съезде почвоведов в Алма-Ате в 1990г.,а также на заседаниях лаборатории минералогии почв ИП АН РК, на секции Ученого совета этого института.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано оемь работ.
СТРУКТУРА И ОБТЕМ РАБОТЧ. Диссертация состоит из введения, вести глав, выводов и заключения. Объем текста стр., 23 таблиц, /? рис. Приложение состоит из 5стр.,оно включает
? рис., 2.3 табл.Список литературы состоит из наименований, том числе ¿на иностранных языках.
МЕТ0И_ЙСС1ЕдаВАШЯ. Общие химические анализы выполнены по ринятым методикам.
Минералогические исследования осуществлена комплексом совре-енных инструментальных методов: рентгенографическим,теркографи-еским,инфракрасной спектроскопии,электронографии косых текстур, ессбауэровскоЯ спектроскопии.
Рентгенографические исследования проводились на дифрактомет-ах Д?0Н-0,5, ДР0Н-2.0, ДРОН-ЗМ, ДР0Н-4-ОТ для характеристики ок-исталлизозанности слвд и каолинитов; при изучении крксталлохи-ических особенностей слвд тонких фракций по методике Ю.С.Дьяко-оза; при изучении полнтипной принадлежности слюд и каолинитов-о методике Г.А.Кринари; при проведении фазового анализа почз и 1да тонких фракций; при изучении, внутрипочвенной дифференциала минералов по методике А.Б.Даулеткулова и Т.И.Малуевой.
При проведении исследований комплексом jEPOH—07 с персона-ьным компьютером ИСКРА-4-07 в качестве программного обеспечения зименен пакет программ по обработке спектров (jspekt ).Крис-»ллохимические особенности слвд изучены_с применением программ .С.Дьяконова и А.Б.Даулеткулова „Scnsse', ,c*lqm/c"
Инфракрасная спектроскопия применена в комплексе о рентгено-зафией при характеристике почв и скристаллизованностп каолнни->в (¿/<?2.0 ); термография - для уточнения минералогичаспого оо~ гава и форм монтмориллонитов з образцах коллоидов и DKG (вей-•.рский дериэатограф GL 1030), Электронография косых текстур ->и изучении политипии слюд и каолинитов на электронографе 3¡?-Ш, Нессбауэровская спектроскопия - для определения яелезис-юти слвд.
Автор благодарит сотрудников лаборатории генезиса и мелиора-¡и солонцов и лаборатории химии и ииструнентаяьявх методов anaisa почв ИП АН PK,лаборатории литологии института геологам АН кафедры кристаллографии геологического факультета Санкт-Летер-ргского университета за помощь и консультация.
Особуп признательность автор вирохает в.с.-х.и..профессору Н.Михайличенко,который был инициатором работы и ее руководит?-к на начальном этапе,а такдз д.с.-зип.В.П.Паракшину за выбор гекта исследования и пометь при: его описании.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
Основой представления об участии твердой минеральной части почв в процессе осолодения явились взгляды К.К.Гедройца (1926). который считал,что под влиянием этого процесса происходит ее рчзрусение.пептизация и растворение,а аморфная кремнекислота.по-являвдаяся в результате этого,является одним из признаков или индикаторов процесса осолодения.В работах К.П.Горшенина (1927, 1955),Е. Н.Ивановой (1930,1954),М.Н.Рыбакова (1939,Н.И.Базиле-внч (1947,1953,1967),С.П.Яркова.И.С.Коуричева.H.H.Поддубного (1956), А.М.Дурасова (1959),Б.А.Зимовец (1959),Б.П.Ахтырцева, В.Т.Джегерис (1959),Т.В.Турсиной (1961),Е.МЛабенец (1964),И.О. Кауричева,H.H.Поддубного (1964),А.А.Роде,А.А.Яриловой.И.М.Раяев-ской (1964), А. А.Соколова,Р. Д. Джанпеисова, Н.И.Котина (i960),A.A. Соколова,K.Ü.Сизова (1963),И.Д.Половицкого (1968,1969),Н.Б.Иа-роикиноп (1969),Л.И.Пачикиной,М.И.Рубинптейна (i960) и др.наряду с вопросами генезиса изучена роль биологического фактора в разрупении алвмосиликатов,детализированы особенности почвенного • профиля,сформированы представления об участии минеральной части в ряде элементарных процессов преобразования вещества в хо; осолодения.
Выводы об участии минералов в том или ином элементарном почвообразовательном процессе под влиянием осолодения зачастую диаметрально противоположны,т.к.химические анализы,являющиеся основой суждения о процессах,являются прямым свидетельством преобразования минералов (Алексеев, 1983).
Разрушение^диспергирование,лессива»,оглинение,оглеение в разной степени отражаются на структурных особенностях минералов. Это аградационные или деградационные преобразования о изменением или без изменения политипии и характера изоморфизма.Выявление этих особенностей представляет особый интерес для более глубокого поникания процесса осолодения.Ряд работ такого плана относится к почвенным объектам (Дгаофюр,1970; Паке,1970; Педро,1971; Вильдман.1971; Градусов,1973 ). По представлениям исследователей изменение слад в кислой среде ведет к преобразований в вермикулиты и монтмориллониты через смеианослойные образования.Немногочисленные данные по диоктаэдрическим слюцам доказывают,что путь у,х преобразования- трансформация в лабильные 2:1 минералы
:рез иллити и смепанослойные.Фрагментарность изучения характе-1 трансформационных преобразований глинистых минералов ведет к 5о6ходииости расширения этих исследований (Соколова,1585).
Так как возможности физических методов постоянно расширяют-I на инструментальной базе и благодаря автоматизации исследо-1ний,а практика генетической минералогии обогатилась набором штериев,позволяющих увязывать особенности кристаллического гроения о генезисом минералов СГаяибаева,1987), то для репения »ставленных генетических почвенно-минералогических задач пкро-) привлечены названные вше методы.
2. ЗИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОЧЗ
Морфологическое описание почв геохимического осолоделого
юфиля сделано под руководством Ю.П.Паракшина при. участии авто-| •
Данные гранулометрического анализа свидетельствупт,что пач-образувдими. породами, слукат в основном иловато—пилеватие лег— е глины.Распределение диоперсных частиц в солонце автоморфнои пячно для данного типа почв с максимумом в солонцовом горкзон-,а в надсолонцовоы горизонте их меньше - В солонце оота-чном распределение физической глины подтверждает осолоделосгь, к. горизонт ¿2 обеднен ео по сравнении с выло и нигелеяадими-зическая глина аккумулируется нияе 42 см.Такое распределение меняется промывным типом водного реетма с периодическим весен-м переувлажнением этих почв.Дифференциация между надсолонцовым солонцовым горизонтеми: является доказательством солонцового оцесса.Особенностью солоди дерновой является обеднение илистыми сткцами двух верхних горизонтов. Они не столь резко днфференци-ваны между осолоделыми горизонтам» и горизонтами змнзания.В лу-бой почве ил резко перераспределен по профили и аккумулируется [*ор.В2> Это- свидетельство мощного прокавкого процесса,проио-цяцего весной после таяния снега и после сильных аогдей.Выяв-;тся увеличение количества илистых а з целом глинистых частиц горизонте В,что характерно для почв солонцового ряда-В верхних зизонтах почз преобладает фракция от 0,5 до 0,25мм.Здесь зге «более велики значения коэффициента дисперсности,рассчитанные Н.А.Качинскому.Почвы образуат едшшй ряд по степени и характе-засоления.Засолен лшь солонец ВЕТ0морфння„а уке второй пом-» !ент рассматриваемого ряда- солонец осолоделый - отмят от солей
и в ней лишь глубже 42 см обнаруживаются небольшие количества хаора.Солодь и луговые почвы не содержат и его.Тип засоления солонца автоморфяого хлоридный, степень- средняя,преобладает натрия.Реакция среды меняется по геохимическому профили в целом от сильнощелочной до слабокислой,гипс в профиле распределен>~равно~ мерно.Карбонаты в значительных количествах отмечается лишь в солонце автоморфном.а в остедьных почвах они практически отсутств; вт ввиду сильного влияния бокового внутрипочвенного стока.По составу обменных оснований изучаемые солонцы отнесены к малонатри-овым.Ра стянутый солевой профиль солонца полугидроморфного остаточного свидетельствует о его глубоком рассолонцевании.Почвы хо-роао обсспечсны подвижными формами калия, а фосфор присутствует только в верхних горизонтах почв.По данным валового химического аг.ализа четко видно его биогенное накопление в верхних горизонтах 1точв.Ясно проявляется здесь же относительное накопление кремнекислой и уменьпение количества полуторных окислов.Содержать гумуса в верхнем горизонте солонца автоморфного составляет 4,121 в горизонте солонца полугидроморфного остаточного 1,63!?, а в гор.Л2 - в гор.А^ солоди дерновой достигает значительных
-величин - 17,'г., в почве луговой около 14$,
В целом профиль характерен склоновым поверхностям мезозапа-дик (Даракаин,1990),где в центрё з силу переувлажнения формируются луговые почвы с нзггубоким залеганием грунтовых вод, выше ■ солоди дерновые,связанные с деградацией солонцов: при весеннем кольматаже и плохой водопроницаемости, избыточные воды достигали кольца солонцов и способствовали их деградации. Почвы1 геохимически сопряжены по составу обменных оонований, вниз по профилю происходит рассолонцевание и осолодение почв увеличивается.
Обзорная рентгеновская дифрактометрия позволила диагностировать в этих почвах кварц,полевые шпаты,амфиболы,альфа-кристоба-лит,кальцит,доломит,глинистые минералы и их перераспределение п> генетическим горизонтам каждой почвы,а также изменение картины распределения минералов от почвы к почве.Инфракрасная спектроск* пия,подтвердив минералогический состав,показала наличие и видоизменение почвенной органики. Наиболее заметно изменяется содержание к-л/а полевых шпатов и плагиоклазов,видно присутствие в солонце автоморфном кальцита и почти полное его отсутствие в др; гих почвах, а также размытость и уширение линий дифрактограмм в
олоделых горизонтах и под ними,связанное с ухудшением окрио-ллизованности глинистых минералов.Вариации рентгеноаморфного на обусловлены присутствием высокодисперсных коллоидных фрак-:й. Инфракрасная спектроскогня также показала наибольшие изменил для горизонтов,где максимально Быраяены указанные особен->сти дифракционных спектров.Термография выявила некоторые осо-нности минералогического состава,не диагностируемые другими
1Т0Д8МИ.
В целом, по данным инструментальных методов отмечен ряд черт утверждающих единство литологической основы,на которой разви-[ почвы, и нарастание отличительных признаков,обусловленных гиянием почвообразования на минеральную часть почаы.
3. МЕТОДЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА
Чтобы судить об участии минералов в элементарных почвообра-шательных процессах и тем более изучать особенности их кристал-1ческой структуры, необходимы такие методики пробоподготсвки, (торие нэ меня вт соотношение минеральных компонентов, не охази-1ют деструктивных воздействий на минералы и нз изменяет их стру-■уркых особенностей.Уровень методической оснащенности: почвекно-[нералогических исследований для решения генетических задач не-ютаточен, т.к.практически на всех этапах пробоподготовки, пользуются кислотно-аелочиие обработки,оказывасаие целый ряд дедуктивных воздействий.Поэтому нами в 1986-89 гг. разработан ;д методик и методических приемов,лишенпых этих недостатков.Они 1ились базой минералогических исследований данной работы.позво-:в выявить ряд закономерностей конкретных почвообразовательных юцессов.В основе их разработки яекит применение ультразвука з ■честве дезагрегирукдего и дезэкранирувцего фактора. Наиболее югетым моментом при его применении в почвенно-минералогических ¡следованиях является стандартизация режимов озвучивания для 1чв разной степени карбэнатности.гумусноста и других агрегируо-[х факторов (Арустунянц,Степанов,198б).При постановке работы по ■андартизации основным фактором,свидетельствусзии о извлечении ютиц определенной хрупности без искусственного переизнельчекия ¡иества почвы, нами считалась неразрупенность зерен первичного 1арца и отсутствие глинистых примазок.В значительной степени •андартизация режимов озвучивания стала возмояной благодаря при-
менению круглодонной сферической колбы,исклсчввщея вероятность возникновения мертвых зон, не применявшейся другими исследователями ©алы,1967; Степанов и др.,1968). Дифрактограммы илисто фракции удовлетворили требованиям фазового анализа, что позволяло предложить экспресс-методику выделения и подготовки илист частиц почв к рентгеновскому анализу /I/. Применив после ультр, звукового воздействия в стандартизированном режиме центрифугир' ванне в режиме выделе ния илистых частиц, мы экспрессно получае1 часть илистой фракции,в которой не изменены соотношения компонентов минералогического состава, нет потерь легкоподвижных К01 понентов с моктмориллонитовыми слоями, не изменились естественные природные формы монтмориллонита и других минералов, сохран* на информация о всех кристаллических формах. После выделения фракции готовятся ориентированные препараты методом осаждения на стекло, Не претендуя на полноту выделения илистой фракции, эта методика направлена на ее качественную и экспрессную диагнс стику» Зтот подход оказался экономичнее прежних (Градусов, 1981] не ухудшил качество информационного анализа и липен недостатки свойственных методикам с применением химических реактивов.
До сих пор не суаествуег единого подхода для изучения внут-рипочвенной дифференциации минералов.Подход Алексеева (1983), с помодь» которого изучаются элементарные почвенные процессы, основан на проведении, количественного фазового анализа, точность которого не превыпает I% относительных, кроме того он неприменим з случае гидролиза кинсрала-свидетеля кварца,а также неодно родной почЕОобразующей породы. Нами для изучения внутрипочвен-ной дифференциации минералов применен подход,основанный на опре делении относительного изменения содержания минералов в почвенной профиле» согласно которому, не прибегая к прямым количественным определениям,, о изменении содержания минерала по профили относительно лшбого реперного горизонта (з качестве которого чаде всего выступает материнская порода),, судят по изменений отно-нения интегральной интенсивности дифракционного отражения минерала к интегральной интенсивности дифракционного отражения стандарта, вносимого в каждый образец в одной и той же определенной пропорции /7/. Методика построения кривых профильного рвепр^деле ния минералов основана на классическом уравнении количественного фазового анализа Алек сан дера-Клуга.
ИССЛЕДИ ВАШЕ ВНУТРИ'ШЧВЕННОП ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ МИНЕРАЛОВ
Однозначная диагностика элементарных процессов преобразова-1Я вещества в ходе почвообразования на основе данных химичес-IX анализов затруднительна, однако поскольку под влиянием этих зоцессов почвенный профиль дифференцирован по характеру рас-эеделения минералов, то изучение индивидуальных особенностей •¡утрипочвенной дифференциации дает представления о наиболее ве-эятном их участии: в том или ином процессе преобразования веще-гва.Проблема их диагностики таким образом упростится,если визу-газировать внутрипочвенную дифференциации минералов, что и поз->лили сделать кривые профильного распределения (или кривые от-зсительного изменения содержания). Изучение особенностей расселения минералов позволило выдвигать предположения об учас-1и минерала в том или ином процессе преобразования вещества и гдить об индивидуальных особенностях участия отдельных минера-)в в предполагаемых процессах. Сочетание этих данных о харак-:ристиками структурного состояния позволило на более объехтив-)й основе скоррелировать эти предположения,выявить определенные )ичинно-следственные закономерности в их развитии.
Чтобы по характеру кривых выдвигать рабочие гипотезы об уча-гии минералов в том или ином элементарном процессе преобразоза-[я.нами предложены следующие вероятностные критерии их интер-1етации. Рассматривая кривые профильного распределения и фихси-'я положение максимума аккумуляции в определенном генетическом физонте, считаем, что если: I) на кривой более дисперсной фрахта максимум сместился ниге, то с наибольпей вероятностью это шет быть признаком диспергирования и дальнейшего переноса дис-фсных частиц вниз по профиле. 2) Перемещение максимума более юперсных частиц вверх может быть: а) следствием проявления ог-[нения из продуктов разрушения верхних горизонтов, что должно [ть подтверждено существенным изменением структурных характери-•ик, либо б) быть результатом диспергирования зеяества на месте :з выноса более тонких частиц в кияние горизонты.ото может иметь :сто при. условии, что скорость диспергирования бользе скорости [носа продуктов разрушения в нижние части профиля. И, наконец, t совпадение положений максимумов кривых двух фракций говорит i отсутствии, переноса диспергированного материала и более глу-
боком развитии процесса выветривания.
Подевыа шпаты и кварц составляет основную массу фракций больие 5 нкм, поэтому оценка их поведения значима для всей почвы. Для изучения профильной дифференциации первичных минералов были использованы препараты почв каждого генетического горизонте; о добавкой корунда в качестве внутреннего стандарта в пропор цик 9:1 о Съемка дифрактограмм в трехкратной повторное та показала,, что, согласно изложенным критериям диагностики процессов с участием минералов» кварц, наиболее устойчивый к выветриванию минерал0 все se оказывается вовлеченным в активный почвообразовательный процесс: он на уровне тонких (1-5,^-1 мкм) фракций подвергается разрушений, диспергированию и перемещению по профи лям почв0 Распределение его в почве говорит в пользу его участия в элементарных процессах преобразования веиества, особенно солоди дерновой: здесь характер его распределения существенно и пенился по сравнению с другими почвами и имеет заметный максиму 2 горизонте А3„ Два максимума на кривых распределения кварца ра зной дисперсности свидетельствуют о неоднородности материнской почвообразувцей породы.
Распределение плагиоклазов и к-^/а- полевых шпатов в этих почвах различно,. Характер распределения микрокдино меняется быстрее;, чем характер распределения альбита» Наиболее заметно изменяется картина ъ верхних частях профилей, свидетельствуя об активности протекающих здесь процессов вообще. Ориентируясь на кхарц, как наиболее устойчивый к выветриванию минерал,мы из хода кривых пришли к выводу, что микроклин больие реагирует на ко траст щелочных к нейтральных сред солонца автоморфного и солонца полу гидр оморфного остаточного, а альбит - на слабокислую, пе риодичеекм пульсируюную, среду солоди дерновой.
Основу ассоциации глинистых минералов тонких фракций изучае мык почв составляют каолинит и слюда» Их суммарное содержание в илистой фракции почвы лугозой доходит до 9С$„ Каолинит превалирует в иллювиальных и нижних горизонтах почвы луговой, а слюда-в верхних горизонтах солонца автоморфного. Помимо них в состав тонких фракций (1-5,< I икк) входят монтмориллонит и смешано-елойнне образования типа слюда-монтмориллонит, возможно, каолинит-монтмориллонит (d =22ДА) и др.-в илистой фракции, хлорит-
в предали стой фракции,тонкодисперсные кварц и полевые шпаты.Од-
1К0 суммарное содержание этих компонентов не превышает несколь-[X процентов. Поэтому основное внимание уделено распределении юлинита и слиды. Интерес представляет детали их распределения >и переходе от более крупных фракций к более тонким, дисперс -1М. В солонце днтоморфном содержание слюды и каолинита резко ¡меняется по профилю. В следующей из изучаемых почв происходит метное сглаживание кривых распределения,в солоди дерновой сво-I отмечается усиление дифференцированное™ распределения по >оим минералам, а в почве луговой содержание тонких илистых ча-■иц слиды и каолинита резко возрастает в средней части профиля, >торый имеет качественно иной характер, нежели профили остаточ • ¡го солонца и солоди дерновой. Наиболее выраженный градиент изменил физико-химических условий среды приходится на уровень >лонец автоморфный - солонец полугидроморфный остаточный, что сразилось на характере распределения тонких глинистых частиц в ¡метном упрощении кривых распределения. Усиление профилей расселения слюды и .каолинита илистой фракции и параллельный спад юфилей этих минералов размерности тонкой пыли предполагает 1аимообусловленность этих явлений в солонце остаточном, солоди ¡рновой и почве луговой: пополнение тонкодисперсным материалом I мкм в значительной степени происходит за счет диспергирова-[я более грубого материала фракции 1-5 мкм. Общей чертой всех 1ивых является большее в иллювиальных по сравнении с элювиаль-[ми горизонтами содержание слюды и каолинита в соответствии' с м, что туда происходит вынос из верхних горизонтов тонких ми-ральных частиц. Но в значительной степени, судя по общему ха-ктеру кривых, эта аккумуляция обусловлена также боковым внут-почвенным стоком, на который накладываются остальные процессы, тализация поведения слюды и каолинита тонких фракций показала, 'о существуют определенные глубинные зоны,где с наибольшей ве-ятностью происходит активное разрушение частиц размерности 1-5 м и зоны,куда идет перемещение продуктов разрушения.С учетом новных максимумов аккумуляции наибольшее диспергирование час-ц,согласно приведенным критериям происходит в горизонте В^ - в лонце автоморфном, в гор.А£ -'солонце остаточном, в гор.А^ и ренос дисперсного вещества в гор.В^ - в солоди дерновой, в гор. с перемещением материала в гор.З£ в почве луговой,Слиды соот-тствувщих горизонтов фракции 1-5 мкм и часть образцов илистой акции должны быть хуке окристаллизованы, т.к. участвует з про-
цессах разрушения и дезинтеграции. Аналогично определены места наибодьиего диспергирования и аккумуляции каолинита фракции 1-5 мкм. При этом выявлены особенности, связанные с индивидуальной резистентностью этих двух минералов к изменению условий почвообразования.Так, его аккумуляция в почве луговой происходит в гор.В^. Таким образом,исходя из характера кривых распределения минералов а почвенных профилях были выдвинуты предположения об участии слюды и каолинита в дезинтеграции, диспергировании более грубого (фр. 1-5 мкм) глинистого вещества в более тонкое дисперсное < I мкм и перемещении дисперсных частиц в нижние горизонты^ в отдельных случаях - о новообразовании вторичных глинистых минералов из продуктов разрушения и разложения вещества верхних горизонтов. При рассмотрении особенностей распределения слюды и каолинита фракции 5-10 мкм и 1-5 мкм сделан вывод о том, что сл»да фракции 5-10 мкм участвуют лишь в процессе разрушения (в горизонтах В^, ВС, Ад, В-^ разрезов 1,3,4,5 соответственно), но продукты разрушения не. перекосятся в нижние горизонты почвенных профилей,а каолинит фракций 5*10 мкм участвует в том и другом процессе: он,будучи диспергирован, переносится в незначительных количествах из гор^ в гор.ВС (РЛ), из гор.В^- в гор.В£
Пересчет этих данных на почву с учетом выхода фракций показал, что для нее значимыми остаются только процессы диспергирования и переведения продуктов по профилю,а процессы новообразования, гипотеза о которых выдвинута в ряде случаев,для почвы в целом незначимы.
Неоднородность материнской породы нашего объекта отразилась и на особенностях дифференциации глинистых минералов.На кривых распределения действительно просматриваются, вплоть до кривых почвы луговой, два уровня аккумуляции, связанные с этим обстоятельством. А в почве луговой фактором, определяющим характер рас пределвния глинистых минералов по почвенному профилю, является боковой внутрипочвенный сток,несколько нивелирующий зависимость характера распределения от неоднородности почвообразующей породы
Для подтверждения выдвинутых по характеру кривых профильного распрзделения гипотез об участии минералов в дезинтеграционных процессах преобразования вещества, изучено структурное состояние минералов, т.к. минералы,участвующие в процессах такого рода,должны, как сказано виое, иметь худшие структурно-механические характеристики.
- 13 -
Особенностью данных объектов исследования явилось низкое содержание монтмориллонита и смепанослойных образований,что не характерно для солонцов черноземных Северного Казахстана (Султан-баев,1987). Абсолютный максимум их аккумуляции в солонце авто-морфном, полугидроморфном и псчве луговой - в материнской породе.Кривые профильного распределения показали,что в солонце авто-морфном незначительная его аккумуляция отмечена еще и в гор.Во. В солоди дерновой определенный небольшой максимум прослеживается в гор.А3 и Bj, что является результатом почвообразования. Но в целом содераание монтмориллонита и смепанослойных низки: максимальное содержание монтмориллонита в солонце автоморфном примерно 7,3», в полугидроморфном примерно 12,в солоди - до 2#,в почве луговой- до 5% отн.Для получения информации об особенностях его распределения в сверхтонких коллоидных фракциях применена новая методика Е.А.Султанбаева и Т.А.Улманова ("СВИП-2") по фракционировании илистых образцов,что показало аккумуляцию монтмориллонита в наиболее тонких фракциях ила,в коллоидах (0,2-0,1 мкм).
■Кривые профильного распределения визуализировали внутрипочвенную дифференциацию минералов и представили наглядные доказательства участия минералов в боковом внутрипочвенном стоке, а также позволили выдвинуть гипотезы об участии минералов в процессах разрушения, переноса и новообразования.
5. ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ ТОНКИХ ФРАКЦИЯ ОСОЛОДЕЛЫХ ПОЧВ
Изучение характеристик структурного состояния минералов дает возмояность подтвердить или опровергнуть гипотезы об участии глинистых минералов в процессах преобразования твердой фазы почвы, выдвинутых по кривым профильного распределения .С другой стороны оно позволило определить направленность трансформационных преобразований,их аградационинй или деградационный характер путем сравнения характеристик по упорядоченности-разупорядоченнос-ти глинистых минералов последовательных фракций и в третьих,имеет самостоятельную ценность,позволяя диагностировать некоторые минералогические процессы,которые раньше только декларировались.
Для характеристики структурного состояния слюд тонких фракций определены межплоскостные расстояния пяти порядков отражения, коэффициенты вариации (Кв) баэального отражения à 001,их среднеквадратичные отклонения СГ , интегральные полуширины В, формуль-
ные содержания железа и калия.Коэффициент вариации характеризует упорядоченность чередования и однородность слоев структуры и определяется процессами развития ССМ,изменением состава слоев, иа перестройкой, переслаиванием (Дриц,1978),а интегральная полуширина рефлексов характеризует степень кристалличности, дисперсность,процессы дезинтеграции без изменения химизма (Китайгородский, 1952 )-В целом Кв и В характеризуют упорядоченность-разу-порядоченность кристаллитов.Эти данные несут генетическую информацию, т.к.степень упорядоченности кристаллического отроения меняется в активном почвообразовательном процессе.При этом выявлены закономерные изменения параметров.
По абсолютным значениям Кв можно сказать,что слюды Фракции меньше микрона имеют кристаллиты, состоящие из переслаиваюиихся пакетов одинаковой природы,но вариации этих величин указывают на их участие в трансформационных преобразованиях.Для слюд пред-илистой фракции пределы изменения Кв вире,чем для слюд илистой фракции,ко только слюды солонца автоморфного.свидетельствуют о возможности блочного изоморфизма (Кв? 0,75).Наиболее структурно упорядочены слюды солонца остаточного.Повышенное значение Кв слюд < I мкм в ряде горизонтов (Л, В^» ^ СР1), А, ВС (£3), ¿2» В^ (Р4), А, Вр ВС (Р5) говорит о разнородности кристаллитов слод. Для слюд предалистой фракции максимальные значения Кв от-ивчены для тех же горизонтов,что и для илистой фракции,но в некоторых случаях не поддеряаны повышенными значениями Кв слюд илистой фракции, что завтаэляет предположить аградационную направленность процессов.Относитеяьное повышение Кв слюд илистой фракции при низких значениях Кв слюд предалистой фракции гор.В^ солоди дерновой связано с деградационным типом преобразования слюды в этом горизонте. В целом данные по Кв зафиксировали две группы горизонтов, где слюды имеют завышенные значения^1 что связано либо о кристалл о химическим и различиями, обусловленными неоднородностью, либо с участием в процессах, приводящих к их изменению.
Завышение полуширины отражения 001 слюды < I мкм показало, что чаще плохо упорядоченные слюды фракции < I'оказываются ниже, чей плохо упорядоченные слюды фракции 1-5 мкм,что связано с перемещением разрушенного диспергированного материала вниз» Две группы горизонтов,выделяющиеся по значениям В„ фиксируются только в солонце автоморфном.Горизонты с повышенными значениями В
Зольше локализуется з верхней и средней частях профилей почв 0?3, 4, 5),свидетельствуя в пользу того,что процессы дезинтеграции и разрушения больше свойственны верхним осолоделым горизонтам почвенных профилей и подтверждая перемещение дисперирозанно-го материала вниз.
Определение К3 и 3, подтвердив участие слюд двух фракций в трансформационных преобразованиях, позволило выделить две основные группы горизонтов с хуже окристаллизованкыми слюдами: это Вт СР1). А2 0?3), А2 (Р4), Вх (Р5) и Сх (Р1), ЗС ФЗ), Вг СР4), ВС С?5). Первая из них проходит по глубинам з пределах 12-26 см, а вторая 42-94 см,что вновь напоминает о почвообразующей породе. Другие горизонты с повышенными значениями этих характеристик непосредственно связаны с влиянием самого процесса почвообразования,что в целом согласуется с темп выводами, которые были сделаны в предыдущей главе по характеру кривых профильного распределения относительно вероятности развития процессов разрушения,диспергирования вещестза и перемещения продуктоз разрушения по поч-зенным профилям. При помощи характеристик структурного состояния мы конкретизировали места, где развиваются процессы того или иного рода и получили дополнительную информацию для интерпретации кривых и диагностики процессоз преобразования с участием минералов. Так, по этим данным для верхних горизонтов изучаемых почв мы теперь вправе предположить развитие процессов трансформационных преобразований типа изоморфных замещения или переходных процессов трансформационных преобразований с появлением смешанослой-ных образований.
Окристаллизозанность каолинита определялась методами рентгеновской дифрактометрии и инфракрасной спектроскопии. Корреляция данных,наблюдаемая по полуширинам и данным ИКС,а также их соотнесение с определениям для эталоноз позволило принять результаты ИКС за основу.Нарушение корреляций отмечено для горизонтов (РЗ), В^- (Р4), (Р5). Плохо окристаллизованы (упорядочены) каолиниты горизонтов (А, Вр Сг (?1), А2, ЗС, ^ (РЗ), Ар А3 (Р4), А, В^ (Р5). Картина упорядоченности для каолинитов несколько отличается от картины для слюд. Некоторые горизонты с плохо окрис-таллизованнцми разупорядсченными слюдами,упомянутые выше,содержат хорошо окристаллизсваннне каолиниты,возможно за счет меньшей скорости изменения этого минерала под влиянием агрессивной среди. Наиболее агрессивно;! она является по отношению к слюдам фракции
1-5 мкм . Определение кристалличности каолинитов по Хинкли показало сопоставимость результатов, еще раз доказывая,что в процессе осолодения в структуре минералов происходят определенные изменения.
Для определения разновидности и уточнения кристаллохимичес-ких особенностей диоктаэдрических слюд нашего объекта и их изменений в ходе почвообразования рассчитаны содержание железа в октаэдрических позициях и калия в межслоях путем моделирования структуры слоя (Дьяконов, 1931),что позволило выявить их закономерные изменения. Характер изоморфных замедений в слюдах илис-' той фракции таков, что они образуют ряд мусковит-(серицит-муско-вит)-серицит~(серицит-иллит)~иллит. Иллитизированные слюды диагностируются в верхних горизонтах в солоди и отмечаются глубже в почве луговой по мере того,как процессом осолодения охватываются все более глубокие слои почвы.
Если сопоставить фракцию 1-5 мкм и фракцию < I мкм,то в одних и тех ясе горизонтах железистые разновидности, мусковита (фр. 1-5 мкм) сменяются серицитами в солонце автоморфном и солонце остаточном полугидроморфном (фр.^! мкм), а в солоди дерновой слюдами с промежуточными, содержаниями Ре и К между серицитами и иллитами,в почве луговой - мусковиты и серициты замещаются более иллитизированкымк серицитами. Более дисперсные, слюды являются более иллитизированными. и почти повсеместно характеризуются меньшим содержанием келеза в октаэдрических позициях и калия в межслоях. Если предполагать дегредационную направленность процессов преобразования слюд,то сто свидетельствует о тон,что при дезинтеграции, диспергировании, слюд, происходит вынос этих элементов и пополнение ими. почвенных растворов. Если предположить агра-дационные проявления процессов, то,напротив, для роста кристал-*"" литов будет необходим приток элементов извне, что создаст их определенный дефицит в почвенных растворах,который может сказаться в балансе элементов питания растений.
Наибольшие изменения структурно-механических характеристик слюд происходят там, где отмечен наибольший вынос калия из межслоев, .т.е.изменения в структурном состоянии слюд привело к из-' менению их прочностных, механических характеристик,способствуя их разрушению к перемещению по почвенным профилям.
Изучение кристаллохкмических особенностей слюд по методу Ю.С.
1ьяконова, которое стало возмоаным благодаря малым содержаниям ¿онтмориллонита,практически на исказившим рефлексов слюды, подтвердило высказанное по кривым профильного распределения предпо-яокения о изоморфизме в слюдах изучаемого геохимического профиля я показало их связь с развитием процесса осолодения.
Подтверждение высказанных по характеру кривых профильного распределения предполонений о развитии процессов новообрэзова-1ия требует изучения политипии минералов. Определение политипии злюд и каолинитов илистой Фракции для верхних и нианих горизон-сов почвенных разрезов показало присутствие во всех образцах мо-юклинной слиды 21Я, различающейся по степени структурного совершенства.В верхнем горизонте солонца автомор^ного степэнь структурного совершенства слюды и каолинита ниже,чей в нинном горизонте.В солонце остаточном а солоди дерновой,напротив,глинистые iинералы горизонтов А^ характеризуются большей степенью структурного совершенства.По характеру асимметрии ряда отражений и по юлуширинац линий 2,77, 2,86, 2,97 3,18Л получено косвенное под-гвервденио возмокности присутствия в образцах вторых сверху горизонтов этих почв слюд разной полизипноЗ принадлавнооги.Для образца rop.Bj почвы луговой она впервые определена методой рентгенографии косых текстур.Съемка проведена с установочными угла-HI 90, 115, 125, 140 град. Анализ отракении позволял предположив присутствие политипов 2!Л и lud (отражения 3,66 3,06 2,151 ;,668 1,653 1,635 и 1,447 4,301 3,86 3,73А соответственно), что. рвидетельствует о процесса новообразования слюд из продуктов глу-5окого выветривания в ходе почвообразования.Политипия каолини-гоз без выделения мономинеральных фаз определяется с большими трудностями.Съоыка диагностических четверок не смогла удовлетворительно ответить на вопрос о политипии кволянитов,позволив лишь )пределитъ,что в массе своей они псевдомоноклинны.Наибольшая вероятность изменения политипии как каолинитов,так и олюд илистой фракции присуща верхним горизонтам почв,подверженных осолоденио.
Тек как фракции коллоидов и BiiC имеют особую значимость при юлиорации солонцов и интересны с точки зрения изучения форм . юнтмориллонита и сыешанослоиных образований,аккумулирующихся в этих фракциях,то изучены Фракции тонких коллоидов и ВХ горизон-;ов А и В2 солонца автоморфного.Коллоиды гор.А характеризуются 1рисутствием рэнтгеноаморфных железистых окислов и смешанослой-
них образований типа слюда-монтмориллонит. Термография выявила в коллоиде верхнего горизонта высокое содержание аморфных веществ и монтмориллонита с двухвалентными катионами в межслоях.В коллоиде горизонта В2 органики меньше, монтмориллонит с одновалентными катионами в межслоях, присутствуют гидроокислы железа, фракции ВМС практически не содержат высокодисперсных глинистых минералов. В целом коллоиды и ВМС отличаются повышенным содержанием гелеобразных окислов железа и рентгеноаморфных веществ,связанных о органикой, особенно много их в коллоидах верхнего горизонта.
. 6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ЩЕЛЬ ТРАНСЗОРМАЦИОННУХ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ ТОНИ)ДИСПЕРСНЫХ ■ФРАКЦИЯ 00ЭЛ0ДЕ1ЫХ ПОЧВ
Изучаемые четыре почвенных профиля можно рассматривать,как результат природного модельного эксперимента. Установив соответствие между условиями почвообразования и изменениями в минералогическом составе и пользуясь данными по моделированию трансформационных преобразований,представлено описание конкретных механизмов этих преобразования для глинистых минералов осолоделых почв. Проводя сопоставление морфологических,физико-химических и минералогических особенностей профилей этих почв с наиболее действенными факторами почвообразования мы констатируем, что солонец автоморфный средний высококарбонаткый, заложенный на элювиальном ландшафте, находится в гидрологическом режиме атмосферного увлажнения. Два верхних горизонта этой почвы имеют слабощелочную реакцию,а нижележащие - щелочную. По мнению Н.А.Полузерова (1991) все процессы в этой почве протекают в условиях конвективного подъема солей, а засоленность почвы обусловлена материнской>* породой. Как было установлено,горизонты со слабощелочной реакцией характеризуются наибольшей вероятностью развития процессов разру-сения,диспергирования тонкодисперсных глинистых минералов. Солонец полугидроморфный заложен на трансэлювиальном ландшафте с промывным гидрологическим режимом и периодическим весенним переувлажнением. Его верхний и нижний горизонты имеют слабощелочную реакцию, остальные - нейтральную.Активное участие минералов в процессах преобразования отмечено для горизонтов Аг и ВС. Солодь дерновая 'Сложена в нижней части трансаккумулятивного ландшафта в условиях плохой водопроницаемости и избыточного поверхностного ув-
ткнчния.Реакция растворов слабокислая.Изменения минералов увя-тны в большей степени с горизонтами А2 и В почве луговой ■тксимальная вероятность разрушения и дезагрегации связывается с гор.В^. Среда слабокислая,периодическое переувлажнение.
Выше были отмечены определенные корреляции кристаллохимичес-сих особенностей слюд с их механическими прочностными свойствами, а теперь необходимо отметить корреляции с контрастность«) почвенных сред: в местах наиболее активного разрушения минералов, отмечено заметное изменение окислительно-восстановительных условий,что отразилось в перераспределении окисных-закисных форм железа в вытяжках по Тамму. Таким образом ряд горизонтов, з число которых вошли и выделенные по кривым профильного распределения и характеристикам упорядоченности-разупорядоченности минералов глубинные зоны, коррелируют по многим физико-химическим и минералогическим характеристикам. Связано ото как с неоднородностью материнской породы,так и с факторами почвообразования.Неодно род-' ность породы подтверждена,в частности, данными по определении магнитной проницаемости: в ряде случаев выделились именно те горизонты,где были отмечены структурные особенности слюд. Но это не может быть обусловлено и активным почвообразованием с выносом железа. С другой стороны, неоднородность породы проявляется в распределении, гипса, кальцита и других солей. На неоднороднос-тях почвообразующей породы, связанной с соленакоплением-.на контакте твердой и жидкой фаз в меняющихся условиях гидрологического увлажнения активно меняются электрокинетические потенциалы, что приводит к активизации процессов дезинтеграции и разрушения.
Таким образом,изменения минералов на макроуровне и микроуровне в значительной степени могут быть обусловлены фактором этой неоднородности.
Для интерпретации переходных процессов и характера трансфер* маиионных преобразований глинистых минералов суммированы данные по рентгенографическому и термографическому изучению предилис-той фракций и отдельных образцов коллоидов и ВМС. 3 целом отие^ чены следующие, слабоввыраженнае-по всем почвам .проявления г I) слюда-монтмориллонитов ой с.мепанослойной фазы, более заметной в верхних горизонтах профилей почв. С подкислегаем среда аяа замшт-нп меньше, Механизм таких трансформационных преобразований заключается в том, что по мере Еыноса калш? и гидратации елядистьгх слоев формируется разупорядоченкая смеиаяослояность о високс?п-
рйдными прослоями смектита; 2) отмечена определенная вероя!^ ность проявления по всем почвам смешанослойности типа каолинит-монтмориллонит, чуть заметнее выраженная в более кислых средах; наиболее устойчивой тенденцией является накопление ее в нижней части профилей в восходящих почвенных растворах. Механизм преобразования данного типа.описан В.А.Фракк-Каменецким, Котовым, Э.А.Гейло (1983); 3) отмечено вамещение хлорита предилистой фракции на хлорит-вермикулит в илистой фракции, в солонце авто-морфном, заметнее выраженное в слабощелочной среде двух верхних горизонтов. В нейтральной и слабокислой среде солонца остаточного и слабокислой среде солоди дерновой - замещение неполное.В условиях слабокислой среды, но при более постоянном переувлажнении почвы луговой хлорит предилистой фракции неустойчив и эамеяен на переходные структуры,более близкие к слюда-монтмориллониту. Фактором, определявшим характер трансформационных преобразований глинистых минералов, был градиент направленности. рН в сторону подкисления среды.
ВЫВОДЫ
Новый минералогический подход, реализованный в данной работе, позволил сделать следующие выводы:
I» Суцественным фактором, влияющим на формирование почв геохимического профиля, является неоднородность почвообразусщей породы; заметно сказываетсябоковой внутрппочвенный сток глинистого веиества, особенно проявлявшийся в нижней части склона. На третьем по значимости месте - процессы разрушения.перемещения и новообразования глинкстых минералов.На последнем - развитие переходных процессов трансформационных преобразований - иллитиза-ции слюд, образование • смевшшослойностн разных типов и т.д.
2. Разрушение глинистого вещества свойственно всем почвам,но в солонце автоморфноы продукты диспергирования практически остаются на месте, а во всех шкслеадих почвах переносятся из элювиальных в иллювиальные часта профилей« Одним из факторов, активизирующих развитие процессов разруявймяодиспсргиросания глинистого вещество, является неоднородность,, связанная о сояепакопле-нием» •
*
3. Новообразование глили-стого вещества наиболее вероятно в горизонте ¿2 солонца остаточногов А^ солоди и В^ почвы луговой.
Трансформационные преобразования глинистых минералов вы-
жены слабо и носят в ооновном деградационный характер, Факто-ми, определяющими тенденции переходных процессов трансформа-онных преобразования, является подкисление и контрастность чвениых сред, а также условия гидрологического увлажнения.
5. Почвы геохимического осолоделого профиля сопряжены по со-аву глинистых минералов тонких фракций и их минералогическим ректеристикам.
6. Характер изменения глинистых минералов тонкодисперсннх акций осолоделых почв разного ряда увлажнения и положения з льефэ зависит от условия почвообразования»
7. Изменения з структуре глинистых минералов под влияние» лоеиЯ почвообразования приводят к изменении их прочностных ханических свойота и способствуют развитии элементарных (мс--) процессов о их учаотием.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Новый минералогический подход, включающий приемы щадящей обоподготовки: к минералогическим анализам на базе УЗ-^диспер-рования и дезэкранирования, построение кривых профильного рас- . зделения минералов, определение характеристик структурного со-зякия в качестве дополнительных диагностических признаков при герпретации кривых распределения,позволил сделать следующее <лючение о совокупности тех процессов,в которых участвуют икодисперсные минералы каждой из почв в зависимости от харак-ра гидрологического увлажнения и положения в рельефе.
В условиях атмосферного увлажнения солонца автоморфного, в 1е элювиального ландшафта в слабо щелочной среде верхних го-эонтов происходит разрушение глинистых минералов без переме-5ия продуктов разрушения по почвенному профилю. На микроуров-отмечается изоморфизм железистых разновидностей мусковита сектами, развивается переходный процесс образования смешанослой-с типа слюда-монтмориллонит, хлорит фракции 1-5 мкм в илистой «ции уступает место ССМ с вермикулитовыми прослойками. Неж-)евой катион монтмориллонита изоморфно заместился на двухэа-!тный в сверхтонких коллоидных фракциях ( < О, .2 мкм).
В условиях промывного режима солонца полугидроморфного з зо-трансэлпзиального ландшафта в нейтральных и слабокислых ере: также идет разрушение глинистого материала горизонтов/?с першением в горизонты 0 . , глинистый материал участвует в бо-
kobqm внутрипочвенном стоке, ria микроуровне- оерицитизвция слад меньше микрона отмечена до всему профилю, образование смэшано-слойности типа слюда-нонгмориллонит в верхних горизонтах проявляется слаоее, чем в солонце ввтомор^ном, монтмориллониты, чье происховденио материнская порода - имеют в мекслое двухвалентной катион, новообразование глинистых минералов из продуктов распада и разрушения отмечено в гор.Аг.
В условиях плохой водопроницаемости и избыточного поверхно стного увлакнения солодк дерновой в слабокислых и нейтральных средах отмечается более активное разрушение глинистых чинара-лов в горизонтах Aj, и перемещение в горизонты А3, В , усиливается влияние бокового внутрипочвенного стока. Усиливается такав иллитизацияолюд верхних горизонтов, отмечаются слюды, переходные мевду серицитами и иллитэми, вновь проявляются монтмориллониты с одновалентными и двухвалентными катионами в мэе-слоях, что является результатом почвообразования. В никних горизонтах заметнее с!деп8нослоаность типа кэолинит-монтморилло-нит. Новообразование глинистых вдет в гор.А3, хлориты <jp. 1-5 мкы стабильнее аамзщ8ются смешаноолойными о вермикулитОБЫми прослойками I мкы).
В условиях поезоянного пэреувлажнения почвы луговой не аккумулятивном ландшафта в слабокислых средах максимально проявляется аккумуляция глинистого материале за счет бокового стока в иллювиальной части профиля,разрушение глинистых отмечено в гор.А, Bp ИЛЛИ5И38ЦИЯ СЛЮД В ВерХНВХ горизонтах Н8Иб0ЛЬП8Я, смешако-слойность типа слюда-монтмориллонит проявляется крайне незначительно, максимально - ССМ типа К8олйнит-ыонтмориллонит. Новообразование слюды отмечено в гор.Бр максимально замещение хлоритов фр.1-5 икм на структуры с веркикупатовыми или ыонтморил-"" лонитовыми слоями (фр.<1 мкм)„
Предлокенный минералогический подход, апробированный на столь сложном объекте, каким является изучаемый осолоделый профиль, позволил сделать выводы и заключение, не противоречащие генетической теории К.К.Гедройцо, что позволяет предложить его для изучения почв других регионов с целыо их диагностики и классирикации. "
СМП установил направленность преобразования глинистых минералов геохимически сопрнкенных осолоделых почв,свидетельствуя в ' пользу их генетической связи.
ГО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ PAB3TU:
Малуева Т.И., Даулеткулоз А.Б. Экспресс-методика выделения и подготовки илистых частиц почв к рентгеновскому анализу// Инфори-листок.Алма-Ата КазВИНИТИ, 1988. С.5.
Малуева Т.Н. Изменение минералогического состава при осоло-денни солонцов// 7Ш Всесоюзный съезд почвоведов: Тез.докл. Новосибирск» 1989. С.
Малуева Т.И. Трансформация минералогического состава тонких фракций ряда осолоделых почв// I съезд почвоведов Казахстана, сентябрь 1990: Тез.доял.-Алма-Ата,1990. С.56.
Малуева Т.И.,Слвсарез А.И.,Султанбаев S.A. Трансформация ги-дрослвд илистой фракции осолоделых почв// Изв.АН PK, сер. геол.Алма-Ата, 1992, S 2= С.78-84.
Малуева Т.Н., Даулеткулов A.B., Слвсарез А.П. Рентгенографически изучение структурного состояния глинистых минералов ряда осолоделых почв// ХП Созепание по рентгенографии минерального сырья» Сочи,март 1992: Тез.докл.-Сочи,I992.C.98.
Даулеткулов А.Б.,Малуега Т.И. Рентгенографическая диагностика почвенных процессов// ХП Совещание по рентгенографии минерального сырья, Сочи, март, 1992: Тез.докл.- Сочи, 1992,0.91.
Даулеткулов А.Б., Малуева Т.И. Определение относительного изменения содержания минералов в почвенном профиле// Изв. АН PK, сер.геол.,Алма-Ата,. 1992, з печ.
- Малуева, Татьяна Ивановна
- кандидата биологических наук
- Алматы, 1993
- ВАК 03.00.27
- Минералогический состав и физико-химические свойства почв южного Узбекистана
- Изменение глинистого материала под влиянием почвообразования в бурых лесных почвах Северного Кавказа
- ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ КУЛУНДИНСКОЙ СТЕПИ.
- МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЯ СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ЮЖНОГО УЗБЕКИСТАНА
- Вещественный состав, свойства и минералогическая характеристика основных типов почв Центральной и Южной Якутии