Вторичные минералы

Вторичные минералы состоят из частиц меньше 0,001мм. Они представлены глинистыми минералами, минералами оксидов железа и алюминия, аллофанами и минеральными солями. Глинистые минералы составляют основную часть вторичных минералов. Они определяют поглотительную способность почв, емкость поглощения и наряду с гумусовыми веществами являются основным источником поступления минеральных элементов в растения.

К главнейшим глинистым минералам относятся минералы групп каолинита,гидрослюд,монтмориллонита,смешаннослойных минералов и хлорита.

Данные группы вторичных минералов имеют различное строение и свойства и поэтому преобладание той или иной группы оказывает существенное влияние на свойства почв.

Минералы группы каолинита представлены в основном каолинитом и галлуазитом. Они имеют жесткую двухслойную кристаллическую решетку и образуются при химическом выветривании полисиликатов, не впитывают

воду, имеют небольшую емкость поглощения. Поэтому почвы, содержащие в значительных количествах каолинит [Al₄ (OH)₈Si₄O₁₀], характеризуются низкой емкостью поглощения, не обладают способностью к набуханию, имеют хорошую водопроницаемость и небольшую липкость.

Обменные реакции протекают только по сколам кристаллической решетки. Каолинит не является источником снабжения растений зольными элементами. Преобладание этого минерала в почве свидетельствует о бедности ее основаниями, в частности калием.

Галлуазит [Al₄ (OH)₈Si₄O₁₀]·4H₂O – глиноподобный двухслойный землистый минерал, по свойствам напоминает каолинит и образуется в результате разрушения аллофана и каолинита.

Минералы монтмориллонитовой группы имеют трехслойную сильно расширяющуюся кристаллическую решетку. Они образуются при химическом выветривании полисиликатов основных (по содержанию SiO2) магматических горных пород (габбро, базальтов) в условиях щелочной среды и устойчивы к химическим изменениям. Характеризуются большой поглотительной способностью (до 150 мг-экв/100 г почвы), сильно набухают, сильно поглощают и слабо отдают воду.

К этой группе минералов относятся монтмориллонит [Al₄ (OH)₄Si₈O₂₀]·nH₂O, бейделлит [Al₆(OH)₆Si₆O₁₈]·nH₂O и нонтронит [Fe₄ (OH)₄Si₈O₂₀]·nH₂O.

Присутствие монтмориллонитовой группы в почвах определяет их способность к заплыванию, малую водопроницаемость и образование корки и трещин при высыхании.

Данная группа вторичных минералов является источником пополнения почвенного раствора магнием. Минералы данной группы содержатся в почвах нейтральных и щелочных – черноземах, каштановых, солонцах и в слитых почвах.

Минералы группы гидрослюд занимают промежуточное положение между группами каолинитовых и монтмориллонитовых минералов.

Являются продуктами химического выветривания слюд и полевых шпатов. Их иногда называют минералами группы иллита. Они представляют собой трехслойные алюмосиликаты с нерасширяющейся кристаллической ре

шеткой. Емкость поглощения гидрослюд равна около 45–50 мг-экв/100 г почвы, они содержат значительное количество калия (до 5–8 %) и являются источником калийного питания для растений. К гидрослюдам близок минерал вермикулит (Mg, Fe ²⁺, Fe ³⁺) 3 (OH)₂ [(Si, Al)4O₁₀]·4H₂O.

Группа смешаннослойных минералов является наиболее распространенной в почвах. Их кристаллическая решетка представлена чередованием слоев различных минералов, например монтмориллонита с иллитом, каолинита с гидрослюдой и т. д. В зависимости от характера переслоения и доли участия индивидуальных минералов смешаннослойные образования могут характеризоваться различными свойствами. Глинистые минералы группы хлорита могут быть как первичными, так и вторичными.

Глинистые минералы поглощают большое количество фосфора в результате связывания его с алюминием и железом.

На основании всего вышесказанного ясно, насколько важно знать минералогический состав вторичных минералов. Его изучают с помощью нескольких методов –

-электронно-микроскопического,

- рентгендифрактометрического,

- термографического.

В зависимости от характера объекта, решаемой задачи и возможностей каждого из методов последние применяются либо раздельно, либо в комплексе.

Следует иметь в виду, что наиболее полные сведения о минералогическом составе почвы можно получить, применяя комплекс методов: иммерсионный, рентгенографический, термографический, электронно-микроскопический.

В ряде случаев желательно определять валовой химический состав

илистой фракции. Особенно важно знать содержание калия, магния и кальция, а также максимальную гигроскопичность и емкость катионного обмена. Эти анализы хотя и имеют самостоятельное значение, однако они помогают еще и правильно интерпретировать результаты минералогического

анализа.

Однако в некоторых случаях выполнять все виды анализа минералогического состава нецелесообразно.

Например, для обнаружения крупнозернистого кварца достаточно посмотреть объект под микроскопом.

Для определения присутствия высокодисперсного кварца следует получить рентгенограмму.

Для определения в илистой фракции почв гетита и гиббсита необходимо применить термический метод.

В целом же каждый из этих методов отличается недостаточной точностью, и для получения достоверных результатов чаще всего применяют комплекс методов. Эти методы подробно изучены и представлены в трудах Н. И. Горбунова [23], который длительное время заведовал лабораторией минералогии почв в Почвенном институте им. В. В. Докучаева.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 732; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!