Состав почвоо6разующих пород и почв представлен первичными и вторичными минералами.
Первичные минералы входят в магматические породы, а в рыхлых породах и почвах представляют собой остаточный материал выветривания. Представлены первичные материалы частицами больше 0,001 мм. Наиболее распространенными являются кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены, слюды (табл. 2).
Таблица 2
Содержание первичных минералов в магматических породах (по Ф.У. Кларку)
Минералы |
Содержание, % |
Полевые шпаты |
59,5 |
Кварц |
12,0 |
Амфиболы (роговые обманки) и пироксены |
16,8 |
Слюды |
3,8 |
Прочие |
7,9 |
При изучении первичных минералов наиболее распространенным способом является оптическая диагностика с помощью поляризационного микроскопа и бинокулярной лупы. Для более точного проведения анализа требуется предварительная подготовка образцов почвы, связанная с разделением ее на фракции. Способ подготовки заключается в том, что отдельные фракции разделяются с помощью жидкости большей плотности (это может быть бромоформ с плотностью 2,8–2,9) еще на две фракции. Первая из них – легкая (плотность < 2,8), включающая легкие минералы (кварц, полевые шпаты, карбонаты, некоторые слюды и хлориты). Во второй фракции – тяжелой оказываются остальные тяжелые минералы (плотность > 2,8–2,9).
Содержание тяжелых минералов, выраженное в процентах от массы отдельных гранулометрических фракций или почвы в целом, характеризует минералогический состав почв и является важным диагностическим показателем.
От количества первичных минералов (особенно крупнозернистых фракций) зависят агрофизические свойства, содержание зольных элементов для растений, а также образование вторичных минералов.
Вторичные минералы представлены в почвах глинистыми минералами, минералами простых солей, минералами оксидов железа и алюминия.
Глинистые минералы составляют основную часть вторичных минералов. Значение их заключается в том, что они, обладая поглотительной способностью, определяют емкость поглощения почв. Кроме того, эти минералы наряду с гумусом являются основными источниками минеральных элементов, поступающих в растения.
Образуются глинистые минералы в результате синтеза из простых продуктов выветривания первичных минералов (гидроокиси, соли) и биогенным путем из продуктов минерализации растительных остатков. К главнейшим глинистым минералам относятся минералы группы каолинита, гидрослюд, монтмориллонита, смешаннослойных минералов, хлорита.
Минералы простых солей – результат выветривания первичных минералов, а также почвообразовательного процесса. К ним относятся: кальцит (СаСО3), магнезит (МgСО3), долонит [Са, Mg] и (СаСО3)2, сода (Nа2СО2 и 10Н2О), гипс (CaSО4 и 2Н2О), мирабилит (Na2SО4 и 10Н2О), галит (NaCl), фосфаты, нитраты и др. Большое количество солей характерно для засоленных почв.
Гидроокиси кремния, алюминия, железа, марганца образуются в аморфной форме при выветривании первичных минералов, затем постепенно под влиянием дегидратации и кристаллизации образуют окиси и гидроокиси кристаллической структуры. Кристаллизация происходит под действием таких факторов, как высокая температура, замерзание, высушивание, окислительные условия почвы.