Грунтоутворювального процеси і розвиток грунтів у часі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Грунтоутворювального процеси і розвиток грунтів у часі

Зміст
Введення
Глава 1. Розвиток уявлень про грунтоутворювального процесах. Порівняння способів систематики
Глава 2. Сучасне розуміння елементарних грунтоутворювального процесів
Глава 3. Розвиток процесів в часі - стадійність, зміна при розвитку грунту, послідовність, характерний час, завершеність
Список літератури

Введення
Грунт, її освіта, розвиток і еволюція є результат перетворення літогенної основи біогеоценозу під дією процесу, званого Загальним почвообразовательном. Він є безперервне, об'єктивно існуюче, що відбувається у твердій літогенної основі явище, багато в чому, але не в усьому обумовлене біологічним кругообігом речовин. На нього відкладає відбиток умови клімату, положення в рельєфі. Це дуже складне явище можна спробувати розчленувати, по-перше, на що відбуваються численні реакції фізико-хімічного властивості, в том у числі проходять в живих організмах, міграції грунтових розчинів і газів, пересування твердої фази. Ці реакції надзвичайно взаємопов'язані і взаємозумовлені між собою. Однак, по-друге, серед них можна виділити поєднання, один з одним пов'язані сильніше, ніж з іншими (Герасимов, Глазовська, 1960). Якщо підійти з іншого боку, то можна помітити, що в грунті є численна кількість різних властивостей і ознак (таких, як вміст гумусу, органо-і мінеральних компонентів - легкорозчинних солей, карбонатів, вторинних мінералів, зміст цих компонентів зумовлює певний гранулометричний склад, колір грунту і т.д, і всі ці характеристики в просторі грунту утворюють елементи з подібними поєднаннями - морфонем і генетичні горизонти), не властивих початкової почвообразующей породі. Кожен з цих ознак утворився в певному просторі в результаті якого або процесу, що складається в багаторазовому суперечливому повторенні фізико-хімічних реакцій і пересувань, як правило циклічних. Поєднання однотипних властивостей у просторі, що призвело до виділення в раніше однорідної товщі морфонем і горизонтів, свідчить про існування і однотипних процесів, їх утворюють. Ці процеси і є ті згадані тісні поєднання фізико-хімічних реакцій, що утворюють ознаки грунту або групи взаємообумовлених ознак. Різні дослідники ці рівні в складній ієрархії почвообразующіх процесів (ПП) між загальним ПП і окремими реакціями - мікропроцесу називали як «приватний», «прізнакообразующій» «елементарний» та ін грунтоутворювального процеси (у даній роботі використовується термін «елементарний грунтоутворювального процес» - ЕПП ). Про дійсне існування певних, більш тісних поєднань деяких мікропроцесів можуть свідчити як просторова роз'єднаність цих поєднань (як за профілем грунтів, так і в різних грунтових тілах), так і тимчасова, при розвитку грунту. Остання, відповідно, характеризується зміною системи йдуть процесів в грунті - стадійності їх розвитку.
Актуальність процесного напряму в сучасному грунтознавстві не викликає сумніву. Представлення відбувається в грунті процесу дає можливість зрозуміти генезис грунтів, повністю розкрити сутність корелятивного зв'язку «фактори грунтоутворення - властивості грунтів», дати прогноз їх розвитку (що зараз особливо важливо у зв'язку з інтенсивним антропогенним впливом), здійснити правильну генетичну класифікацію. Цілком закономірно, що для розкриття сутності глобального грунтоутворювального процесу дослідникам потрібно виконати їх розділення «вшир» - дати класифікацію загальних грунтоутворювального процесів, і «вглиб» - зробити ієрархічний поділ, природно з власної класифікацією на кожному виділеному рівні.
Отже, метою даної роботи було всебічно розгляд концепції елементарних грунтоутворюючих процесів, виявлення найбільш «проблемних» місць і спробою їх вирішення.
Були поставлені наступні основні завдання:
простежити розвиток концепції грунтоутворювального процесу у вітчизняній науці;
охарактеризувати основний набір елементарних грунтоутворювального процесів (ЕПП) і порівняти сучасні погляди різних дослідників на їх виділення, розділення і характеристику;
простежити переходи з нижчих ієрархічних рівнів поділу процесів на більш високі
спробувати уявити еволюцію і розвиток грунтів в світлі концепції грунтоутворювального процесів - як зміну ЕПП, оцінити їх швидкість.
дати коротку характеристику можливого застосування цієї концепції до практики.
З нашої точки зору, концепція ПП в майбутньому дозволить основні питання грунтоутворення. Поза її залишиться не менш серйозна тема як функціонування грунтів, однак частково, а може і повністю (в залежності від ширини поняття «концепція грунтоутворювального процесів») цей напрямок може бути розвинене глибокої розробкою рівня т.зв. мікропроцесів, трохи порушених і в даній роботі. Для повного уявлення грунту як своєрідного природного тіла залишається вже активно розробляється теорія екологічних функцій грунтів.

Глава 1. Розвиток уявлень про грунтоутворювального процесах. Порівняння способів систематики
Уявлення про грунтоутворювального процесах, на нашу думку, займає центральне місце у генетичному грунтознавстві. Саме завдяки йому можливо розвиток науки від описового етапу, через пояснення та розкриття внутрішніх законів, що визначають структуру і функціонування об'єкта науки, до прогнозу та управління.
У своєму розвитку концепція грунтоутворювального процесів пройшла ряд етапів. Зародившись у працях засновника генетичного грунтознавства В.В. Докучаєва, у подальших послідовників йшло її формування за традиційним для системно і ієрархічно організованих об'єктів шляху - вони спробували розчленувати загальний грунтоутворювального процес на складові, і виділити нижчі щаблі ієрархії. Паралельно з цим дослідники описували все нові види процесів, що зустрічаються в природі і в антропогенних грунтах, висувалися різні способи їх класифікації на виділених ієрархічних рівнях. Наука прагнула зрозуміти саму сутність, механізм грунтових і грунтоутворюючих процесів; для цього доводилося йти мало не в молекулярний рівень взаємодії. Великі складнощі виникли з виділенням та класифікацією із загального грунтоутворювального процесу його елементів, часом не спостережуваних роздільно функціонуючими. Загалом, на сьогоднішньому рівні розвитку концепція ще далека до свого завершення.
Виділимо основні етапи, пройдені наукою, докладніше зупиняючись на вчених, які відіграли найбільшу роль у цьому развітіі.I етап. Опис загального грунтоутворювального процесу як результату дії чинників-почвообразователей. Докучаєв, Сибірцев.
В.В. Докучаєв, 1881
Основоположник генетичного грунтознавства, і по суті концепції грунтоутворювального процесу Василь Васильович Докучаєв (цит. за Вільямс, 1948) у своїх творах не вживав власне терміну «грунтоутворювального процес», хоча, звичайно, думка про освіту, походження грунту пронизує його основні твори і є одним з основних питань, поставлених їм для вирішення: «який, врешті-решт, спосіб походження даної грунту [чорнозему] ...?» (Докучаєв, 1881). «Під головною парадигмою докучаєвського грунтознавства ... слід розуміти те класичне визначення сутності освіти грунтів, яке ще в 1881 р . було сформульовано В.В. Докучаєвим: «грунту завжди мають своє власне походження, вони завжди і всюди є результатом сукупної діяльності материнської гірської породи, живих і відмерлих організмів (як рослин, так і тварин), клімату, віку країни, і рельєфу місцевості» (Докучаєв, 1881) » (Герасимов, 1986).
Зрозуміло, що і до Докучаєва багато дослідників висували гіпотези походження грунтів, і зокрема чорноземів. Так, ще в 1763 р . великий російський вчений Михайло Васильович Ломоносов, випереджаючи наукову свідомість сучасників, писав: «чорнозем (перегній) стався від согнітія тваринних і рослинних тіл з часом» (цит. за Захаров, 1927). Передумови розуміння грунтоутворювального процесу сформувалися навіть у простого населення - селянства: «загальнонародне думка про походження чорнозему від согніванія рослин, за сприяння атмосферних впливів і від замішування утворився перегною з пухкими суглинками підгрунтя». Однак саме Докучаєвим це було зроблено систематизовано, введені поняття і теорії походження грунтів, виявлено фактори, що впливають на утворення грунту як самостійного естественноісторіческого тіла. Особливо в цьому напрямку було важливо виділення віку країни як окремого фактора. Все це явно свідчить про те, що Докучаєв освіта грунту сприймав саме як процес, а не якесь миттєве явище. Широко відомі його дослідження грунтів Ладожской фортеці, де він оцінював швидкість грунтоутворювального процесу, їм так і не званого. Вжиті їм поєднання «спосіб, або процес походження грунту» (Докучаєв, 1881, з 383) можна вважати синонімом «процесу грунтоутворення».
Вперше термін «почвообразующіх процес» ужив Сибірцев, який зміг не тільки відповісти на головне питання «чому» утворилися ті чи інші грунти, а й підійшов, поки ще здалеку, до питання про те «як, яким чином» вони виникли: кожному типу грунтів був поставлений у відповідність їх утворює процес. По суті, терміном «грунтоутворювального процес» (ПП) Сибірцев означив те, що мав на увазі Докучаєв під «сукупною діяльністю» чинників-почвообразователей, «способом походження» грунти.
Класифікація грунтів В.В. Докучаєва заснувалося саме на типах грунтоутворення, комбінації енергетичних і матеріальних факторів, які беруть участь у процесі утворення грунту. Як побачимо нижче, вона дуже подібна до класифікації ПП Сибірцева.
Зональні
Гляціальних (тундрові)
Світло-сірі підзолисті
Ореховато лісові
Чорноземні
Темно-каштанове
Світло-бурі
Інтразональні
Красноземних
Синювато-сірі
Скелетні
Темно-бурі наземно-болотні
Біласті вторинні солонці
Азональні:
Еолові
Алювіальні
Болотні
(Класифікація 1896 р )
Система класифікації була заснована не на поєднанні факторів грунтоутворення, а на властивостях грунтів, які були функцією цього певного природного поєднання і змінювалися у грунтів з іншим поєднанням (Герасимов, 1964). Герасимов схематично її представив у вигляді теоретичної концепції «властивості грунту ← фактори грунтоутворення»
Крім того, Докучаєв кілька разів згадує про процеси більш низького рівня, ніж загальний грунтоутворювального. Так, він вирішує питання про роль лісу в походженні чорнозему: «для вирішення цього важкого питання ... нам необхідна маса даних, яких у нас немає ... головним чином а) порівняльне кількість річного приросту як деревної, так і трав'янистої рослинності, - як підземних, так та наземних частин їх; в) порівняльне річна кількість гниючої рослинності і в тому, і в іншому випадках; з) характер процесів гниття в дрімучих лісах і на відкритих степах і пр. »(Докучаєв, 1881, 376с.). Далі він, порівнюючи процеси накопичення гумусу в лісових і степових грунтах, згадує і про власне механізм процесу гниття: «самий процес гниття підземних частин деревних рослин говорить не на користь участі лісів в освіті чорнозему ... гниття у них йде звичайно зі всередині назовні, дуже може трапитися, що корінь продовжує ще займати своє старе місце, не змішуючись з навколишнім його землею, в кінці кінців зовсім перетворитися в летючі речовини »(там же, 379). Згадка про процес ми знаходимо і в разі розгляду В.В. Докучаєвим процесів проникнення гумусу - з поверхні, або від гниючих коренів, він вказує на вплив клімату на характер процесів гниття.
Під процесом гниття тут мається на увазі не тільки грунтовий процес (що відбувається циклічно, як замерзання-відтавання), але і грунтоутворюючих процес, що приводить до утворення такого важливого властивості грунту як гумус, і навіть до утворення самого грунту. В освіті чорноземів, звичайно заслужено, процес гумусообразованія приймався за основний, власне приводить до утворення цього грунту. Але більш складні процеси, такі як подзолообразовательние, іллювіірованіе Докучаєвим та його колегами дослідниками ще не вводилися (іллювіальний горизонт В Докучаєв низивают перехідним до материнської породи).
Таким чином, можливості вживання власне терміну «грунтоутворювального процес» не було з кількох причин, серед яких було, по-перше, слабке уявлення про механізм процесу - представлялася можливість тільки зіставляти комбінацію факторів грунтоутворення і грунтову тіло, без розкриття їх сутнісної взаємозв'язку, що і було зроблено В.В. Докучаєвим у знаменитій дуаде «фактори - властивості». По-друге, для введення терміна була необхідна присутність у вживанні хоча б невеликої системи почвообразующіх процесів, характерних для різних типів грунтів, чого не задовольняла скупа інформація, наявна тільки для окремих, досить простих і не викликають сумніву процесах, що відбуваються, таких як гниття або вивітрювання , і те заснована в чому на гіпотезах. Термін «грунтоутворювального процес" не вводився, як не має прикладу, практичного застосування.
Н.М. Сибірцев, 1900
Отже, власне термін «грунтоутворювального процес» вперше (цит. за Самойлова, 1986) вжив Микола Михайлович Сибірцев в курсі лекцій «Грунтознавство», прочитаних в Інституті сільського господарства та лісівництва у Ново-Олександрії (Сибірцев, 1900, вип. 2, 21с. ). Наукове визначення грунту він виводив з розгляду «процесів походження, або формування грунтів»: грунту - поверхневі горизонти гірських порід, «в яких загальні динамічні процеси необхідно поєднуються з біологічними» (Сибірцев, 1900).
Можна сказати, вже в його творах намітився перехід від Докучаєвської діади «фактори грунтоутворення - властивості грунтів» до Герасимовський тріаді «фактори грунтоутворення - процеси грунтоутворення - властивості грунтів». Н.М. Сибірцев вказує: «при розчленуванні на природні групи нескінченного ряду грунтів, що спостерігається нами на земній поверхні, повинні бути сформульовані ті поєднання природних умов, які ведуть грунтоутворювального процес (курсив мій - Т.К.) в певному напрямку, до певного і постійного, в головних своїх рисах, результату ... Ми можемо, отже, встановити такий тип грунтоутворення, в результаті якого будуть виходити, покладемо, грунту чорноземної групи ... Характерна риса їх полягає в особливому ... накопиченні в них перегнійних речовин, обумовленому розвитком ... трав'яно-степнго пояса. Куди простирається цей пояс з властивими йому фізико-географічними, геологічними і біологічними особливостями, там йдуть чорноземи-освітні процеси і там виходять грунту чорноземного типу ». Сибірцев доповнив вчення Докучаєва про фактори грунтоутворення, вказавши, що з численної кількості комбінацій факторів грунтоутворення в природі представлені певні їх поєднання - ландшафти, з приуроченими до них типами грунтів. Тому загальна кількість типів грунтів хоч і велике, але не нескінченно (Герасимов, Глазовська, 1960).
У зв'язку з цим Сибірцева були виділені наступні типи грунтоутворення, або загальні процеси (чорноземи-освітні, підзолів-освітні). Класифікація ця скоєно відповідає запропонованої ним класифікації грунтів, близькою до класифікації В.В. Докучаєва 1896 р .
Клас зональних типів:
латеритні,
атмосферно-пиловий (еолово-лесовий),
пустельно-степовий (каштанові і бурі солонцюваті в термінології Докучаєва),
чорноземний,
сіро-лісовий,
дерновий і підзолистий,
тундровий;
Інтразональні:
солонцевих,
болотний,
дерново-карбонатний;
Азональні:
заплавний,
скелетний,
грубий (неповні, слаборозвинені грунту)
Як бачимо, класифікація грунтоутворювального процесів проведена на верхніх рівнях ієрархії - процесу освіти всієї грунту в цілому. Це перший розподіл - великий крок по усвідомлення механізму переходу від чинників-почвообразователей до властивостей грунтів, але сутність його ще зовсім не розкрита. Головний етап належить пройти більш пізнім дослідникам. Тільки іноді, як і у Докучаєва, згадуються поодинокі більш прості процеси - процеси вивітрювання, накопичення перегною - гумусу, і деякі інші, для яких механізм був більш-менш був виявлений. Однак Сибірцев добре розумів значення концепції грунтоутворювального процесу: так, більш дрібну генетичну класифікацію типів грунтів він запропонував проводити за ступенем і характером розвитку «внутрішніх процесів, які повідомляють грунті загальні риси даного генетичного типу», що в цілому підтримується і сучасними грунтознавцями. «Особливо цінні, - писав він - ті морфологічні елементи і ознаки грунтів, які вивчені з генетичною боку, щодо яких ми знаємо, що вони значать, чим зумовлені і яких внутрішніх властивостей і процесів, приурочених до цієї грунтової середовищі, є вони покажчиками і символами »(Сибірцев, 1900).
II етап. Виділення складових загального ПП - елементарних грунтових процесів. Неуструев, Захаров, Ковда, та ін
С.С. Неуструев, 1916
Подальше дослідження питання класифікації та виявлення процесів нижчих ієрархічних рівнів належить Сергію Семеновичу Неуструєва. «Існуючі грунтові тіла, - вже стверджував він, - суть результат грунтоутворювального процесів. Серед останніх можна розрізняти елементарні процеси як гуміфікація (освіта гумусу), вилуговування, солеутворення і т.д., і процеси більш-менш складні, що створюють відому сукупність грунтових горизонтів, характерну для певного типу грунтоутворення ». Так, Неуструев першим запропонував термін елементарні процеси, маючи на увазі під ним щось близьке до сучасного розуміння: грунтові процеси більш складного типового грунтоутворювального процесу, що призводить до формування грунту певного типу. Типовий грунтоутворювального процес Неуструєва дещо відрізняється від загального грунтоутворювального процесу А.А. Роді: це не загальний процес утворення індивідуального грунтового тіла, а деяка сукупність елементарних процесів, в результаті проходження яких може утворитися як грунт даного типу, так, при накладенні на нього іншого типового процесу, грунт перехідного типу. Пізніші дослідники більш виразно висловлювалися за освітою перехідних грунтів як результату накладення різних елементарних процесів, властивих різним типам грунтів. Так, всі відомі грунтові різновиди Неуструев виводив з поєднання 13 типів грунтоутворення: «ці типи грунтоутворення дають у грунтах дуже часто поєднання, які обумовлюють труднощі при класифікації грунтів». Він зазначав, що «ми ще недостатньо знаємо сутність грунтоутворювального процесів, деякі наші міркування гіпотетичність, інші зовсім приблизно, завдяки недостатній вивченості грунтових мінералів та органічної речовини грунту, чому будь-яка спроба расклассифицировать грунтові процеси може бути лише деяким недосконалим наближенням» (Неуструев, 1914) .
Класифікація грунтоутворювального процесів, проведена Неуструєва, тим не менш представляє великий інтерес. Типові процеси він розділив, по-перше, на три відділи за ступенем зволоження (автоморфні і слабогідроморфние, гідроморфние), потім серед автоморфного грунтоутворення виділив класи з енергійним розпадом мінеральної маси-первинних алюмосилікатів - до кремнезему і полуторних оксидів (латеритні, подзолообразовательний і солонцевих типи ), з помірним розпадом мінеральної маси без руйнування каолінового ядра - степовий (нестача вологи) і горнолуговой (нестачу тепла), зі слабким розпадом мінеральної маси.
Відділ аутоморфного і слабогідроморфного грунтоутворення.
Клас процесів з енергійним розпадом мінеральної маси
Латеритних тип - винос кремнезему і накопичення в грунті полуторних оксидів (1)
Винесення полуторних оксидів і накопичення кремнезему
Підзолистий тип - у кислому середовищі при середньому зволоженні (2)
Солонцюваті тип - при лужному середовищі, недостатньому зволоженні і присутності соди (3)
Клас процесів з помірним розпадом мінеральної маси
Горнолуговой тип - накопичення гумусу в умовах низький температур і достатньому зволоженні з винесенням солей (4)
Степовий тип - накопичення гумусу в умовах відносної сухості і присутності солей (5)
чорноземний підтип (5а)
каштановий підтип (5б)
Сероземниє тип - зі слабким накопиченням гумусу в умовах сухого клімату (6)
Клас процесів зі слабким розпадом мінеральної маси
Тундровий тип - в умовах низької температури з накопиченням грубогумусного речовини (7)
Пустельний тип - в умовах крайньої сухості і осоленія (8)
Відділ гідроморфного грунтоутворення. Тут їм була показана ієрархія - виділені типові та елементарні процеси:
Клас процесів з переважанням анаеробних умов
в органічній масі
гумусообразовательний луговий процес при слабкому і тимчасове перезволоженні під луговий рослинністю
торфообразовательний процес - при сильному перезволоженні
в мінеральному середовищі, з утворенням закисное форм заліза - глееобразовательний процес
Клас процесів з переважаючим значенням капілярного переміщення
процеси пересування та осадження з розчинів гумусу, сполук заліза та марганцю
процес орштейнообразовательний
процес рудообразовательний
процеси пересування і відкладення солей - солончаковий процес
Перераховані елементарні процеси гідроморфного грунтоутворення «різному комбінуються в грунтах, створюючи різні грунту надлишкового зволоження. Найбільш поширені такі типові поєднання »:
Полуболотний - йде гумусообразованія і глееобразованія (9)
Болотний, - поєднання гумусо-, торфо-, рудо-або орштейнообразованія (10)
Солончаковий тип (11)
Відділ ендоморфний грунтоутворення
Клас процесів нейтралізуючим впливом карбонатної материнської породи на гумусові кислоти грунтів - рендзини тип (12)
Клас примітивного типу - зі слабким розвитком грунтоутворювального процесів (13)
власне примітивні грунти, які утворюються в умовах:
низької температури (13а)
крайньої аридности (13б)
Грубі грунту, які утворюються при слабкому розвитку рослин або змиві (13в).
Ієрархія процесів Неуструєва, як і зазначав він сам, недосконала. Певні властивості одних грунтів він пояснював плином типового грунтоутворювального процесу (подзолообразовательного, латеритні ...), а інші властивості цих же грунтів (торф, залізисті освіти) пояснювалися проходженням елементарних процесів. Пізніші дослідники генезис окремих грунтових властивостей пояснювали саме плином елементарного процесу; результатом типового процесу є вся грунт як сукупність властивостей і горизонтів. Ієрархія повинна зачіпати всі рівні - грунтовий ознака є одночасно результат як тривалого протікання мікропроцесів, так і елементарного процесу, так і загального грунтоутворювального.
В описі латеритних процесу Неуструев не враховує процес гумусонакопленія, слабо там виявляється, але має важливі наслідки в вивітрюванні. Тобто в багатьох випадках типовий процес зводиться до елементарного, хоча і головного, діагностичного. В інших же випадках, як у випадку з подзолообразовательним процесом, в нього включається і гумусонакопленія. Приклад: «сутність підзолистого процесу виражається в перенесенні підстав і полуторних окислів з верхніх горизонтів грунту в глибші, в накопиченні в перших кремнезему і вільних ненасичених кислот світлого відтінку ...»
У солонцьово почвообразовательном процесі він згадує такі явища як освіта соди, розпад алюмосилікатів під дією лужного гідролізу, міграція у вигляді істинних розчинів і золів гумусових речовин, електролітичне їх осадження, перенесення суспензій та ін, сьогодні нами звані елементарними почвообразовательном процесами. Крім того, Неуструев зауважує, що «в солонцюватих грунтах солонцевих тип грунтоутворення комбінується з іншими почвообразовательном процесами і найбільш чисто виражений в солонцях».
Загалом, Неуструев припускав розділяти типовий процес на вичерпні його елементарні (як у випадку гідроморфного грунтоутворення), щоправда, не розробив більш-менш повну їх систему. Групував він їх за умовами, в яких вони протікають, а не за механізмом, або відповідному грунтовому ознакою. Їм була повторена деталь, помічати і Сибірцева - грунтові властивості і ознаки повинні мати за собою процес їх утворення, чим-небудь повинні бути обумовлені. «Головне завдання дослідника полягає в тому, щоб помітити в даному грунтовому освіті ті процеси, якими зумовлені морфологія і хімічні властивості грунту» (Неуструев, Класифікація ... с.1, 1916). «Грунтоутворювального процес не тільки неоднорідний в різних умовах, але сам представляє складне явище, що складаються з елементарних процесів, окремих фізико-географічних явищ: та чи інша ступінь і напрямок розкладу мінеральної основи і органічної речовини; аеробний або анаеробний характер розкладу; ті чи інші новоутворення ; енергія і напрям вилуговування, розчинення і переносу і так далі »(Неуструев, 1931; цит.по Герасимов, 1973)
Список типів грунтоутворювального процесів Неуструєва практично повторює такої у Сибірцева, за винятком деяких відмінностей, пов'язаних скоріше з появою нової інформації (додатково Неуструев виділяє горнолуговой, призводить і солончаковий процес) і різних принципів систематизації (Сибірцев за основу взяв зональність / азонального, Неуструев - подібну, але іноді не збігається автоморфного / гідроморфного). Виділення крім типових ще й елементарних процесів не дозволило Неуструєва виділяти в окремі типи грунтоутворення деякі типи, наприклад, дерново-карбонатний процес, де основним процесом є гумусонакопленія, що зустрічається у всіх грунтах. Сіро-лісовий процес, на відміну від Сибірцева, він розглядав як перехідний між підзолистих і чорноземним, не надаючи йому рівня типового. Так, намітилося ще більш докладний поділ, без якого неможливо було б проводити вивчення процесів утворення грунту.
С.А. Захаров, 1927
Наступний етап розвитку концепції грунтоутворювального процесу пов'язаний з ім'ям професора С.А. Захарова. Він виділив вже чотири рівні грунтоутворювального і грунтових процесів: 1) загальний процес грунтоутворення, який відбувається в товщі даної грунту; 2) основні процеси, або процеси утворення генетичних горизонтів. При тому рівні розвитку грунтової науки виділялося тільки три типи горизонтів, які відзначали практично у всіх грунтах - гумусово-акумулятивні, елювіальні, і іллювіальним, відповідно до них він виділяв три види основних процесів (процеси утворення гумусових, елювіальних і іллювіальним горизонтів), плюс явища метаморфізації (диференціації) грунтової маси; 3) «процеси, що відбуваються окремо в кожному генетичному горизонті», їх Захаров і назвав елементарними почвообразовательном процесами. Комбінація цих процесів у кожному горизонті і дає типовий процес, або генетичний горизонт. Приміром, у підзолистих горизонті він перераховує наступні - процеси розчинення, вилуговування, вимивання і оподзоліванія; 4) елементарні процеси - «ряд більш простих, іноді елементарних, фізичних, хімічних і біологічних явищ, які в горизонтах комбінуються між собою».
Основні процеси
Елементарні грунтоутворювального процеси
Освіта перегнійних і перегнійно-акумулятивних горизонтів:
Гуміфікація
Акумуляція зольних елементів
Оторфованіе
Солончакообразованіе
Освіта елювіальних горизонтів
Вилуговування та вимивання
Оподзоліванія
Оглеєні
Осоложеніе
Освіта іллювіальним горизонтів
Іллювіація
солонцеобразованіе
карбонатизація
огліненіе
озалізнений
Диференціація маси окремих горизонтів
Освіта грунтового розчину
Освіта перегною
Освіта цеолітів
Освіта гуматів
Освіта поглинальних сполук
Всі елементарні грунтоутворювального процеси складаються, по Захарову, з наступного переліку елементарних процесів:
Елементарні фізичні процеси грунтоутворення
розчинення
переміщення - результат взаємодії сили тяжіння, сили каппілярного підняття і всмоктуючої сили коренів.
випадання з розчинів
елементарні хімічні процеси грунтоутворення
гідратація і дегідратація
оксидація й дезоксидації
карбонатизація і декарбонатізація
сілікація і десілікація
Елементарні біологічні процеси грунтоутворення
мінералізація біологічних залишків:
гниття білків
аммонізація
нітрифікація і денітрифікація
бродіння крохмалю і ін
гуміфікація.
Таким чином, Захаров назвав ще більш низький рівень поділу загального грунтоутворювального процесу - елементарні (не грунтоутворювального!) Процеси і явища, які в загальному відповідають мікропроцесу А.А. Роді. Елементарні процеси Неуструєва він назвав елементарними почвообразовательном (!) Процесами, - майже в цьому ж сенсі, буде використовувати і розвивати цей термін І.П. Герасимов. Конкретного визначення терміна Захаров не дав, зазначивши лише місце в ієрархії - між типовими і елементарними процесами: «будемо розрізняти основні та" елементарні "грунтоутворювального процеси, що охоплюють лише окремі горизонти і що складаються ... з сукупності фізичних, хімічних і біологічних процесів». Так, він помітив дві відмінні риси цього рівня - вони є елементами, складовими процесів утворення генетичних горизонтів, і самі складаються з більш дрібних процесів.
Крім того, Захаров вперше спробував розділити загальний процес грунтоутворення на вичерпні складові елементарні грунтоутворювального процеси (у Неуструєва були наведені лише деякі елементарні процеси). Він їх згрупував за генетичними горизонтів, що загалом схоже, хоча й трохи різна, з подальшими дослідниками при угруповання за схожим механізмом і результату, тому що подібні генетичні горизонти утворюються подібними процесами.
Їм виділено приблизно 13 процесів; деякі особливо складно і стадійно влаштовані були розбиті на частини - так, у процесі гуміфікації, як складові (або окремі процеси) Захаров назвав розкладання органічних залишків, їх механічне подрібнення і розчинення, а потім або їх мінералізацію (аеробну та анаеробну ), або власне гуміфікації (освіта гумусових сполук); нарешті, він виділив гумофіксацію як закріплення гумусових речовин і окремий процес - акумуляцію, накопичення зольних елементів. Інші процеси були розбиті, крім стадій, на різні види з подібним принциповим механізмом, але відбуваються в різних умовах і, відповідно, розрізняються за бере участь речовини. Так, він виділяв види іллювіірованія - озалізнений (для підзолів), окарбоначіваніе, соленакопленням та ін виділяється Неуструєва процес орштейнообразованія він розглядав як частину, або прояв процесу вмиванія залізистих з'єднань і закріплення там.
Виділений рівень основних процесів в подальшому, на відміну від рівня елементарних грунтоутворюючих процесів, не пішов; виділення все нових, що відрізняються один від одного горизонтів (замість одного ілювіально горизонту В кілька - іллювіальний, метаморфічних, карбонатний та ін) призводило до простого зіставленню їм і нових основних процесів, без з'ясування сутності. У горизонті можуть відбуватися досить різні процеси, і для розуміння освіти його необхідно пояснити виникнення всіх складових ознак і властивостей - тобто потрібно з'ясувати утворення їх, і лише потім робити компонування в освіту горизонту і всієї грунту. Крім того, один ЕПП може утворювати кілька пов'язаних горизонтів, що знову вказує на переважаюче значення цього рівня.
Далі, Захаров справив класифікацію процесів вищого рівня (загальних грунтоутворювального), результат яких ясно визначено - грунт в цілому, і класифікація йде строго за результатом. Загалом, йде угруповання різних поєднань основних і елементарних грунтоутворюючих процесів.
Грунтоутворення пустель
Грунтоутворення сухих степів
Черноземообразовательний процес
Подзолообразовательний процес
Грунтоутворення холодних полярних областей
Грунтоутворення у високогірних областях
Латерітообразовательний процес
Болотообразовательний процес
Солончакообразовательние процес
Солонцеообразовательний процес
Класифікація не викликає сумнівів: різні грунти були утворені різними процесами. Так, Захаров не виділяє в окремий процес грунтоутворення примітивного і грубого типу, що зустрічається у Неуструєва, де процеси утворення можуть бути подібними, а правдивіше матеріал.
III етап. Визначення поняття ЕПП і механізму грунтоутворення. Роде, Герасимов, Глазовська.
А.А. Роде
Роде називав почвообразовательном процесом «частина кругообігу речовин і енергії, що відбувається між приземним шаром атмосфери, верхніми шарами літосфери, грунтовими водами і живими організмами, саме ту його частину, яка представляє собою сукупність явищ перетворення і переміщення речовин і енергії, що йдуть в поверхневих шарах кори вивітрювання »(Роде, 1947). Серед них найбільш суттєвими і характерними він вважав «явища взаємодії (обміну речовин і енергії) між цими шарами, утворюють грунт, і живими організмами (головним чином рослинністю)» (там же). Далі, Роде зауважує характерну циклічність і періодичність більшості грунтових процесів (добовий, річний і багаторічні цикли). Ці цикли ніколи не бувають замкнутими, і «після закінчення кожного циклу в грунті створюється деяке залишкове зміна, що представляє собою підсумок даного циклу». «Ці залишкові зміни, - міркує Роде - складаються протягом ряду років у процесі еволюції грунту». У результаті спостерігається прогресивне накопичення того чи іншого грунтового ознаки - вивітрювання первинних мінералів, гумусонакопленія, вимивання елементів, і т.п. Так, у цій монографії, присвяченій еволюції грунту, («грунтоутворювального процес та еволюція грунтів», 1947) він вивів ряд важливих положень щодо грунтових процесів - еволюція грунту є результат грунтоутворювального процесу, грунтоутворювального процес виникає при накладенні численних нескомпенсованих циклових протилежно спрямованих процесах.
Далі Роде розвиває теорію процесів. У 1958 році (Грунтознавство, № 9) він говорить про необхідність вивчення грунтових процесів, їх кількісної характеристики (Роде, 1984). Тут він проводить дослідження сутності грунтоутворювального процесу. По-перше, Роде зазначає, що всі без винятку явища, які відбуваються в грунті, служать складовою частиною процесу грунтоутворення. Він виділяє наступні групи грунтових явищ (там же):
Розпад первинних мінералів - має фізико-хімічну природу, але в ньому активну участь приймають як мікроорганізми, так і вищі рослини, і органічні кислоти;
Синтез і розпад вторинних мінералів - так само зазнає впливу мікроорганізмів, вплив органічних кислот;
Розкладання і синтез органічних сполук - йдуть за участю мікроорганізмів. Сюди включається і супутні амоніфікація і нітрифікація, гуміфікація;
Розкладання і синтез органо-мінеральних сполук - за Роде, йде переважно фізико-хімічним шляхом, але природно за участю живих організмів;
Обмін іонами між грунтовим розчином і твердою фазою грунтів - фізико-хімічна поглинальна здатність;
Розчинення і пептизація, випадання в осад з розчину і коагуляція
Низхідний і висхідний пересування розчинів (вимивання і засолення)
Зволоження та висушування - фізична (зволоження, висушування) і біологічна (висушування) природи
Нагрівання і охолоджування - мають фізичну природу
У представленому списку, можливо, не вистачає досить важливого боку грунтоутворення - педотурбаціі - пересування твердих фаз, реакцій з газової складової. Серед перерахованих процесів знову звертає на себе увагу протилежність більшості процесів. Практично єдиним джерелом енергії для здійснення грунтових процесів є Сонце. Воно в основному забезпечує «антіелювіальний» характер міграції елементів - висушення і підтягування розчинів, ріст рослин за рахунок захоплення елементів. (Роде, 1971) Навпаки, гравітаційна енергія Землі виробляє елювіально рух.
Узагальнюючи виділені процеси, Роде об'єднав їх в три великі групи: «а) процеси обміну речовиною та енергією між грунтом і іншими природними тілами (процеси надходження в грунт і виносу з неї), б) процеси перетворення речовин і енергії в грунтовому тілі; в) процеси пересування речовин і енергії в грунтовому тілі »(Роде, 1971; цит. за ЕПП, 1992). І в першій класифікації, звертає увагу на протилежність більшості процесів, і в другій очевидно, що будь-яке з перерахованих явищ відбувається в будь-якому без виключення грунтовому тілі.
І.П. Герасимов, М.А. Глазовська
І.П. Герасимову належить велика заслуга в розвитку процесного напрямки у грунтознавстві. У 1964 році він писав, що «найбільш важливим досягненням радянського грунтознавства є майже повний перехід від ... двучленной Докучаєвської формули« грунт-середовище »або« властивості - фактори »до тричленної« грунт - генезис - властивості »або, точніше,« властивості грунту - грунтові процеси - фактори грунтоутворення »» (Герасимов, 1964; цит.по: Герасимов, 1986). Відбір ознак грунтів для проведення класифікації проходить при обліку не тільки факторів грунтоутворення, але і під контролем почвообразующіх процесів.
«Введення характеристик біологічних, хімічних та хімічних процесів, що протікають у грунтах і обумовлюють розвиток тих чи інших властивостей ... дає можливість підійти до генетичної сутності корелятивних зв'язків [чинники - властивості], що піднімає роботу по класифікації грунтів на вищий щабель наукового пізнання, надає відбору і оцінці різних властивостей грунтів для класифікаційних цілей глибоку наукову обгрунтованість ». Особливу значимість процесного підходу Герасимов бачив у класифікації агропочв, які в рамках «факторного» підходу просто протиставлялися природним грунтам.
Процесну концепцію Герасимов представив на противагу розвинутому в той період, особливо в зарубіжних дослідженнях, субстантивно-аналітичного підходу у класифікації та діагностиці грунтів. Цей підхід використовувався як більш об'єктивний, в порівнянні з «синтетичним» генетичним підходом. Зокрема, в генетичному, факторному підході сложноразрешімимі виявлялися наступні проблеми: 1) брак інформації про фактори грунтоутворення і процесах, що відбуваються в грунтах слабоізученних районах (Північ Сибіру) приводив до труднощів з їх класифікацією, 2) полігенез багатьох грунтів, неможливість простого прямолінійного зіставлення існуючих факторів і властивостей грунтів; 3) механізм багатьох процесів був представлений гіпотетично і по-різному у різних дослідників, що вводило суб'єктивність у розуміння генезису грунтів та їх класифікаційного положення. Для вирішення цих проблемних питань Герасимов закликав не відходити до додокучавескому, аналітичного підходу (звичайно, доповненому сучасними методами) в класифікації грунтів, що веде в хибному напрямку і не визнаємо грунт як «природно-історичне тіло", і запропонував згадати і розробити концепцію елементарних процесів грунтоутворення . Концепція ЕПП б дозволила вирішити багато перераховані проблеми, в тому числі і для розробки центральної наукової задачі грунтознавства - генетичної діагностики грунтів.
Герасимов І.П. і Глазовська М.А. в 1960 р . першими дали визначення поняття «елементарний грунтоутворювального процес», використаному до них Неуструєва, Захаровим, Гедройцем. «Процес грунтоутворення - писали вони - представляє собою сукупність різноманітних фізичних, хімічних і біологічних явищ, які протікають у грунті й зумовлюють той чи інший склад грунтової маси» (Герасимов, Глазовська, 1960). Було відмічено, що із загальної кількості різноманітних фізико-хіміко-біологічних процесів, що відбуваються в грунтах, при певних зовнішніх умовах і стадіях розвитку грунту, виділяються найбільш тісно взаємопов'язані їх поєднання, які вони і назвали елементарними процесами грунтоутворення.
«Ці процеси становлять у своїй сукупності власне грунтоутворення, тобто сукупність процесів і явищ, властивих тільки грунтам, і за певних природних поєднаннях один з одним визначають їх основні властивості на рівні генетичних грунтових типів (тобто перш за все будова профілю і склад системи генетичних горизонтів грунту) »(Герасимов, 1986). Тобто основними критеріями відмінності елементарного грунтоутворювального процесу від інших явищ і процесів природи, є (Герасимов, 1986; цит.по Таргульян, 1974):
характерні лише для грунтів в сукупності вони визначають грунтоутворення їх природні поєднання визначають основні властивості типу грунту - будова профілю, генетичних горизонтів і т.п.
ЕПП - поєднання фізико-хіміко-біологічних явищ, утворюються серед трьох головних груп процесів:
розпад одних мінеральних сполук і синтез вторинних мінералів і новоутворень;
розкладання одних і синтез інших органічних речовин, а також живої органічної речовини;
винос з грунту або пересування в ній продуктів вивітрювання і грунтоутворення; привнось в грунт сполук з атмосфери і кори вивітрювання, в основному шляхом біологічного круговороту)
Кожен генетичний тип грунтів повинен характеризуватися певним і тільки йому одному властивим поєднанням ЕПП. Був запропонований наступний початковий список ЕПП, розділений на три перераховані групи:
Елементарні грунтоутворювального процеси перетворення мінеральної маси в грунтову:
первинне, примітивне грунтоутворення
огліненіе (сіалітізація)
латерізація (аллітізація)
Елементарні грунтоутворювального процеси з провідною роллю перетворення органічної частини
гумусонакопленія
торфонакопления
ЕПП перетворення і пересування мінеральних і органічних продуктів грунтоутворення:
засолення
розсолення
оглеєні і оруднення
вилуговування (лессіваж) або псевдооподзоліваніе
оподзоліванія
Далі, в 1971 Роде назвав рівень «грунтоутворювального мікропроцесів» (попередня назва - елементарні грунтоутворювального процеси, але не вживане щоб уникнути плутанини з елементарними грунтовими процесами Глазовський і Герасимова, які він називає приватними почвообразовательном процесами) - найпростіші явища реакції і процеси, що відбуваються в грунті . Цей рівень свого часу визначався ще й Захаровим як елементарні процеси, але повний список їх наведено не було. Роде запропонував наступну систематику (1971):
Процеси обміну речовиною та енергією між грунтом і іншими природними тілами (процеси надходження в грунт і виносу з неї):
Багатосторонній обмін газами в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Багатосторонній обмін вологою в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Багатосторонній обмін тепловою енергією в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Обмін короткохвильової і довгохвильової радіацією в системі Сонце - грунт - атмосфера - космічний простір
Двосторонній обмін зольними речовинами і азотом в системі грунт - рослини
Безобменное, переважно односторонній надходження в грунт синтезованого рослинами завдяки дії променистої енергії Сонця органічної речовини
Надходження в грунт різних абіогенних речовин, переважно відходів промисловості (у тому числі з атмосферними опадами)
Двосторонній обмін між грунтом і атмосферою пилом
Двосторонній обмін між грунтом і грунтом розчинними солями.
Процеси хімічного перетворення в грунтовому тілі:
Різноманітні реакції розкладання органічних сполук, що входять до складу рослинного опади;
Мікробний синтез і мікробне розкладання органо сполук різної природи;
Новоутворення і розпад різних органічних кислот і їх солей;
Обмін молекулами та іонами і між твердою, рідкою і газовою фазами грунтів;
Фіксація молекулярного азоту з грунтового повітря, а також амоніфікація, нітрифікація і денітрифікація;
Окислення і відновлення сполук, переважно заліза та марганцю;
Окремі реакції, що складають розкладання і перетворення первинних і вторинних мінералів, синтез вторинних;
Зміни фізичного стану грунтів.
Фазові переходи води (випаровування і конденсація, замерзання і відтавання) і солей (розчинення і випадання в осад, кристалізація);
Зміна структурного стану грунтової маси (агрегація та дезагрегація; коагуляція і пептизація);
Зміни ступеня дисперсності твердих часток (фізична дроблення, утворення твердих конкрецій, і т.д.);
Процеси пересування речовин і енергії в грунтовому тілі:
Пересування повітря всередині грунту:
дифузне, під впливом зміни тиску і температури;
дифузне пересування повітря в рідкій фазі;
Переміщення водяної пари під дією:
градієнта його тиску;
градієнта сорбційних сил;
Пересування рідкої фази під впливом:
гравітаційних сил;
каппілярних сил;
сорбційних сил;
осмотичних сил;
Пересування твердої грунтової маси під впливом:
гравітаційних сил (вмиваніе, засипання);
грунтових і наземних тварин, рослин, і ріст коренів рослин;
кріотурбаціонних явищ;
Передача різних видів енергії.
Як і в попередніх своїх дослідженнях, Роде звертає увагу на циклічність і протилежну спрямованість багатьох мікропроцесів. «Накопичуючись в ряду наступних один за іншим циклів, ці залишкові зміни зливаються в прогресивний незворотний процес, що сприймається нами як грунтоутворювального макропроцес» (Роде, 1971). Так їм був «розкритий» (Самойлова?) Механізм грунтоутворення - накопичення малопомітних змін при течії мікропроцесів.
Для виділення наступного рівня - елементарних грунтових процесів Глазовський і Герасимова, Роде проводить наступне міркування. Накопичуються залишкові зміни неоднорідні на різній глибині
Неважко помітити, що всі ці перелічені типи мікропроцесів спостерігаються у всіх без винятку грунтах (крім, мабуть, мерзлотних явищ у грунтах без сезонного промерзання - червоноземи і жовтоземи, та ін.)
Б.Г. Розанов, 1975
Биогенное-акумулятивні процеси
Гумусообразованія
Гумусонакопленія
Подстілкообразованіе
Торфообразованіе
Дерновий процес
Біогенний синтез глинистих мінералів
Реградація
Ілювіально-акумулятивні процеси
Глинисто-іллювіальний процес
Гумусово-іллювіальний процес
Залозисто-іллювіальний процес
Глиноземно-гумусово-іллювіальний процес
Залізисто-гумусово-іллювіальний процес
Підзолисто-іллювіальний процес
Карбонатно-іллювіальний процес
Солонцьово-іллювіальний процес
Гідрогену-акумулятивні процеси
Засолення
Загіпсовиваніе
Окарбоначіваніе
Оруднення
Окремненіе
Олуговеніе
Тірсіфікація
Латерізація
Плінтіфікація
Відкладення намулку
Елювіальні процеси
Вилуговування
Декарбонізації
Кислотний гідроліз глин
Оподзоліванія
Псевдооподзоліваніе
Лессівірованіе
Осолодіння
Псевдооглееніе
Сегрегація
Ферроліз
Елювіально-гумусовий процес
Альфегумусовий процес
Коркообразованіе
Розсолення
Деградація
Процеси метаморфізації грунтів
Сіаллітізація
Монтморіллонітізація
Гумусосіаллітізація
Ферралітізація
Ферсіалітізація
Рубефікація
Оглеєні
Олівізація
Слітізація
Оструктуріваніе
Тверднення
Фраджіпенобразованіе
Мраморізациі
Кріогенні процеси
Криогенне засолення
Криогенне окарбоначіваніе
Криогенне озалізнений
Альфегумусово-криогенний процес
Ретінізація гумусу
Антропогенні процеси
Освіта орного горизонту
Освіта плужного горизонту
Кольматаж
Вторинне засолення
Осолонцювання при зрошенні
Деградаційні оглеєні
Педотурбаціонние процеси
Самомульчірованіе
Розтріскування
Кріотурбація
Вспучваніе
Біотурбація
Лісові вивали
Обробка грунту
Деструкційні процеси
Ерозія
Дефляція
І.П. Герасимов, 1980
У 1975 - 1980 І.П. Герасимов запропонував наступну схему класифікації (Розанов, 2004):
Педоморфізм мінеральної маси: - групи процесів
Ортосіаллітізація (первинне огліненіе)
гідратація первинних і вторинних мінералів
гідратація в умовах кріогенеза
Неосіаллітізація (вторинне огліненіе) - процеси
в кислому середовищі
в нейтральному середовищі - підпроцеси
в лужному середовищі
Латерітізація (феррітізація, аллітізація, каолінізація)
Педоморфізм органічної маси:
Гумусонакопленія
гуміфікація - грубий гумус
гумусонакопленія в кислому середовищі
гумусонакопленія в нейтральному середовищі
гумусонакопленія в лужному середовищі
Торфонакопления
Сегрегація та міграція (накопичення і винесення) продуктів грунтоутворення - мінеральних і органічних речовин
Засолення - розсолення
солончаковий процес
солонцевих процес
процес осолодіння
Оглеєні
поверхневе (екзоглей)
серединна (параглей)
глибинне (ендоглей)
Вилуговування - оподзоліванія
вилуговування
іллімерізація (лессіваж)
оподзоліванія
Цементація
Галогенна
Оруднення
Гумусова
Деформація
Кріогенна
Гідрогену (розбухання і ссиханіе)
Біогенна
Для основних типів грунтів Герасимов дав, крім звичайного профільного коду (А1-А2-В-С), і процесні коди, поставивши кожному горизонту у відповідність комплекс ЕПП, його утворює. Нижче наведені ці коди для найбільш відомих типів грунтів (цит. за: Розанов, 2004):
Досвід генетичної діагностики грунтів СРСР на основі елементарних грунтових процесів (За Герасимову, 1986)
Грунти - головні генетичні типи
Профіль і властивості (профільні коди)
Елементарні грунтові процеси (процесні коди)
Арктичні
А Bca CF
I1б II2в IV1 V1
Тундрові глейові
Ot At Bg Cg FW
I1б II1 III1 VI
Подбури
Ot At Bihf Cr F
I1б II1-2а III3ав
Тайгові палеві
AB Cf F
I1б II2а III3а
Тайгові глейові
At Bg Cg FW
I1б II2а III2 V1
Глееподзолістие
Oh A1g A2g B Cf W
I1а II2а III2а III3в
Підзолисті
A1 A2 B Cf
I1а II2аб III3в
Підзоли ілювіально-гумусові
At A2 Bih Cf
I1а II2аб III3в IV2
Дерново-підзолисті
A1 A2 Bi Cf
IIа II2б III3в
Торф'яно-підзолисті глейові
O A1 A2 Bif Cgf
I1а II1 III2бв III3в
Перегнійно-карбонатні
At BC carf
I1а II2а III3а
Дерново-карбонатні
A1 Bm Cca
I1а II2в III3а
Псевдо-підзолисті
A1 A2g Bmg C
I1а II2б III2б III3б
Псевдоподзоли
At A2g Bmgw Cw
I1а II2б III2б III3б
Бурі лісові
A1 Bm C
I2а II2б III3б
Бурі лісові опідзолені
A1 A2 Bimg C
I2а II2б III2бв III3бв
Сірі лісові
A1 Bim Cca
I2б II2бв III3бв
Чорноземи типові
А1 в ССА
I2в II2в III3в IV1
Ступінь розвитку ознак: слабка ступінь - світлий шрифт; середня ступінь - підкреслений, сильна ступінь - напівжирний
Застосована наступна система позначень грунтових горизонтів (Герасимов: цит.по Розанов, 1983):
Грунт
органічні горизонти
Ot - торф
Oh - лісова підстилка, степовий повсть
органо-мінеральні педоморфіческіе горизонти
A1 - темні гумусові
A2 - прояснені елювіальні
B - безгумусовие
Bm - метаморфічні текстурні
Породи і інші утворення
почвообразующіе породи
C - пухка
CR - щільна
подстилающая порода
D - пухка
DR - щільна
грунтова вода
w - верховодка
W - постійна
мерзлота
f - длітельносезонная
F - багаторічна
Додаткові індекси:
t - торф'янисто
g - оглееного
ih - ілювіально-гумусова просоченістю
Ca - карбонатна просоченістю
cs - сульфатна просоченістю
m - метаморфічна ущільненість
i - ілювіально ущільненість
fe - оруднення
r - щебінь, галька, валуни

Я.М. Годельман (Годельман, 1977; цит. За Розанов, 1983) розділив комплект і комплекс ЕПП. Комплектом ЕПП він назвав «набір всіх ЕПП, в тій чи іншій мірі впливають на загальний процес грунтоутворення на даній ділянці території». Різні комплекти ЕПП призводять до утворення різних грунтів, однак однаковий комплект ЕПП можуть мати дещо різні грунту, залежно від інтенсивності розвитку одних чи інших ЕПП. Різним грунтам відповідають різні комплекси елементарних процесів, в цьому понятті враховується і ступінь розвитку того чи іншого процесу.
IV етап. Кількісна оцінка ЕПП, досвід побудови моделей. Козловський, Таргульян, та ін
Подальший розвиток концепції пов'язаний з іменами працівників відділу географії грунтів і геохімії ландшафтів (засновник - І. П. Герасимов) Інституту географії АН СРСР (і РАН) В.О. Таргульяном, Ф.І. Козловським, і багатьма іншими. «Концепція грунтоутворювального процесу як комбінації елементарних або приватних грунтоутворювального процесів (ЕПП) - писали вони - є основою сучасних уявлень про сутність та ієрархії механізмів грунтоутворення ... Саме ця концепція дозволяє розшифровувати статику грунтового профілю і давати процесну інтерпретацію наявних фактів про фактори грунтоутворення і властивості грунтів на основі формули: фактори грунтоутворення → грунтоутворювального процеси → грунтові тіла »(Процеси грунтоутворення та еволюція грунтів, 1985). Проблему еволюції грунтів вони представляли як послідовність зміни властивостей грунтів та їх утворюють ЕПП. «Генетичне пізнання грунтового тіла ... полягає: а) у виявленні набору, поєднання і інтенсивності основних ЕПП, що сформували цю грунт; б) у виявленні послідовності змін властивостей грунтів і сформували їх ЕПП у часі, тобто виявленні змін набору, поєднання і інтенсивності ЕПП за період від нуль-моменту грунтоутворення до моменту вивчення даної грунту »(там же). дали більш чітке визначення, що розкриває механізм появи елементарного процесу з грунтових мікропроцесів функціонування. Приватними, елементарними процесами, які забезпечують трансформацію породи в грунтову тіло, є стійкі комбінації необоротних і незамкнутих мікропроцесів функціонування системи, що утворюють будь-якої стійкий ознака (або групу ознак) у твердофазної грунтової масі. «ЕПП - процес, який є частиною загального процесу грунтоутворення і обов'язково утворює будь-якої твердофазний ознака або спектр ознак у грунтовій системі, причому ознака стійкий в часі і діагностично значимий для виявлення просторових і часових відмінностей грунтів» (Таргульян, 2005)
Метаморфізм органічної речовини
Надходження органічних залишків
поверхневе
внутріпочвенного
Трансформація органічних залишків
біогенна
абіогенним
Гуміфікація
Мінералізація
органічних залишків
гумусу
Міграція продуктів гуміфікації. Комплексоутворення
гумусові
мінерально-гумусові
Іммобілізація гумусово-мінеральних речовин
Метаморфізм мінеральної речовини
Фізична дезінтеграція мінеральної маси
Гіпсообразованіе
Карбонатизація
Брюніфікація
Рубефікація
Глінообразованіе
трансформація первинних шаруватих силікатів
синтез глинистих мінералів з первинних нешаруватою силікатів
Трансформація глинистих мінералів
Руйнування глинистих силікатів
Ферралітізація
Переорганизация грунтової маси
Оструктуріваніе грунтової маси
Коагуляционное
Биогенное
Компресійно-гідротермічної
Педотурбаціі грунтової маси
Абіогенним
гравітурбаціі
кріотурбаціі
вертітурбаціі
галотурбаціі
Біогенні
зоотурбаціі
фітотурбаціі
Антропогенні
агротурбаціі
технотурбаціі
Оглеєні грунтової маси
оглеєні (власне) - відновлений глей
плямисте оглеєні - окислений глей
сульфідні оглеєні
сульфатне оглеєні
Міграції речовини
Сольова
Засолення
Розсолення
Осолонцювання-рассолонцеваніе
Осолонцювання
Рассолонцеваніе
Кальцієва
Вилуговування
Огіпсовиваніе
Окарбоначіваніе
Кремнієва
Десілікація
Сіліфікація
Алюмо-залізисто-гумусова
Al-Fe-гумусовий елювііірованіе
Al-Fe-гумусовий іллювіірованіе
Глєєва міграція Fe і Мn
Партулювація
Лессіваж
Сегрегація і цементація речовини
Окислювальна (Fe, Mn, Al і гумус)
Кремнієва
Карбонатна
Гіпсова
Сольова
Непедогенное надходження в грунт і втрата грунтом речовини
Привнось - винесення твердої речовини
Делювіальних змив і флювіальних деразія
Привнось текучими водами
Видування мелкозема і солей
Еоловий привнось мелкозема і солей
Імпульверізація солей (в твердій і рідкій фазі)
Привнось вулканічного пилу
Соліфлюкція і конжеліфлюкція
Антропогенний привнось твердої речовини
Привнось - винесення рідкої речовини
Віднесення з флювіальних водами
Привнось з приливно-трансгресивних морськими і озерними водами
Привнось з індустріальними водами
Привнось та сорбція газоподібного речовини
Тетяна В'ячеславівна аристовские (1980) виділила елементарні грунтово-біологічні процеси:
розкладання рослинного опада
освіта гумусових речовин
розкладання гумусових речовин
деструкція мінералів почвообразующей породи
новоутворення мінералів
Факультативні ЕПБП:
глееобразованія
орштейнообразованіе
солеутворення
Систематика Грунтового інституту ім. В.В. Докучаєва - 2006
Колектив дослідників з грунтового інституту виділив такі основні найбільш важливі процеси, що призводять до утворення генетичних горизонтів та їх системи:
Процеси акумуляції та трансформації гумусових речовин - процеси формування
серогумусових акумуляції
светлогумусових акумуляції
темногумусових акумуляції
перегнійно-темногумусових акумуляції
кріогумусових акумуляції
Процеси акумуляції та перетворення грубого органічного речовини
процеси формування грубогумусових акумуляції
процеси формування перегнійних акумуляції
торфообразованіе - процеси формування:
торф'яних акумуляції
оліготрофні-торф'яних акумуляції
еутрофно-торф'яних акумуляції
сухоторфяних акумуляції
деструктивно-торф'яні процес
Процеси метаморфізму мінеральної маси
процеси залозистого метаморфізму, в т.ч.
процеси палевого метаморфізму
процеси структурного метаморфізму, в т.ч.
процеси криогенного метаморфізму
процеси ксерометаморфізма
ілювіально-метаморфічні процеси
процеси гідрометаморфізма
глейові метаморфізм
неглеевий гідрометаморфізм
Процеси хемогенних диференціації
альфегумусовая (ілювіально-алюмо-залізо-гумусова) диференціація
альфегумусовое іллювіірованіе
ілювіально-залізистий процес
ілювіально-гумусовий процес
альфегумусовое подзолообразованіе
редокс-альфегумусовая диференціація
процеси окислювально-відновної диференціації заліза
Процеси гранулометричний диференціації
селективне оподзоліванія
лессіваж
солончаковий процеси
Процеси диференціації солей
карбонатів
гіпсу
легкорозчинних солей
Процеси перемішування грунтової маси, що призводять до порушення природного залягання горизонтів та / або гомогенізації мінеральної та органічної частини грунту
кріотурбаціонний процес
турбаціоннние процеси при слітізаціі
фітотурбуціі
зоотурбаціі
схилові процеси
Глава 2. Сучасне розуміння елементарних грунтоутворювального процесів
Характеристика елементарних грунтоутворювального процесів
ЕПП метаморфізму мінеральної частини грунтової маси
Термін «метаморфізм» природодослідниками в основному розуміється як зміна породи під високими температурами і тиском в глибоких земних шарах. Тому вживання цього терміна як процесу зміни складу грунтової маси не зовсім вдало (Черняхівський, 1992). Краще назва цієї групи процесів - процеси внутріпочвенного вивітрювання (ВПВ). Але в даній роботі ми можемо вживати і «метаморфізм грунтової маси», залишаючи ВПВ як процеси зміни первинних мінералів.
Процесів ВПВ досить багато, при цьому дослідниками виділяється все більша кількість. Для найбільш повного уявлення про процеси, які необхідно зіставити два види складів - первинний, склад (мінералогічний) найбільш поширених грунтоутворюючих порід і результуючий, мінералогічний склад грунтів. Процеси в цьому випадку буде досить як різні способи переходів від першого до другого. Далі, необхідно згрупувати кілька близьких процесів в ряд елементарних, для полегшення сприйняття. Для цього необхідно численні грунтові та породні мінерали розділити на групи зі схожою спрямованістю гіпергенних процесів, зі схожими властивостями. Приблизно така робота була проведена А.Г. Черняхівським (1992). Він дав наступну класифікацію грунтоутворюючих порід за властивостями, який визначає основні напрями процесів внутріпочвенного вивітрювання:
Клас I. Переважно конгруентно розчиняються (повне руйнування первинної кристалічної структур).
Група А. Легко карстівних породи, з мінералів з іонним зв'язком (гіпс, карбонати, легкорозчинні солі). Поділяються підгрупи без нерозчинного залишку і з ним.
Група А. карстівних породи, з мінералів з переважно іонним зв'язком (серпентинітів), також без нерозчинного залишку або з ним.
Група В. Некарстующіеся, складені мінералами з іонної і ковалентного типами зв'язків (осадові породи з глинисто-карбонатним, карбонатним і карбонатно-сульфатним цементом). Поділяється підгрупи калій-полешпатові кварцсодержащих і бескварцевие
Група Г. Некарстующіеся, складені мінералами з переважно ковалентним зв'язком без породоутворюючих шаруватих алюмосилікатних мінералів. Також поділяються підгрупи калій-полешпатові кварцсодержащих (граніти, гнейси) і бескварцевие (габро, діабази, базальти).
Клас II. Переважно інконгруентной розчиняються (зі збереженням фрагментів первинної кристалічної структури)
Група А. Консолідовані (щільного складання), складені мінералами з переважно ковалентними типами зв'язків і містять в достатніх кількостях шаруваті алюмосилікатні мінерали. Підгрупи: калій полешпатові кварцсодержащих (граніти, гнейси) і бескварцевие (габро, діабази)
Група Б. неконсолідовані, складені мінералами з переважно ковалентними типами зв'язків, які містять шаруваті алюмосилікатні мінерали. Підгрупи: калій полешпатові кварцсодержащих (суглинки, глинисті піски і галечники) і бескварцевие (суглинки, глини, глинисті піски і галечники). (Черняхівський, 1992).
Черняховський виділив два механізми процесу для першого класу речовин (конгруентно розчинних). По-перше, це Н2О-конгруентне розчинення - розрив іонних зв'язків мінералів під дією електростатичного сили диполів води і перехід елементів у розчин. Таким способом проходить вивітрювання солей (карбонатів, гіпсу, легкорозчинних). По-друге, це Н +-конгруентне розчинення - руйнування кристалічної решітки під дією іонів водню. Так руйнуються силікати каркасною, цепочечной і острівної структури. Механізм інконгруентной розчинення теж розбитий на два види - по-перше, це таке розчинення слюд та шаруватих силікатів, при якому з іонами Н + і ОН-з'єднуються і йдуть в розчин катіони з іонними типами зв'язків - Mg, Fe, відбувається окислення Fe2 +, і т.д. По-друге, це руйнування більш міцної ковалентного зв'язку О-Si-O, Al-O-Al, що відбувається в спекотному і вологому кліматі, із залишковим освітою аморфних оксидів і каолініту.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
мінерали почвообразующей породи
новостворені грунтові мінерали
ЕПП 2
ЕПП 1
Фактори грунтоутворення 1 (клімат, живі організми, і т.д.)
мінерали почвообразующей породи
новостворені грунтові мінерали
ЕПП 4
ЕПП 3
Фактори грунтоутворення 2 (клімат, живі організми, і т.д.)

Рис. Спрощена схема систематики ЕПП метаморфізму грунтової маси (внутріпочвенного вивітрювання) згідно формально-аксіоматичний підхід виділення ЕПП (Таргульян, Черняхівський, 1992): Аксіома 1 - різні процеси вивітрювання йдуть в грунтах з різним первинним мінералогічним складом і однаковими зовнішніми умовами. Аксіома 2 - склад ЕПП відрізняється в грунтах з різними умовами (факторів) грунтоутворення при однаковому мінералогічний склад. Кольором показані різні мінерали.
Таким чином, всі процеси внутріпочвенного метаморфізму (вивітрювання) можна розглянути, враховуючи два фактори - мінералогічний склад, власне з якого відбувається вивітрювання, і зовнішні умови, в яких воно проходить. Такий спосіб виділення процесів Таргульян назвав аксіоматичним формальним, протиставивши йому асоціативний.
Тому спочатку розглянемо найбільш поширений склад мінеральної частини грунтів, для розуміння як ресурсу для метаморфізму - первинного, успадкованого від почвообразующей породи, складу, так і результату метаморфізму - новоствореного матеріалу, вторинних мінералів.
Поділяються первинні (успадковані від магматичних і метаморфічних порід) та вторинні мінерали (гіпогенний - освічені постмагматіческіх і гидротермальнимі метаморфічними процесами, і гіпергенні). Гіпергенні вторинні мінерали можуть бути як залишковими, так і новостворених в процесі грунтоутворення (Геннадій, Глазовська, 2003).
Первинні мінерали, що становлять основну частину гірських порід, позначаються як головні (породообразующие), меншу частину займають другорядні, і зовсім малу - акцесорні мінерали. У даному випадку нас цікавлять породообразующие мінерали. До них відноситься наступні підрозділи: 1) оксиди - кварц, 2) силікати - піроксени (авгіт), амфіболи (рогова обманка), олівін, 3) алюмосилікати - каркасні (польові шпати - калієві, натрових, та ін), слоеватие (слюди - мусковіт, біотит). (Там же).
Метаморфизация мінеральної маси здійснюється шляхом ряду хімічних реакцій. При цьому з первинних діагностується дана група процесів, і дається назва. Так, освіта глинистих мінералів називається оглініваніем; часто окремо виділяється сіаллітізація і монтморіллонітізація (накопичення глини сіаллітного складу і монтморилоніту відповідно). У зв'язку з цим виникає невизначеність у кількості виділяються процесів - продуктів метаморфізму може бути досить багато, як і вихідних мінералів; кількість хімічних реакцій набагато перевершує максимум 10 виділяються процесів. Зазвичай називаються найбільш розповсюдженням і які відіграють визначальну роль з'єднання - вторинні мінерали. оксиди заліза і алюмінію (що становлять більшу частину мінеральної частини грунту в метаморфічних грунтах), солі (легкорозчинні, гіпс, карбонати). Проте називаються процеси і по початковому речовині (руйнування глинистих силікатів, дезінтеграція твердих порід), якщо вона грає велику роль у складі грунту. Знаючи хімічний склад початкових і кінцевих сполук, можна припустити і механізм процесів. Крім власне хімічних реакцій розкладу і синтезу мінеральних сполук, відбуваються і винос рухливих продуктів, і з'єднання з наявними водою, вуглекислим газом.
Для угруповання процесів даної групи розділимо процеси внутріпочвенного вивітрювання, під якими розуміється система трансформації мінеральних сполук, нестійких у даному середовищі (як правило первинних мінералів, але в полігенетичних грунтах і вторинних), і процеси оборотного зміни мас (оглеєні, що розглядається в наступному параграфі, а також оструктуріваніе). Вивітрювання, в свою чергу, традиційно поділяється на хімічне і фізичне.
Процеси вивітрювання. Розглянемо основні мікропроцеси. Фізичне руйнування щільних порід грунту, що виділяється іноді в окремий ЕПП дезінтеграції мінеральної маси, (Інститут географії, 1992) проходить під дією наступних агентів: 1) температурного стиснення та розширення (роздроблення до 0,01 - 0,001 мм ). Найбільш інтенсивно проявляється в слабо захищених рослинністю грунтах, з високими амплітудами температур. Розвиток рослинності уповільнює даний вид вивітрювання. 2) капілярного напруги при проникненні води і утворення плівки адсорбованої вологи. Можливо, становить основну роль у руйнуванні порід; 3) розширення при льодоутворенні - морозне вивітрювання, характерне для областей сезонної і вічної мерзлоти, 4) дезінтеграція при кристалізації солей, поширена в аридних грунтах. Найбільше дію, за Ж. Педро (цит. за Елементарні грунтоутворювального процеси, 1992), має кам'яна сіль і гіпосульфат натрію. 5) розклинення, пов'язані з дією вищої рослинності, напруг при розвитку кореневих систем в твердих породах.
Хімічне (біохімічне) вивітрювання мінералів проходить під дією води, кисню, вуглекислоти і органічних кислот (Герасимов, Глазовська, 1960):
1. З водою мінерали вступають в реакції гідратації - перетворення мінералу в гідрати. Так, наприклад, коли гетит (Fe2O3) піддається гідратації відбуваються реакції:
Fe2O3 + H2O => 2FeO (OH)
утворюється гідрогетит, який при подальшій гідратації перетворюється на лимоніт:
2FeO (OH) + H2O => Fe2O (OH) 2

Лімоніт, у свою чергу, гідратіруются до гідрооксиду заліза:
Fe2O (OH) 2 + H2O => 2Fe (OH) 3 × nH2O
2. З киснем повітря проходять реакції окислення, продукти призводять до утворення глинистих мінералів
2FeS2 + 7O2 + H2O => 2FeSO4 + 2H2SO4
2FeSO4 + O + 5H2O => 2Fe (OH) 3 + 2H2SO4 (реакція окислення заліза)
H2SO4 + CaAl2Si2O8 (анортит) + 4H2O => H2Al2Si2O8 × 2H2O (каолін) + CaSO4 × 2H2O (гіпс)
3. Гідроліз (реакція під дією води і вуглекислоти) зазвичай проходить за наступною схемою: на мінерал (нейтральну сіль - силікат або алюмосилікат) діє вугільна (або органічна) кислота і заміщає катіон мінералу на іон водню (утворюється кисла сіль мінералу і вуглекисла сіль катіона). Потім кисла сіль розпадається на вільну кислоту (реагує з грунтовою масою) і гідрат оксиду. Так, при гідролізі рогової обманки утворюється тальк (отальковиваніе):
4MgSiO3 (рогова обманка) + H2CO3 => H2Mg (SiO3) 4 (тальк - кисла сіль) + MgCO3 (вуглекисла сіль)
H2Mg (SiO3) 4 + 3H2CO3 => HSiO2 × H2O (опал) + 3MgCO3
Гідроліз польового шпату - ортоклаза - призводить до утворення каоліну і опала:
КHAl2Si6O16 (ортоклаз) + H × HCO3 => H2AlSi6O16 + KHCO3

Вільна алюмокремнієвим кислота швидко розпадається:
H2AlSi6O16 + nH2O => H2Al2Si2O8 × 2H2O (каолін) + 2SiO2 × nH2O (опал)
За В.І. Вернадського (цит. за Герасимов, Глазовська, 1960) каолін руйнується діатомових водоростей з утворенням оксидів:
H2Al2Si2O8 × 2H2O => Al2O3 × nH2O (боксит) + 2SiO2 × nH2O (опал, кременезем)
Швидкість процесів вивітрювання була оцінена як досить швидка, через що ми бачимо тільки кінцеві форми, без проміжних.
Герасимов і Глазовська в якості процесу вивітрювання називали ЕПП первинного, або примітивного грунтоутворення (1960). Під ним вони розуміли процес хімічного вивітрювання масивних кристалічних порід до освіти пухкої маси - первинної грунту. Ними акцентовано увагу на основній ролі в цьому процесі нижчих рослин. Синезелениє, зелені і діатомові водорості, азотфіксуючі бактерії, гриби й актиноміцети виробляють руйнування первинних і синтез вторинних мінералів і органічних сполук. Воно проходить під дією виділень мікроорганізмів кислотної або лужної природи, вуглекислоти і ряду органічних кислот, що утворюються при відмирання. Подальше руйнування йде і за допомогою лишайників, фізично руйнують породу, і створюють сприятливі умови для життя мікрофлори. Особливо підкреслена величезна роль ЕПП первинного грунтоутворення для утворення осадових порід - власне цей процес створює пухкі наноси, які потім переносяться і в континентальні, і морські відкладення. Подальші дослідники, проте, і сам Герасимов у 1975, вже не вживає в системі ЕПП цього процесу. Дійсно, в нього включається декілька різних процесів - як вивітрювання, так і накопичення органічної речовини, тому в окремий процес виділяти його не варто.
При вивітрюванні в зоні гіпергенезу різних мінералів утворюються різні сполуки. Для грунтоутворення важливими виявляються типоморфні з'єднання (карбонати, кислоти), або складові основу мінеральної маси (глинисті мінерали, оксиди заліза і алюмінію), що визначають які-небудь діагностичні ознаки (колір грунту - оксиди заліза), і накопичуються в грунті. Таким чином, можна виділити наступні процеси утворення: освіта глинистих мінералів (огліненіе), оксидів заліза, алюмінію (ферралітізація) та їх трансформація (рубефікація, брюніфікація, тощо) і кремнію, гіпсу (гіпсообразованіе), карбонатів (карбонатизація). Виділяються відповідні процеси руйнування? якщо руйнується, то виноситься або утворюється ще що-л
Оглініваніе. Походження в грунті часток тонкого гранулометричного складу може мати кілька причин, що трохи ускладнює діагностику процесів. Процес ілообразованія - освіта мулистих часток (елементарних грунтових частинок менше 0,001 мм діаметра) будь-якого мінералогічного складу - може йти як шляхом процесу роздрібнення мінеральних частинок, фізичного вивітрювання мінералів не глинистої природи, як і шляхом новоутворення глинистих мінералів. Останнє і є власне оглініваніе (Соколова, Дронова, 1983). Він може не викликати ускладнення механічного складу при одночасному проходженні процесу їх руйнування (там же).
Механізм процесу оглініванія вивчався ще Б.Б. Полинова, але на сьогоднішній день залишається багато спірних і невирішених питань. Є такі точки зору. Герасимов і Глазовська (1960) називають два механізми ЕПП оглініванія (огліненія або сіалітізаціі в їх термінології) грунтової маси: утворення вторинних глини мінералів або безпосередньо при біохімічному вивітрюванні первинних мінералів, або біогенним шляхом - біологічному захопленні елементів і синтезу з них вторинних мінералів (кристалізації трудноподвіжних сполук) при мінералізації органічних залишків. Біогенний шлях утворення глинистих мінералів як ЕПП зустрічається і у Розанова, але в групі біогенної-акумулятивних процесів.
Розглянемо перший спосіб освіти. Він проходить при позитивних температурах, достатнім зволоженням і нейтральною реакцією. На першій стадії первинні мінерали розпадаються вищеописаними способами на гідрати оксидів мінералоутворюючих елементів - Si, Fe, та Al - що знаходяться в аморфному дисперсному стані. Вони знаходяться в колоїдному стані - розміри окремих частинок не перевищують 10-7 - 10 - 8 м (0,1 - 0,01 мікрон). Різнойменно заряджені частинки осідають і коагулюються (так звана електролітична коагуляція колоїдів). Спільно кристалізуються оксиди заліза і кремнію, алюмінію і кремнію. У результаті утворюються вторинні алюмо і ферросілікати - синтетичні глини мінерали. Серед величезного їх кількості можна виділити основні групи - каолінітові (каолініт Al2О3 × 2SiО2 × 3H2O, Дакка Al2О3 × 2SiО2 × 4H2O, нанкріт, галлуазіт 2Al2О3 × 4SiО2 × 8H2O), монтмориллонитовій (бейделліт Al2О3 × 3SiО2 × n3H2O, монтморилоніт 3MgO × Al2О3 × 4SiО2 × nH2O, нонтроніт), аллофановую, та інші. Процес огліненія здійснюється за участю як мікроорганізмів, так і вищих рослин (Герасимов, Глазовська, 1960).
На думку Таргульяна, механізмом оглініванія (в підзолистих грунтах альфегумусових) в основному можна вважати трансформаційні зміни успадкованих від породи кристалічних граток шаруватих силікатів (цит. за Соколова, Дронова, 1983). Нарешті, по проведеним дослідженням на Північному Кавказі Соколова і Дронова прийшли до висновку, що основним механізмом оглініванія в грунтах нетропічних районів, сформованих на глинистих сланцях, є не синтез вторинних глинистих мінералів, а фізична дроблення глинистих сланців, вже містять глинисті мінерали, що супроводжуються невеликими трансформаціями Ілліт в Ілліт-смектітовие структури. На підтвердження цього вони вказали на схожість мінералогічного складу в необроблений сланцях і горизонті внутріпочвенного вивітрювання. Результатом грунтоутворення є тільки більш глибоке роздроблення первинного елювію. Така модель появи горизонту внутріпочвенного вивітрювання представляється досить переконливою, а проте виникає питання, до якого ж ЕПП віднести дане явище - до фізичного вивітрюванню а за оглініваніе прийняти тільки синтез вторинних мінералів, або і його віднести до оглініванію? У грунтах ж при відсутності матеріалу, фізичний дроблення якого дає глинисті мінерали, джерелом останніх може служити і новоутворення їх з польових шпатів, по розглянутій вище схемі вивітрювання, запропонованої Герасимовим і Глазовський. При цьому спочатку відбувається ізоморфне (?) Заміщення глинистого мінералу окремо польового шпату, і лише потім йде дроблення вийшло глинистого агрегату, що супроводжуються утяжелением гранулометричного складу. Прикладом можуть служити підзолисті грунти на кварцових пісках (Соколова ...).
І.В. Замотаєв (Елементарні грунтоутворювального процеси, 1992) також вказує на реальну незначність процесів внутріпочвенного сіаллітного вивітрювання в грунтах гумідної помірної зони, його низьку швидкість. Ті глинисті мінеральні маси, широко розповсюджені у грунтах, є або успадкованими від почвообразующей породи або попередніх теплих епох вивітрювання, або є продукти оглініванія у вигляді селективного біохімічного розчинення нешаруватою силікатів і диспергування гліністосодержащіх шаруватих силікатів.
А.Г. Бирине (Елементарні грунтоутворювального процеси, 1992) теж додатково поділяє оглініваніе (глінообразованіе в її термінології) на два випадки. По-перше, це ЕПП трансформаційного глінообразованія первинних шаруватих силікатів у вторинні глинисті, через дію низки агентів вивітрювання - кисню, води, вугільної та органічних кислот. Змінюється структура мінералів - так, за Гінзбургу (цит. там же), слюди біотит перетвориться в вермикуліт або бейделліт, мусковіт в серицит і далі в Ілліт. По-друге, це ЕПП синтезу глинистих мінералів з продуктів розпаду первинних нешаруватою мінералів і аморфних оксидів. Він загалом відповідає ЕПП огліненія (сіалітізаціі) Герасимова і Глазовський, тоді як перший випадок більш повторює запропоновану ними ж схему вивітрювання. Бирине також вказує на невеликі швидкості синтезу глин в помірному поясі; найбільший розвиток процес отримує в тропічних вулканічних районах.
Розанов запропонував розділяти оглініваніе і огліненіе. Огліненіе, або сіаллітізація - це загальний «процес внутріпочвенного вивітрювання первинних алюмосилікатів з освітою і акумуляцією in situ вторинної глини» (?). Цей процес був розділений на два види - метаморфічне (?) І монтмориллонитовій (?) Огліненіе. Метаморфічне огліненіе він назвав оглініваніем (або власне огліненіем - акумуляція глини сіаллітного складу), а монтмориллонитовій - монтморіллонітізаціей (накопичення вторинної глини монтмориллонитовій складу) (Розанов, 1983). Механізм процесу монтморіллонітізаціі можливий, окрім як через вивітрювання первинних алюмосилікатів, з «ресілікаціей ненабухаючого сіаллітних глин при обробці їх лужними водами». Результатом процесу буде освіта важких набухаючих глинистих горизонтів з темним забарвленням (там же).
Далі, Бирине визнала за необхідне виділити кілька процесів, пов'язаних з існуванням в грунті вторинних глинистих мінералів - ЕПП їх трансформації і ЕПП їх руйнування. Під першим вона розуміла трансформацію силікатів, приводить до їх зміни. Дійсно, подібні процеси в грунті явно будуть мати місце, тоді як попередніми дослідниками вони власне не називалися. Ж. Мілло (цит. там же) розділяє два види цього процесу - деградацію і аградацію. Під деградацією розуміється освіта глинистих мінералів з лабільною кристалічною решіткою і жорсткою структурою (що це?). Наводиться ряди деградації Ілліт: Ілліт → смешанослойний Ілліт-вермикуліт → вермикуліт → монтморилоніт (приблизно цей же процес Розанов включає в ЕПП монтморіллонітізаціі); хлоритів: залізо-магензіальний хлорит → смешанослойние мінерали → вермикуліт. Серед аградаціонних процесів виділяються хлоритизація, іллітізація (найбільш вивчені), та інші. Хлоритизація являє собою «процес формування межпакетних прошарків гідроксидів Fe і Al в тришарових силікатах» (там же). Утворюються грунтові хлорити - хлорітоподобние мінерали. Іллітізація являє собою процес утворення грунтових Ілліт за рахунок міцного входження калію в межпакетное простір тришарових силікатів, наприклад монтморилоніту. Під ЕПП руйнування глинистих силікатів Бирине увазі процеси або розчинення мінералів, які зміни з втратою окрісталлізованності і перетворенням в аморфні з'єднання. Основним механізмом дії процесу вважається гідроліз мінералів - розчиненням силікатів під дією органічних кислот.
Резюмуючи сказане, можна намітити таку схему системи та географії процесів, що призводять до утворення глинистих мінералів, і які обумовлюють їх подальшу долю в грунті.

SHAPE \ * MERGEFORMAT
Ілообразованіе - освіта мулистих частинок (< 0,001 мм ) Будь-якого мінералогічного складу (Соколова, Дронова)
Фізична дезінтеграція негліністих мінералів до розмірів мулу (< 0,001 мм ) (Ромашковіч, 1992)
Оглініваніе (Бирине), сіаллітізація або огліненіе (Герасимов, Глазовська, Розанов) - процес формування глинистих мінералів у грунтових умовах.
Фізичне дроблення великих фракцій, що містять глинистий матеріал, з утворенням окремих глинистих мінералів (< 0,001 мм ) (Соколова, Дронова)
Трансформаційне глінообразованіе первинних шаруватих силікатів (Бирине, 1992)
Синтез глинистих мінералів з продуктів руйнування нешаруватою силікатів (Бирине) та їх біохімічне селективне розчинення (Замотаєв, 1992)
Біогенний синтез з оксидів, що випали з біологічного кругообігу (Герасимов і Глазовська, 1960, Розанов, 1983)
Трансформація глинистих силікатів (Бирине, 1992)
Руйнування глинистих силікатів (Бирине, 1992)
Аградація - освіта монтморилоніту, Ілліт (Бирине, 1992; Розанов, 1983)
Деградація
хлоритизація
іллітізація
Розчинення і винос продуктів за межі профілю
Окрісталлізація мінералів і перетворення на аморфні з'єднання
?
Сіаллітізація - накопичення глини сіаллітного складу (Розанов, 1983)
Монтморіллонітізація - освіта глини монтмориллонитовій складу (Розанов, 1983)

Рис.1 Система грунтових процесів огліненія. Пунктиром обведені процеси, що включаються в один ЕПП, серед якого виділяються різні способи механізмів проходження процесу (суцільна рамка) і види процесів з різними результатами (точкова рамка) (?).

Наступна частина процесів пов'язана з накопиченням у грунті полуторних оксидів Fe і Al, що складають основну масу в тропічних і субтропічних грунтах (червоноземи і жовтоземи), і досить широко зустрічаються і в грунтах помірного пояса.
Герасимов і Глазовська (1960) назвали ЕПП аллітізаціі (латерізація) грунтової маси. Від виділеного ними ж процесу сіаллітізаціі процес відрізняється більш глибоким ступенем розпаду як первинних, так і вторинних алюмо і ферросілікатов. Вторинні мінерали розпадаються на оксиди Fe, Al і Si. Високі температури і періодичне иссушение призводять до утворення маловодних гідратів заліза, які надають грунтам цегляно-червоний колір (червоноземи); в більш вологих умовах утворюються високогідратірованние оксиди іржавого кольору (жовтоземи). Зміст полуторних оксидів досягає 80-90%. Вони знаходяться як у стані колоїдів, і можуть утворювати і кристалізовані вторинні мінерали.
«Ферраллітізація - кінцева стадія вивітрювання гірських порід, що супроводжується перетворенням породоутворюючих силікатів і алюмосилікатів, виносом продуктів їх руйнування та освітою мінералів групи каолініту, окідов і гідроксидів заліза і алюмінію» (Дюшофур, 1970; Глазовська, 1972, та ін, цит. За ЕПП, 1992). Замотаєв (1992) поділяє, як і Бирине у разі процесів оглініванія, два випадки процесів: 1) ферраллітізацію субстрату з породообразующими шаруватими алюмосилікатними матеріалами; 2) ферраллітізацію субстрату без породоутворюючих шаруватих алюмосилікатних матеріалів (середніх і основних інтрузивних, ефузивних порід, вулканічних попелом і туфів ).
Процеси метаморфізму мінеральної маси
Ці процеси призводять до зміни її речовинного складу і структури, без істотного переміщення продуктів трансформації. Серед цієї групи горізонтообразующіх процесів авторами Грунтового інституту були виділені наступні сім процесів:
Процеси залозистого метаморфізму - освіта і гідратація оксидів заліза, що утворюються при вивітрюванні залізовмісних мінералів з формуванням залізисто-метаморфічного горизонту, бесструктурного або неміцно-грудкуватих, в грунтах на полімінеральних пісках, з гумідної кліматом підзони південної тайги - ржавоземов.
Різновидом процесів залозистого метаморфізму є процеси палевого метаморфізму, коли утворюються залізисті автохтонні плівки з слабозабарвленого дегідратованих оксидів заліза з невеликим вмістом оксалаторастворімих фарбувальних форм. Утворюється менш яскравий, палевий метаморфічних горизонт. Такі процеси відбуваються в умовах екстраконтінентального кріоарідного клімату, в палевих грунтах Східного Сибіру.
У процеси структурного метаморфізму цієї групи включені процеси структуроутворення - педогенной переорганізації мінеральної грунтової маси, що відбуваються в метаморфічних горизонтах. Утворюються структурно-метаморфічні горизонти ореховато-груднястій і мелкоглибістой структури, що мають, завдяки додатковому озалізнений, бурі, червонувато-бурі, коричневі кольори. Такі горизонти будуть широко поширені в буроземах, коричневих грунтах, елювіально-метаморфічних грунтах на озерних глинах.
Як особливий випадок структурного можуть розглядатися процеси криогенного метаморфізму. Це утворення розсипчастої, дрібної крупитчатая і гранульованої структури в результаті багаторазового промерзання і відтавання, за наявність структур - гідроксидів заліза, гумусу. Її поширення іноді дозволяє виділити особливий кріометаморфіческій горизонт у светлоземах і кріометаморфіческіх грунтах тундрової і тайговій зони.
У підзонах південного степу і напівпустель розвиваються ксерометаморфіческіе процеси як накладення залозистого метаморфізму - трансформації заліза в лужному середовищі, при сухому і жаркому континентальному кліматі, з утворенням малогідратних оксидів і структурного метаморфізму - освіти мелкопрізмовідной структури з горизонтальною делимостью. У каштанових, бурих напівпустельних грунтах завдяки йде процесу профіль диференціюється і виділяється по гумусовим горизонтом ксерометаморфіческій горизонт каштанового або палево-бурого кольорів.
При наявності лекговиветрівающіхся залізовмісних порід у грунті в умовах гумідного клімату йдуть ілювіально-метаморфічні процеси. Таке поєднання спостерігається в областях сучасного вулканізму з морським кліматом - на Камчатці та Курильських островах - охристих вулканічних грунтах. Відбувається накладення альфегумусового процесу і процесів інтенсивного залозистого метаморфізму, з утворенням яскраво-охристих продуктів вивітрювання. Як лекговиветрівающегося матеріалу виступає тефра з великим вмістом вулканічного скла. При вивітрюванні останньої утворюються алофани та гідроксиди заліза і алюмінію, що додають специфічний колір і ікряние структуру охристого горизонту.
Крім того, до цієї групи введені процеси гідрометаморфізма - трансформації мінеральної маси грунтів під впливом відновлювальних умов як наслідку перезволоження. У залежності від тривалості перезволоження і відновлювальних умов автори розділили глейові і неглеевий метаморфізму.
У випадку тривалого періоду відновних умов і кислого середовища (що може зустрічатися в перезволожених грунтах гумідного клімату) розвивається глейові процес - перехід заліза в закісное форми, морфологічно виявляється в сизих тонах забарвлення мінеральної маси та освіті глеевого горизонту. Процес спостерігається в торф'яних грунтах, глееземах, дерново-глейовими та інших перезволожених грунтах.
Неглеевий гідрометаморфізм проявляється у вигляді гідрометаморфіческого горизонту в лісостепових і степових грунтах, що зазнають тимчасове перезволоження. На відміну від глеевого процесу, тут йде перетворення залізовмісних мінералів у нетральной і лужному середовищі, ознаки оглеєння не виражені. З'являються брудно-сірі тони забарвлення.
ЕПП перетворення органічної частини грунтової маси
Ці процеси займають виключно важливу частину у розвитку і функціонуванні грунту. Саме наявність і вплив органічних речовин відрізняє грунт від інших природних тіл. Природне різноманітність органічних речовин, їх висока реакційна обумовлює складність і величезна різноманітність відбуваються реакцій, і як наслідок, елементарних грунтоутворюючих процесів.
Серед цього типу процесів всі дослідники виділяють два різних випадки: накопичення грубого органічної речовини на поверхні грунту і накопичення органічної речовини в мінеральній товщі. Незважаючи на єдину причину процесу, їх перебіг призводить до утворення різних горизонтів - органічних поверхневих і гумусових мінеральних. У першому з них міститься органічна речовина в грубій, слаборазложенной формі, у другому присутня велика кількість мінеральної фази, і форма перебування органіки - гумусові речовини та органо-мінеральні сполуки. Розглянемо ці дві групи.
1. Процеси акумуляції та трансформації гумусових органічних речовин.
Процес утворення гумусу, гумусових горизонтів у грунті (виділення гумусированню частини) називався ще й до Докучаєва (у російській літературі як процес гниття). Як гумусообразовательний процес він ще називався Неуструєва, але конкретного написання не отримав. Спробував пояснити механізм і стадійність процесу Захаров, назвавши його гуміфікації. Їм були виділені стадії - розкладання органічних залишків, механічне подрібнення і розчинення, мінералізацію, власне гуміфікації (освіта гумусових сполук), гумофіксацію (закріплення гумусових речовин і акумуляцію зольних елементів. Герасимов і Глазовська назвали цей процес гумусонакопленія.
Крім того, в процесах акумуляції і трансформації гумусу виділені різні типи з певним характером накопичення та перетворення гумусових речовин - процеси формування серогумусових, светлогумусових, темногумусових, перегнійно-темногумусових і кріогумусових акумуляції.
Серогумусовие акумуляції утворюються в умовах холодного і помірно-теплого клімату, під змішаними і широколистяними лісами в дерново-підзолистих, альфегумусових, алювіальних і деяких інших грунтів. Грунти відрізняються кислою реакцією і великим ступенем ненасиченості підставами. Гумус має фульватного складу, утримання до 4-8%, що й дає сірий колір органо-мінеральним комплексам. Цей процес призводить до утворення дернових і гумусово-елювіальних горизонтів, а також до невеликого накопичення в підзолистих горизонтах, що діагностуються по сірому відтінку.
Светлогумусовие акумуляції формуються в светлогумусових, каштанових, солонцях і деяких інших грунтах напівпустель і сухих степів з аридних кліматом. Реакція грунтів слабо-і лужна, грунту насичені основами. Кількість Фульвіо-і гумінових кислот приблизно дорівнює (СГК / СФК ≈ 1). При накопиченні світлого гумусу до 2% утворюється ксерогумусовий, вище 2% - светлогумусовий горизонти.
Процеси накопичення темного гумусу йдуть в семіарідних і семігумідних ландшафтах степової та широколиственной зон у чорноземах, темногумусових грунтах, темногумусових солонцях і солодях, темно-сірих лісових, алювіальних і інших грунтах цих зон. Грунти насичені підставами, реакція змінюється від нейтральної до слаболужної. У результаті утворюється гумус з переважанням гумінових кислот, який забарвлює грунтову масу в темно-сірі кольори. Горизонти з накопиченням такого гумусу вище 5-6% є темногумусовимі.
Перегнійно-темногумусовие акумуляції формуються в гірських умовах, під альпійськими луками. Відмінною їх особливістю є накопичення в грунтовій масі крім гумусових речовин різного групового складу ще й среднеразложівшіхся органічних залишків - перегною, що надає перегнійно-темногумусовуму горизонту темний колір, майже до чорного. Цей горизонт спостерігається в однойменних грунтах.
Перегнійно-темногумусовие грунту зазвичай займають найбільші площі в високогір'ях на абсолютних висотах 1500 - 3500 км . Вони формуються на масивно-кристалічних материнських породах магматичного і метаморфічного походження (граніти, гнейси, сланці); некарбонатних щільних осадових і (пісковиках і алевритів) і карбонатних щільних осадових (вапняки, доломіт і мергелі). Грунти в основному кам'янисті (скелетних), що забезпечує хороший дренаж і переважання окисних умов. За даними досліджень Е.Н. Молчанова і А.Е Молчанова [], в них йде інтенсивне накопичення гумусу типу модер, що включає велику кількість слабо і среднеразложівшіхся органічних залишків. Гумусові речовини та мулисті часточки, незважаючи на інтенсивний промивної режим і кислу реакцію, слабо виносяться за профілем, завдяки закріпленню біогенної нагромаджуваний елементами і коагуляцією глини полуторними оксидами. (?)
Процеси акумуляції та перетворення грубого органічної речовини.
Ці процеси йдуть у ландшафтах з уповільненою, через гідротермічного режиму, швидкістю розкладання і гуміфікації органічних залишків. Утворені при цьому акумуляції практично не пов'язані з мінеральною частиною грунту, як це спостерігається у разі накопичення гумусу, а можуть лише створювати механічну суміш. Результатом процесів цього виду стають органічні горизонти, які утворюються на поверхні грунту. При цьому автори, мабуть, не розглядають поверхневі горизонти підстилки - степовий повсть, лісовий опад і дрантя, тому що процеси їх утворення очевидні і не вимагають докладного розгляду. Маються на увазі більш потужні, специфічні горизонти, такі як торф, перегнійної горизонт та ін Різниця процесів у цій групі обумовлено різним режимом температури й вологості (а, отже, і ступенем розкладання), а також флористичним складом біоценозів, що утворюють ці акумуляції.
Процеси накопичення грубого гумусу обумовлені холодним гумідної і семігумідним кліматом континентального типу, тайговій або тундрової рослинністю з мохово-чагарничкових напочвенним покривом. Утворюється грубогумусовий горизонт - механічна суміш грубого органічної речовини (15-35% в горизонті) і мінеральної маси грунту темно-бурого і темно-коричневих кольорів. Зустрічається у грунтах типу ржавоземов, літоземах і кріометаморфіческіх грунтів.
Перегнійним акумуляції формуються в умовах перезволоження, поверхневого або грунтового, і широкому діапазоні температурного режиму. Горизонт характеризується високою, більше 50%, ступінь розкладання органічної речовини (до мажущейся маси чорного кольору) вмістом більше 25% від маси грунту. Є типовим для різних типів перегнійних грунтів.
Найбільш часто в грунтах Росії з даних групи процесів можна спостерігати процеси торфообразованія. Торф (субстанція з вмістом органічної речовини більше 35% і ступенем розкладання менше 50%) накопичується в умовах, що перешкоджають розкладанню. Лімітуючими мікробіологічну активність факторами може служити склад органічної речовини, що важко піддається розкладанню, тривалий перезволоження і нестачу тепла. У відмінних умовах зволоження і з різними видами рослин результат процесу торфообразованія теж різний. В.Д. Тонконогов та ін виділили кілька видів процесів:
Торф'яні акумуляції широко поширені в тундрі, тайгових ландшафтах з холодним, що обмежують процеси гуміфікації гумідної кліматі. Вони спостерігаються в підстилкове-торф'яному горизонті, не зазнають постійного перезволоження; при постійному перезволоженні може утворитися торф'яні горизонт (потужністю 10 - 50 см ). Ці горизонти спостерігаються у профілях тундрових, підзолистих, підзолів, подбурах та інших автоморфних і полугідроморфние грунтах тундр і північної тайги.
У болотних ландшафтах нашої зони торфообразовательний процес є провідним, і освічені їм грунтові горизонти служать діагностичними. У верхових болотах, джерелом перезволоження яких є тільки атмосферні опади, розвиваються оліготрофні-торф'яні акумуляції, що складаються з слаборазложившегося мохів в основному сфагнового роду. Утворений горизонт має світлий колір завдяки слабкій розкладання органічної речовини, і кислу або сільнокіслой реакцію, через малу змісту нейтралізуючих підстав. До цього процесу віднесені тільки ті, результатом дії яких є торф'яні горизонт потужністю більше 50 см .
Еутрофно-торф'яні акумуляції утворюються внаслідок тривалого перезволоження мінералізованими грунтовими водами - в низинних і почасти перехідних болотах. Утворений торф має більш темні кольори завдяки більшому ступені розкладанні і високу зольність в порівнянні з оліготрофні-торф'яними акумуляції
Сухоторфяние акумуляції накопичуються вже в умовах без перезволоження, в помірному кліматі морському, утворюючи відповідний органогенний горизонт з слаборазложившегося залишків.
До цієї ж групи процесів трансформації органічної речовини автори віднесли деструктивний торф'яні процес, що відбувається в природі при відриві торфу від грунтових вод через мерзлотного випинання і його активної мінералізації і оземленія.
ЕПП перетворення і пересування мінеральних і органічних продуктів грунтоутворення.
Характеристика, дана Грунтовим інститутом ім. В.В. Докучаєва, 2006 р .
У монографії Грунтового інституту імені В.В. Докучаєва наступну характеристику елементарних грунтоутворюючих процесів дають В.Д. Тонконогов, І.І. Лебедєва і М.І. Герасимова:
Процеси хемогенних диференціації
Процеси хемогенних диференціації полягають в міграції речовини за профілем і призводять до диференціації хімічних сполук елементів (оксидів, гідроксидів, солей) та органічної речовини в грунті.
Альфегумусовая (ілювіально-алюмо-залізисто-гумусова) диференціація - складний процес, що приводить до виникнення відмінностей у валовому вмісті оксидів Al, Fe і Si у верхніх горизонтах грунтового профілю. Відбувається в грунтах гумідної ландшафтах, як правило піщаних, в кислому середовищі і сильною ненасиченості ППК підставами. Його поділяють на два види - альфегумусовое іллювіірованіе і альфегумусовое оподзаліваніе, які можуть виступати як стадії єдиного альфегумусового макропроцесу.
Альфегумусовое іллювіірованіе - процес, що включає, по-перше, руйнування нестійких сполук заліза і алюмінію (головним чином силікатів) під дією фульвокислот і їх мобілізацію, по-друге, часткове біологічне поглинання Fe і Al зруйнованих силікатів; потім їх альфегумусовую міграцію з підстилки; і , нарешті, акумуляцію цих мобілізованих сполук у верхній мінеральної част і профілю. Утворюється безпосередньо під підстилкою іллювіальний альфегумусовий горизонт. Він характеризується наявністю суцільних гумусово-залізистих плівок по піщинок, утворенням «містків» між ними. Розрізняють декілька модифікацій цього процесу - ілювіально-гумусовий, утворює горизонт кавово-коричневих кольорів за рахунок переважної акумуляцією гумусу над залізом, і ілювіального-залізистий, жовто-охристого кольору з переважанням накопичення заліза. Процес альфегумусовго іллювіірованія характерний для подбуров, багатих алюмо-і ферросілікатамі, здатних до вивітрювання, в умовах нормального зволоження.
Альфегумусовое подзолообразованіе полягає у руйнуванні у верхній частині профілю залізо-і алюмосодержащіх мінералів і розчиненні залізистих плівок на поверхні мінеральних зерен, потім йде винесення продуктів руйнування з верхньої частини профілю, нарешті відбувається їх осадження в середній частині спільно з фульвокислот. У результаті цього процесу з'являється елювіально-ілювіально розподіл за профілем полуторних оксидів і гумусових кислот (зниження їх відносного змісту і залишкове підвищення вмісту кремнезему в білястому подзолистой горизонти, що залягають безпосередньо під органогенних). Така ситуація складається при грунтоутворенні на бідних полуторними оксилов пісках - освіті підзолів.
В окремий процес була виділена редокс-альфегумусовая диференціація профілю. Вона характеризується накладенням на альфегумусовий процес при сезонному переуважненіі обрію ще і процесів відновлення заліза, переходу в більш розчинну закисное форму, міграцію вниз по профілю, і осадження на радіальному окислювальному бар'єрі в окисной формі. У грунтах з інтенсивним розвитком цього процесу - светлоземах Західного Сибіру і Європейської Півночі спостерігається різко підвищений вміст заліза в іллювіальним горизонті щодо фульвокислот та алюмінію.
Процеси окислювально-відновної диференціації заліза і марганцю виявляються в грунтах з періодичним перезволоженням і контрастної зміною окислювально-відновного режимів - глееземах, осушуваних торфовищах, глеюваті грунтах у вигляді чергуванні глейовими плям відновленого заліза і іржавих - окисленого (мармуроподібний забарвлення), освіті конкрецій заліза і марганцю - Рудякова зерен, прімазок, і т.д. Процес полягає, по-перше, у переході, при перезволоженні, заліза в більш розчинне відновлене з'єднання, а потім, при нерівномірному з грунтової масі доступі кисню осадження заліза по порах і найбільш аерованих морфонем.
Гранулометричний текстурна диференціація.
До цієї групи грунтоутворювального процесів включені процеси, що призводять до гранулометричний і мінералогічної диференціації текстурно-диференційованих грунтів - підзолистих, лессівірованнних буроземах, солоду та солонців та ін У даній класифікації було виділено всього три основні процеси, що призводять до гранулометричний диференціації в цих грунтах - селективне оподзоліванія , лессіваж і солонцевих процес.
Селективне оподзоліванія по суті являє собою процес альфегумусового подзолообразованія (кислотний гідроліз мінералів реакційноздатними гумусовими, переважно фульвокислот, винесення продуктів руйнування вниз за профілем), з тією різницею, що при селективному оподзоліванія кислотного гідролізу піддаються вибірково тонкі частинки; продукти руйнування, як правило, не затримуються у грунтовому профілі і виносяться або з латеральним стоком, або в грунтові води. Утворюється елювіальний горизонт (з більш легким гранулометричним складом), нижче якого горизонт може не містити підвищену кількість глинистих фракцій.
Процеси диференціації солей
Процеси перемішування грунтової маси
Характеристика, дана Інститутом географії Російської академії наук, 1992 р .
Характеристика, дана Б.Г. Розановим, 1980 р .
Мікроморфологічних прояви ЕПП
Сполучення ЕПП - загальний грунтоутворювального макропроцес
ЕПП - поєднання з мікропроцесів
Згідно з ученням А.А. Роде, ЕПП -
Грунтові мікропроцеси - неспецифічні процеси, що можуть проходити і в інших середовищах, крім грунту. Виділяють:
Процеси обміну речовиною та енергією між грунтом і іншими пріродгимі тілами:
Багатосторонній обмін газами в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Багатосторонній обмін вологою в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Багатосторонній обмін тепловою енергією в системі атмосфера - рослини - грунт - грунт
Обмін короткохвильової і довгохвильової радіацією в системі Сонце - грунт - атмосфера - космічний простір
Двосторонній обмін зольними речовинами і азотом в системі грунт - рослини
Безобменное, переважно односторонній надходження синтезованого рослинами органічної речовини
Двосторонній обмін між грунтом і атмосферою пилом
Двосторонній обмін між грунтом і грунтом розчинними солями.
Процеси хімічного перетворення в грунтовому тілі:
Різноманітні реакції розкладання органічних сполук, що входять до складу рослинного опади
Мікробний синтез і мікробне розкладання органо сполук різної природи.
Окислення і відновлення сполук, переважно заліза та марганцю
Окремі реакції, що складають розкладання і перетворення первинних і вторинних мінералів, синтез вторинних.
Обмін молекулами та іонами і між твердою, рідкою і газовою фазами грунтів.
Зміни фізичного стану грунтів.
Фазові переходи води (випаровування і конденсація, замерзання і відтавання) і солей (розчинення і випадання в осад, кристалізація)
Зміна структурного стану грунтової маси (агрегація та дезагрегація; коагуляція і пептизація)
Зміни ступеня дисперсності твердих часток (фізична дроблення, освіта конкрецій, і т.д.)
Процеси пересування в грунтовому тілі:
Пересування повітря всередині грунту:
під впливом зміни тиску і температури дифузне пересування повітря в рідкій фазі пересування водяної пари під градієнтом його тиску
Пересування рідкої фази під впливом:
гравітаційних сил
каппілярних сил
сорбційних сил
осмотичних сил
Пересування твердої грунтової маси під впливом:
гравітації
грунтових і наземних тварин, рослин, і ріст коренів рослин
гравітаційних сил.
Неважко помітити, що всі ці перелічені типи мікропроцесів спостерігаються у всіх без винятку грунтах (крім, мабуть, мерзлотних явищ у грунтах без сезонного промерзання - червоноземи і жовтоземи, та ін)
Моделювання ЕПП

Глава 3. Розвиток процесів в часі - стадійність, зміна при розвитку грунту, послідовність, характерний час, завершеність
Відомий грунтознавець С.А. Захаров торкнувся у своїх дослідженнях і зміна грунтоутворювального процесу з часом. Еволюцію грунтів він представляв як неперіодичні зміни грунтів, на відміну від «життя» грунту, її сезонних змін. Були перераховані три випадки - 1) розвиток, або онтогенія грунту - утворення грунту з материнської породи, 2) еволюція грунту - зміна зрілої грунту в часі без зміни почвообразователей; 3) метаморфоз, зміна грунтів через зміни почвообразователей.
У розвитку грунту він виділяв кілька стадій:
1) перша стадія - освіти горизонту А
2) друга - освіта перехідного горизонту і збільшення перегнійно
3) третя - освіта перехідного горизонту в елювіальний та освіта горизонту ілювіально
Захаров розглядав онтогенія грунту як стадії «молодості», «зрілості» і «старості». У кінці останнього він навіть вживав поняття «смерть» грунти, вважаючи, що при подальшому вилуговуванні грунтів будь-якого типу слабшають його ознаки і властивості, тобто типи грунтів поступово будуть перетворюватися в підзолисті. За Захарову, грунт у своєму розвитку відповідає грунтовому типу лише на стадії зрілості. Для випадку еволюції грунту він, цитуючи проф. Коссовіч, пропонує поступову зміну лужного вивітрювання, при подальшому вилуговуванні і накопиченні гумусових речовин, кислотним типом. Описується ситуація зміни процесів для рендзини: вилуговування - оподзоліванія; по Коссовіч, будь-яка грунт - це стадія спільного для всіх грунтів грунтоутворювального процесу, що розвивається по подзолистой типу. У разі настання лісу на степ він описує наступний ряд змін (з досліджень Коржинського): зміна чорного забарвлення в сіру, потім і в білуваті, зникнення порошиста-зернистої структури, поява присипки, освіта підзолистого горизонту. Йде вимивання - спершу Ca і Mg, а потім Fe2O3 Al2O3.
Виділимо найбільш відомі ряди послідовних змін грунтоутворювального процесів.

Список літератури
1. Аристовские Т.В. Мікробіологія процесів грунтоутворення. - Л.: Наука, 1980. - 187 с.
2. Генезис і географія грунтів. До шістдесятиріччя академіка І.П. Герасимова. - М.: Наука, 1966. - 208 с.
3. Геннадієм О.М., Глазовська М.А. Географія грунтів з основами грунтознавства. - М.: Вища школа, 2003. - 461 с.
4. Герасимов І.П., Глазовська М.А. Основи грунтознавства та географія грунтів. - М.: Державне видавництво географічної літератури, 1960. - 490 с.
5. Герасимов І.П. Сучасний Докучаєвський підхід до класифікації грунтів та його застосування на грунтових картах СРСР і світу / / Грунтознавство. - 1964. - № 6. - С. 1-14
6. Герасимов І.П. Елементарні грунтові процеси як основа для генетичної діагностики грунтів / / Грунтознавство. - 1973. № 5. - С. 102-113
7. Герасимов І.П. Досвід генетичної діагностики грунтів СРСР на основі елементарних грунтових процесів / / Грунтознавство. - 1975. № 5. - С. 5-9
8. Герасимов І.П. Вчення В.В. Докучаєва та сучасність. - М: Думка, 1986 - 124 с.
9. Герасимова М.І. Про мікроморфологічних діагностиці елементарних грунтових процесів / / Грунтознавство. - 1985. № 11. - С. 105-113
10. Глазовська М.А. Грунти світу. - Ч.1. і 2. 1973. - С.
11. Докучаєв В.В. Дорожче золота російська чорнозем. - М.: Видавництво Московського університету, 1994. - 544 с.
12. Докучаєв В.В. Вибрані твори. Т.1. Російський чорнозем (1883). - М.: ОГИЗ Державне видавництво сільськогосподарської літератури, 1948. - 480 с.
13. Дюшофур Ф. Елементарні грунтові процеси: можливості застосування у класифікації та діагностиці / / Грунтознавство - 1985. № 11. - С. 46-53
14. Захаров С.О. Курс грунтознавства. - М., Л.: Державне видавництво сільськогосподарської і колгоспно-кооперативної літератури, 1931. - 438 с.
15. Козловський Ф.І. Теорія і методи вивчення грунтового покриву. - М.: ГЕОС, 2003. - 536 с.
16. Неуструев. С.С. Класифікація грунтоутворювального процесів. Коротка інструкція для вивчення грунтів у природі. - Петроград: Комерційна скоропечатная, 1916 - 43 с.
17. Неуструев С.С. Генезис і географія грунтів. - М.: Наука, 1977. - 328 с.
18. Грунтоутворювального процеси. Колектив авторів під ред. М.С. Сімакова, В.Д. Тонконогова. - М.: Грунтовий інститут імені В.В. Докучаєва, 2006. - 510 с.
19. Грунтові процеси та просторово-тимчасова організація грунтів. Російська Академія наук. - М.: Наука, 2006. - 568 с.
20. Процеси грунтоутворення та еволюція грунтів. Отв.ред. Таргульян В.О., Величко А.А. - М: Наука, 1985 - 249 с.
21. Роде А.А. Генезис грунтів та сучасні процеси грунтоутворення. - М.: Наука, 1984. - 256 с.
22. Роде А.А. Грунтоутворювального процеси та їх вивчення стаціонарним методом / / Принципи організації і методи стаціонарного вивчення грунтів. - М.: Наука, 1976. - С. 5-33.
23. Розанов Б.Г. Генетична морфологія грунтів. - М.: Видавництво Московського університету, 1975. - 294 с.
24. Самойлова Є.М. Про поняття «елементарний грунтоутворювального процес» / / Вісник МГУ, сер. Грунтознавство. - 1986. № 3. - С. 7-12.
25. Самойлова Є.М. Еволюція грунтів. - М.: Видавництво Московського університету, 1991. - 40 с.?
26. Сибірцев. Н.М. Грунтознавство. Випуск 1-3. - СПб.: Друкарня І.М. Скороходова, 1900. - 546 с.
27. Соколов І.А. Теоретичні проблеми генетичного грунтознавства. - К.: ВО Наука, 1993. - 232 с.
28. Соколова Т.А., Дронова Т.Я. Про діагностику і механізм процесу оглініванія в деяких типах грунтів / / Грунтознавство. - 1983. № 7. - С. 16-25
29. Таргульян В.О. Грунтоутворення та елементарні грунтоутворювального процеси / / Грунтознавство. - 1985. № 11. - С.36-45
30. Таргульян В.О. Елементарні грунтоутворювального процеси / / Грунтознавство. - 2005. № 12. - С. 1412-1422.
31. Елементарні грунтоутворювального процеси: Досвід концептуального аналізу, характеристика, систематика. - М.: Наука, 1992. - 184 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Сільське, лісове господарство та землекористування | Диплом
245.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Грунтоутворювального процеси в дерново підзолистих грунтах
Грунтоутворювального процеси в дерново-підзолистих грунтах
Розвиток бренду в часі
Розвиток культури у часі та просторі
Навчання виховання і розвиток - основні педагогічні процеси
Навчання виховання і розвиток основні педагогічні процеси
Динамічні процеси в малій групі та розвиток малої групи
Степові сусіди Стародавньої Русі етнічні процеси і суспільний розвиток
Вплив важких металів на ріст розвиток та інші фізіологічні процеси у
© Усі права захищені
написати до нас