Формирование различных типов почв в зависимости от условий выветривания

Почву можно определить как природный агрегат с органическим содержанием или без него, который может быть разделен легким механическим перемешиванием. Почвы состоят из минеральных зерен. Горные породы – это агрегаты, состоящие из минеральных зерен, которые связаны друг с другом посредством когезионной силы.
Процесс выветривания, происходящий со временем, уменьшает связность зерен и приводит к распаду больших масс горных пород на мелкие частицы, называемые почвой. Таким образом, образование почвы является результатом выветривания материнской породы.

Формирование почв

Почвы формируются либо путем

1. Механическое выветривание

Механическое выветривание или физическая дезинтеграция материнских пород может происходить в результате следующих процессов:
Температурные изменения: Все типы пород не могут иметь одинаковый термический коэффициент, поэтому они ведут себя по-разному при различных температурах. Это приводит к неравномерному расширению и сжатию при изменении температуры. Когда этот процесс повторяется несколько раз, порода начинает разрушаться и образуются почвы.
Клиновидное действие льда: Горные породы состоят из пор, которые заполняются водой. При температуре замерзания лед замерзает и увеличивается в объеме. Это изменение объема приводит к расширению площади. В результате образуются трещины, а дальнейшее расширение приводит к распространению трещин. Это приведет к образованию разломанных кусков, которые в конечном итоге превратятся в почву.
Распространение корней растений: Корни деревьев и кустарников растут в трещинах и расщелинах скал, на скалы действуют силы. Сегменты породы раздвигаются и происходит дезинтеграция пород.

Механическое выветривание горных пород в результате распространения корней деревьев. Image Courtesy: Университет Организации космических исследований, Кен де Пюэ

Абразия: Движение воды, ветра и ледников по поверхности породы приводит к истиранию и размыванию. Это приводит к образованию почв.
Физическая дезинтеграция горных пород не приведет к изменению химического состава. Свойства почвы будут аналогичны свойствам материнской породы. Почвы, образованные в результате физического разрушения, – это гравий, песок и крупнозернистые почвы.

2.Химическое выветривание

Легкое преобразование твердых пород в мягкие и поддающиеся эрозии материалы происходит в процессе химического выветривания или химического разложения. Ниже перечислены основные типы химического разложения, происходящие в горных породах.
Гидратация: При гидратации вода соединяется с минералами породы, в результате чего образуется новое химическое соединение. Химическая реакция вызывает изменение объема и разложение породы на мелкие частицы.
Примером реакции гидратации, протекающей в почве, является гидролиз SiO2

SiO2+ 2H2O —> Si(OH)4

Карбонизация: Это тип химического разложения, при котором углекислый газ в атмосфере соединяется с водой, образуя углекислоту. Углекислота вступает в химическую реакцию с горными породами и вызывает их разложение.
Осадочные породы, содержащие карбонат кальция, являются продуктами химической реакции горных пород в результате карбонизации.
Окисление: Окисление происходит, когда ионы кислорода соединяются с минералами в породе. Окисление приводит к разложению горных пород.
Раствор: Некоторые минералы горных пород образуют с водой раствор, когда они растворяются в воде. В растворе происходит химическая реакция и образуются почвы.
Гидролиз: Это химический процесс, в ходе которого вода диссоциирует на ионы H+ и OH-. Катионы водорода замещают металлические ионы, такие как кальций, натрий и калий в минералах горных пород, и образуются почвы с новым химическим составом.

Рэдфордский университет

Большинство глинистых минералов образуются в результате химического разложения. Пластичные свойства почвам придают глинистые минералы. Следовательно, глинистые почвы являются основными продуктами химического разложения горных пород.

Различные типы почв

Как уже упоминалось выше, почвы могут формироваться в результате физических или химических процессов выветривания. Размер отдельных частиц может варьироваться от небольшого коллоидного состояния до крупных валунов. Отсюда следует вывод, что все продукты выветривания горных пород можно считать почвами.

1. Типы почв в зависимости от размера зерен

• Булыжники : Они больше, чем галька, и меньше, чем валуны. Размер составляет от 64 до 256 мм.
• Гравий: Диаметр от 4,75 до 76,2 мм.
• Глина: Зерна почвы мельче 0,002 мм.
• Ил: Зерна почвы размером от 0,075 до 0,002 мм.
• Песок: Частицы, видимые невооруженным глазом, размером менее 4,75 мм

Глина, песок, ил и суглинок ; Image Courtesy: Wilson Bros Gardens

2. Типы почв по происхождению

По происхождению почвы можно разделить на два типа:
Остаточные почвы: Эти типы почв остаются на месте своего образования. Они расположены вблизи выветрившейся материнской породы. Два фактора, определяющие глубину залегания остаточных почв, – это время воздействия и климатические условия. Они жесткие и стабильные в температурных зонах. Размер остаточных почв неограничен.
Транспортируемые почвы: Как видно из названия, это почвы, которые переносятся из зоны выветривания в другое место с помощью таких транспортных агентов, как ветер, вода, лед или гравитация. На основании этого они классифицируются, как показано в таблице ниже.

Таблица.1: Различные транспортируемые почвы и их транспортирующий агент

Sl. Нет
Тип почвы
Транспортирующий агент
Свойства
1
Аллювиальная почва
Текущая вода
Крупные и мелкие частицы
2
Озерная почва
Вода – отложения в тихих озерах
3
Морские почвы
Морская вода
4
Эоловые почвы
Ветер
Ил – низкая плотность и высокая сжимаемость
5
Коллювиальные почвы
Гравитационная сила
6
Ледниковые почвы
Ледники
Мелкие частицы, валуны
Почвы, сформированные в одном месте, могут переноситься в другие места под воздействием таких факторов, как вода, лед, ветер и гравитация.
Органические почвы и неорганические почвы: Почвы, имеющие органическое происхождение, относятся к категории органических почв. Они образуются в результате роста и разложения растений, оболочек организмов, неорганических скелетов и т.д. Иногда содержание неорганических веществ из какого-либо источника может сделать почву неорганической.

Различные почвы, используемые на практике

• Классификация горных пород с примерами.
• Петра Иордания: объект всемирного наследия под угрозой.
• Исследование свойств горной массы для строительства фундамента.
• Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
• Различные типы почвы – песок, ил, глина и суглинок.
• Каковы причины разрушения склонов?.
• Натриевые почвы: влияние, свойства и лечение.