4. Обладая свойством плодородия, почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек изменяет ее свойства, режимы и плодородие, оказывает влияние на природные факторы почвообразования. Вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур меняют растительность; осушение или орошение меняют водный режим почвы. Большое влияние на почву оказывают приемы обработки, применение удобрений и химическая мелиорация, которые зачастую изменяют ее свойства коренным образом. Таким образом, почва становится не только средством производства и предметом труда, но и частично продуктом этого труда.
Глава 2
ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД
Планета Земля состоит из минералов и горных пород, которые служат основой формирования почв и определяют их свойства.
Минералы являются природными химическими соединениями различных элементов, могут быть твердыми — кварц (Si02); доломит [Са, Mg(C03)2]; гематит (Fe203); микроклин [(K3Na)(AlSi308)]; галит (NaCl); кальцит (СаС03); магнезит (MgC03) и др.; жидкими — вода (Н20); газообразными — диоксид углерода (С02); аммиак (NH3); метан (СН4); водород (Н2) и др. Известно более двух тысяч минералов. Минералы, часто встречающиеся и образующие основу горных пород, называют породообразующими. Содержание минералов в земной коре представлено в табл. 2.
По данным американского геохимика Ф. У. Кларка, среди породообразующих минералов преобладают полевые шпаты, пи-роксены, кварц, в которых содержание кислорода (49 %), кремния (26 %), алюминия (7,45 %) составляет по массе 82,5 %. Остальных элементов значительно меньше. Например, калия — 2,35 %, фосфора — 0,12, азота — 0,04 %.
Горные породы — природные агрегаты минералов, образующие геологические тела более или менее постоянного химического состава. Форма, размеры и взаимное расположение минералов обусловливают структуру и текстуру горных пород.
Минералы, образовавшиеся в недрах земной коры из компонентов магмы, называют первичными: лабрадор — Ca[Al2Sil208], микроклин — [(K3Na)(AlSi308)], ортоклаз — K2[Al2Si6016],
кварц — Si02, слюда — KAl2[AlSi3OI0][OH]2, флюорит — CaF2, кальцит — СаС03, сидерит — FeC03, пирит — FeS2 и др.
| Таблица 2. Содержание породообразующих минералов в земной коре (по А. Е. Ферсману) | ||
|---|---|---|
| № п/п | Название минерала | % по массе |
| 1 | Полевые шпаты: ортоклаз K2[AI2Si6016], микроклин [(K3Na) (AISi308)] и др. | 55 |
| 2 | Пироксены — R2[Si206], где R — Na, Са, Mg, Fe, AI и др. Например, эги-рин — Na Fe[Si206] и амфиболы — цепочечные силикаты, содержащие калий, натрий, кальций, алюминий, железо, кремний, фтор и др., в основании которых структура [Si4011] | 15 |
| 3 | Кварц и его разновидности — горный хрусталь, аметист, халцедон, цитрин и др. | 12 |
| | 4 | Вода в свободном и поглощенном состоянии | 8, 25 |
| I 5 | Слюды | 3 |
| 6 | Оксиды и гидроксиды — Fe203, Al203, Si02 - лН20, Fe203 • лН20, А1(0Н)3 идр. | 3 |
| 7 | Глинистые минералы — каолинит AI4[Si4O10] (0Н)8, монтмориллонит [AI4(OH)4Si8O20] • лН20, вермикулит (Mg, Fe2+, Fe , Mg)2_3(0H)2[(SiAI)4010]4H20 | 1,5 |
| 8 | Кальцит —Са С03 | 1,5 |
| 9 | Фосфаты — Са3(Р04)2, Са5[Р04]30Н и др. | 0,75 |
Первичные минералы, попадая на дневную поверхность в результате вулканических процессов, подвергаются выветриванию. Величина частиц первичных минералов крупнее 0,001 мм.
В результате сложных физических, химических и биологических процессов образуются новые минералы, которые называют вторичными. По происхождению такие минералы делятся на две группы:
а) связанные с постмагматическими и метаморфическими, главным образом гидротермальными процессами (образовавшиеся в результате серитизации, хлоритизации, каолинизации и др.);
б) связанные с гипергенными процессаим (выветриванием и химической седиментацией) — это различные глинистые минералы, оксиды и гидроксиды, карбонаты, хлориды, сульфаты и др.
Вторичные минералы преобладают в виде частиц менее 0,001 мм.