Formarea si alcătuirea părtȚII minerale a solului

7/28/2019 Formarea si alctuirea prtII minerale a solului

1/9

UNIVERSITATEA DE TIIN E AGRONOMICE SI MEDICINR BUCURE TI FACULTATEA DE AGRICULTUR

Specializarea Agicultur

Curs cu frecven redus

Referat Disciplina:

PEDOLOGIE

Tema:Formarea si alctuirea pr ii minerale a solului

Student: Pcuraru Ionu

Anul: I

Bucure ti

2012

1


2/9

FORMAREA SI ALCTUIREA PRT II MINERALE A SOLULUI

Solul s-a format la suprafaa litosferei prin transformarea mineralelor i rocilor n urmaaciunii factorilor pedogenetici. n litosfer se gsesc toate elementele chimice, ns, nproporii foarte diferite. Aadar, elemente ca: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg i H reprezintpeste 98 % din masa litosferei, sub 1,5 % este reprezentat de P, S, Mn, Ti, C, Cl i numai 0,5% reprezint celelalte elemente. (tab.3.1.).

Compoziia chimic a litosferei n primii 16 km

(dup Saukov)

Tabelul 3.1.

NR.

CRT. ELEMENTUL

CLARKE I

WASHINGTO

N

FERSMAN VINOGRADO

V

1. Oxigen 49.5 49.1 47.22. Siliciu 25.7 26.0 27.63. Aluminiu 7.5 7.4 8.84. Fier 4.7 4.2 5.15. Calciu 3.9 3.2 3.66. Natriu 2.6 2.4 2.67. Potasiu 2.4 2.3 2.68. Magneziu 1.9 2.3 2.19. Hidrogen 0.88 1.0 0.1510. Titan 0.58 0.6 0.611. Clor 0.19 0.2 0.0412. Fosfor 0.12 0.12 0.0813. Carbon 0.08 0.35 0.1014. Sulf 0.04 0.10 0.515. Mangan 0.03 0.10 0.0916. Azot 0.03 0.04 0.01

Compoziia mineralogic a scoarei

Elementele native reprezint circa 0,1 % din masa scoarei (Au, Ag, Pb, S, C, etc.)

ns multe de gsesc sub form de combinaii chimice omogene, formnd minerale. Acesteaau fost grupate n patru clase n funcie de compoziia chimic i structura cristalin astfel:

2


3/9

Clasa sulfuri i sulfosruri , care include combinaii ale sulfului cu diferite metale imetaloide din scoar. Cel mai rspndit este sulfura de fier care se gsete sub mai multeforme: pirita (FeS2), marcasita (FeS), galena (PbS), blenda (ZnS).

Clasa sruri haloide , grupeaz combinaii naturale ale halogenilor cu diferite metale:sare gem (NaCl), fluorina (CaFl2), silvina (KCl) reprezentnd 0,5 % din greutatea litosferei.

Clasa oxizi i hidroxizi , include diferite combinaii ale metalelor i metaloidelor cuoxigenul i gruparea OH-, reprezentnd circa 17 % din greutatea scoarei. Aici, se potprezenta:

- oxizii siliciului care se gsesc sub trei forme: cristalizat (cuarul), fin cristalizat(calcedonie) i amorf (silex);

- oxizii fierului, ncepnd cu hematitul (Fe2O3) pn la limnit (Fe2O3 n H2O );- oxizii i hidroxizii aluminiului, reprezentai de: corindon, hidrargilit i diaspor;- oxizii de mangan, avnd ca reprezentant principal, piroluzita (MnO2).Clasa sruri oxigenate , care au fost grupate n: sruri cu radicali RO3 (carbonai, nitrai i borai);

Nitraii , sunt sruri ale acidului azotic, mai recunoscui fiind nitratul de sodiu (NaNO3)sau salpetru de Chile i nitratul de potasiu (KNO3) sau salpetru de India.

Carbonaii , sunt sruri ale acidului carbonic, cu rspndire mai mare (cca. 7% dingreutatea scoarei) avnd ca reprezentant principal carbonatul de calciu (CaCO3) care nnatur se gsete sub form ce calcit i aragonit, fiind utilizat ca amendament pentrucorectarea reaciei acide a solurilor.

sruri oxigenate cu radicali RO4 (fosfai, sulfai, cromai etc.).Sulfaii, constituie srurile acidului sulfuric, cel mai cunoscut fiind gipsul (CaSO4 2H2O)

utilizat ca amendament pentru corectarea reaciei alcaline a solurilor.Fosfaii , sunt reprezentai de sruri ale acidului fosforic iar ca minerale specifice mai

importante se pot aminti: apatita i vivianitul. sruri oxigenate cu radicali SiO4 (silicai), care reprezint aproximativ 35 % din totalul

mineralelor i circa 75 % din greutatea litosferei. Sunt componeni principali ai tuturor rocilor,prezint structur cristalin, la baza reelei fiind tetraedrul de siliciu. n funcie de dispunereatetraedrilor, au fost separate 5 categorii de silicai:

- silicai cu tetraedri independeni (olivina, epidotul etc.);- silicai cu grupe finite de tetraedri, cel mai rspndit fiind turmalina;

- silicai cu lanuri infinite de tetraedri, care cuprind dou grupe: cu lanuri simple(piroxeni augitul ) i cu lanuri duble (amfiboli hornblenda );

3


4/9

- silicai cu straturi infinite de tetraedri, avnd ca reprezentani principali: mica alb(muscovitul) i mica neagr (biotitul);

- silicai cu reele n spaiu, caz n care tetraedrii sunt aezai n toate direciile icuprind dou grupe: feldspai (ortoza, albitul i anortitul) i feldspatoizii (sodalitul).

Compoziia petrografic a scoarei

Petrografia este o ramur a tiinelor geologice, care se ocup cu studiul, clasificareai descrierea rocilor, acestea fiind o asociere de dou sau mai multe minerale care iau partela alctuirea litosferei. Dup origine i modul de formare acestea pot fi:

Roci magmatice (eruptive, vulcanice) care s-au format prin consolidarea magmei(topitur de silicai i oxizi saturat cu vapori i gaze) la diferite adncimi n scoar. Ex:granit, sienit, trahit, andezit, gabrou, bazalt, diorit etc.

Roci metamorfice , care s-au format prin transformarea rocilor preexistente(magmatice, sedimentare sau chiar metamorfice) n condiii diferite de presiune, temperaturi chimism, ca urmare a ascensiunii topiturii magmatice sau a unor micri tectonice. Ex:filite, gnaisuri, isturi, micaisturi, marmura, cuaritul etc.

Rocile sedimentare , care provin din sedimentarea materialului rezultat dindezagregarea i alterarea celorlalte categorii de roci, coninnd uneori n masa acestoraresturi de animale sau plante fosile. Volumul litosferei este constituit n proporie de 95 % dinroci magmatice i metamorfice i 5 % din roci sedimentare. La suprafaa globului ns,predomin rocile sedimentare circa 75 % i restul de 25 % reprezint rocile magmatice imetamorfice.

n funcie de compoziie, locul i modul de formare, cestea pot fi: detritice, deprecipitare fizico-chimic i biogene (organogene). Rocile detritice sunt difereniate n funciede dimensiunea particulelor componente (pietri, nisip, praf, argil) rezultnd: conglomerate,

gresii, loess, lehm, marne, argile etc.).Rocile de precipitare fizico-chimic, s-au format n diverse condiii de sedimentare

(lacuri, bli) cu formarea de calcare, cret etc.Rocile biogene (organogene) sunt asemntoare celor de precipitare ns conin n

masa acestora urme de vieuitoare (frunze, cochilii etc.).

Procese de formare a prii minerale a solului

Datorit agenilor atmosferei, hidrosferei i biosferei mineralele i rocile au fost supuseanumitor transformri prin care acestea trec n forme mai simple, accesibile organismelor i

4


5/9

microorganismelor. Aceste procese sunt de natur fizic (dezagregarea), care const ntr-omrunire a acestora i de natur chimic (alterarea), ce const n transformarea mineralelor n compui mai simpli.

3.3.1 Dezagragarea, este un proces fizico-mecanic sau/i bio-mecanic de mrunire amineralelor i rocilor n fragmente mai mici, fr a suferi modificri chimice. Aceste proceseau loc sub influena agenilor atmosferici (variaiilor de temperatur i vnt (regim eolian).

Variaiile de temperatur . Datorit conductibilitii reduse a rocilor i mineralelor,acestea se nclzesc mai repede i mai intens la suprafa, fa de interior, fapt pentru carestraturile de la suprafa se desprind de cele interioare. Cnd temperatura scade, fenomenulare loc invers producndu-se fisuri perpendiculare pe suprafaa rocii.

Regimul eolian . Se manifest prin sfrmarea mecanic a rocilor, datorit forei deizbire a vntului (300-400 kg/cm2), aciune care cuprinde trei procese: erodare, transport isedimentare. (vezi Babele i Sfinxul). Transportul materialelor se face fie prin rostogolire, fieprin antrenarea lor aerian n funcie de puterea de transport a vntului.

Hidrosfera, acioneaz prin intermediul apei din fisuri i pori, a apei de iroire itorenilor, a apelor curgtoare, a apei sub form de zpad i gheari. Apa poate ptrundeprin fisuri i pori exercitnd o presiune de 1,5 respectiv 1500 kg/cm2. Apele de iroire, toreniii apele curgtoare, pot disloca mari cantiti de material solid care este mrunit permanentprin lovire i rostogolire.

Biosfera, acioneaz prin activitatea organismelor vegetale i animale. Organismelevegetale acioneaz prin rdcinile plantelor care exercit presiuni de 30-50 kg/cm2.Organismele animale, pot provoca mrunirea materialului solid, prin galeriile, canalele saucuiburile spate de acestea pentru procurarea hranei.

Gravitaia. Pe marginile prpstiilor, abrupturilor, se pot desprinde blocuri mari de

stnc, ce pot aciona i alte fragmente, care prin cdere, frecare, izbire, acestea semrunesc.

Alterarea

Spre deosebire de dezagregare, care determin o simpl mrunire a mineralelor,alterarea const n transformarea mineralelor cu formare de noi compui. Alterarea, are locpe cale chimic i biologic sau biochimic. Se produce concomitent cu dezagregarea, fiind

procese care se compenseaz.

5


6/9

Alterarea, se manifest printr-o serie de procese chimice mai simple, ns, importanmai mare prezinthidratarea, dizolvarea, hidroliza, carbonatarea i oxido-reducerea.

Hidratarea , este un proces fizico-chimic de atracie a apei n stare molecular sau subform de OH- la suprafaa particulelor minerale (hidratare fizic ) i de ptrundere a apei nreeaua cristalin a mineralelor (hidratare chimic ). (fig. 3.1.).

Schema hidratrii unui mineral

Dizolvarea , este procesul prin care o substan trece n soluie fr a-i modificanatura chimic. Acioneaz n principal asupra mineralelor solubile prin trecerea ionilor nsoluie dar i asupra celor insolubile prin desfacerea legturilor i dispersia ionilor.

De asemenea, prin dizolvare, sunt ndeprtate produsele rezultate prin alte procese de

alterare, apa acionnd n continuare asupra particulelor minerale primare.Hidroliza, reprezint procesul de descompunere a unei sri sub aciunea apei n acidul

i baza din care s-a format. Constituie principalul proces prin care se altereaz silicaii,acetia fiind considerai sruri ale unui acid slab (acidul silicic) cu baze tari (NaOH, KOH,Ca(OH)2 etc.

Silicaii fiind insolubili, hidroliza acestora se desfoar n mai multe faze:debazificare, desilicifiere i argilizare.

Carbonatarea , este determinat de prezena CO2 dizolvat n ap, care acioneazasupra mineralelor i rocilor cu formarea de carbonai. Aadar, prin debazificarea silicailor rezult hidroxizi care pot reaciona cu dioxidul de carbon formnd carbonaii.

2KOH + CO2 + H2O = K2CO3 + 2H2O2NaOH + CO2 + H2O = Na2CO3 + 2H2OCa(OH)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2H2OMg(OH)2+ CO2 + H2O = MgCO3 + 2H2O

6


7/9

Oxido-reducerea , proces prin care o substan se combin cu oxigenul. Poate avealoc att prin acceptare de oxigen ct i prin pierdere de hidrogen. Reducerea este procesulinvers oxidrii. Procesele de oxidare sunt aerobe iar cele de reducere sunt anaerobe. Celemai frecvente procese de oxidare care au loc n masa solului pot fi ntlnite la compuiifierului, sulfului i manganului, elemente care se gsesc n compoziia diverselor minerale.

De exemplu, fierul prin oxidare trece n hematit (Fe2O3), manganul trece n piroluzit(MnO2) etc.

Produi rezultai prin procese de dezagregare i alterare

Produii rezultai n urma dezagregrii i alterrii se pot diferenia dup gradul demrunire i compoziia chimic. Principalii produi rezultai n urma acestor procese suntreprezentai de: sruri, oxizi i hidroxizi, silice coloidal, minerale argiloase, praf, nisip, pietrietc.

Srurile , rezult n urma reaciei dintre baze cu diferii acizi, (neutralizare) i pot fi:uor solubile, mijlociu solubile, greu solubile i foarte greu solubile.

Cele mai frecvente sruri uor solubile sunt srurile acidului azotic (azotai de Na, K,Ca); srurile acidului clorhidric (cloruri de Na, K, Mg, Ca); sruri ale acidului sulfuric (sulfaide Na, K, Mg), fosfai feroi; Acestea pot fi uor levigate pe profilul de sol.

Srurile mijlociu solubile, sunt reprezentate de sulfatul de calciu (gips), care nregiunile umede poate fi levigat pn n apa freatic.

Srurile greu solubile sunt reprezentate de carbonat de calciu i magneziu, care deregul influeneaz pozitiv proprietile fizico-chimice ale solului. Acestea pot deveni solubile n apa ncrcat cu CO2, devenind bicarbonai.

Srurile foarte greu solubile sunt reprezentate de fosfaii de fier i aluminiu, frecvent ntlnite n solurile acide rezultate prin combinarea acidului fosforic cu fierul i aluminiul.

Oxizii i hidroxizii , mai rspndii din masa solului sunt cei de fier, mangan aluminiui siliciu care se formeaz prin alterarea silicailor.

Oxizii i hidroxizii de fier , provin prin alterarea mineralelor care conin ioni de fier nreeaua cristalin. Fierul este scos din reea sub form de hidroxid de fier care prindeshidratare trece n sescvioxizi (hematit, goethit, limonit sau limnit.

Oxizii i hidroxizii de aluminiu , ca i fierul provin din alterarea diferiilor silicai ce coninacest element. Hidroxidul de aluminiu se transform n sescvioxizi de aluminiu (hidrargilit,

diaspor sau corindon) n funcie de gradul de hidratare.

7


8/9

Oxizii i hidroxizii de mangan , se ntlnesc n cantiti mici n sol i pot fi pui neviden n solurile umede, sub form de pete brun-nchise sau concreiuni (bobovine).

Silice coloidal sau silice hidratat (SiO2 . nH2O), rezult n sol prin alterarea silicailor sub form de pulbere fin de culoare albicioas. Prin deshidratare, se poate transforma nparticule fine de cuar secundar.

Mineralele argiloase , cuprind o serie de silicai secundari rezultai prin alterareasilicailor primari. n funcie de structura intern a acestora, pot fi: minerale argiloase cu foiebistratificate (caolinit i halloysit) i cu foie tristratificate care se mpart n dou grupe: grupasmectitului (montmorillonit, beidellit, nontronit) i grupa micelor hidratate (illit, vermiculitglauconit).

Praful , este constituit din particule cu diametrul cuprins ntre 0,02 i 0,002 mm. Spredeosebire de argil, praful prezint aceeai compoziie mineralogic cu cea a rocii saumineralului din care provine. Prin cimentarea acestor particule se formeaz anumite rocisedimentare (loess, depozite loessoide etc.).

Nisipul , reprezentat prin particule mai grosiere cu diametrul cuprins ntre 2-0.2 mm(nisip grosier) i 0.2-0.02 mm (nisip fin). Prin dezagregare se poate transforma n praf sau sepoate menine ca atare.

Pietri, pietre, bolovani , constituite din fragmente de roci sau minerale cu diametrulde peste 2 mm. Aceste fragmente constituie scheletul solului, pot fi formate dintr-un singur mineral sau pot avea o compoziie heterogen. Prin dezagregarea i alterarea acestora, potrezulta alte produse.

Bibliografie1. Blaga Gh., Filipov F., Rusu I., Udrescu S., Vasile D., - Pedologie. Ed. Academe

Press, Cluj Napoca, 2005

8


9/9

2. Blaga Gh., Rusu I., Udrescu S., Vasile D., - Pedologie . Ed. Didactic i PedagogicRA, Bucure ti 1996.

3. Mihalache M. Pedologie, geneza, propriet ile i alctuirea solului. Editura Ceres, Bucure ti, 2006

4. Mihalache M. Pedologie. nv mnt frecvent redus, Editura Ceres, Bucure ti

9

Formarea si alcătuirea părtȚII minerale a solului

Documents

Transcript of Formarea si alcătuirea părtȚII minerale a solului