Различные сочетания указанных выше трех групп соединений обусловливают большое разнообразие почвенных цветов и оттенков.
Почвенные новообразования связаны с выделением и скоплением различных веществ, создаваемых в почвенной толще в процессе почвообразования. Новообразования могут быть химического и биологического происхождения.
Среди новообразований химического происхождения наиболее часто встречаются:
• выделения углекислой извести СаСО3 белого и грязно-белого цветов в форме карбонатной плесени, карбонатных трубочек и «белоглазки» — бесформенных белых скоплений извести;
• беловатые скопления легкорастворимых солей — хлоридов и сульфатов в виде белой мучнистой присыпки на поверхности почв солонцово-солончакового рода;
• белые выделения и стяжения гипса CaSO4, встречающиеся в солончаках в форме выцветов, налетов, прожилок;
• красно-бурые, ржаво-охристые, розовые, желтые, грязно-зеленоватые и черные выделения железа и марганца в виде пятен, выцветов, налетов, «бобовин» — шаровидных скоплений с размерами от 0,5 мм до 10 мм и более;
• выделения кремнекислоты в виде присыпки, припудренности белесоватого цвета, характерные для почв подзолистого типа.
К новообразованиям биологического происхождения относятся в первую очередь капролиты — экскременты дождевых червей в виде небольших зернистых клубочков, а также дендриты, корневины, кротовины и червоточины, первые из которых представляют собой узоры мелких корешков на поверхности отдельностей (агрегатов отдельных структурных единиц почвы), а вторые — сгнившие крупные корни растений.
Анализ новообразований позволяет судить о происхождении почвы. Например, наличие сизоватых и ржаво-охристых пятен указывает на то, что формирование почвы происходило в условиях повышенной влажности.
Под включениями понимают тела органического или минерального происхождения, случайно попавшие в почву и генетически не связанные с ее образованием. К ним относятся валуны и другие обломки горных пород, раковины и кости животных, кусочки строительных или других производственных материалов (кирпича, стекла, цемента, угля и пр.).
Под механическим составом почв понимают относительное содержание в ней твердых частиц различных размеров. Это содержание выражают в весовых процентах к массе почвы, высушенной при 105 °C.
Механический состав почв слагается из элементов трех видов: минеральных, органических и органо-минеральных. Образование любых механических элементов почв является результатом разрушения исходных горных пород под действием физических, химических, физико-химических либо биологических факторов.
Минеральные механические элементы представляют собой каменистую часть почв, являющуюся результатом дробления исходной горной породы, составляющей земную кору. Эти породы называют почвообразующими, или материнскими, иногда грунтами или подпочвами. В процессе почвообразования материнские породы претерпевают сложные изменения, выражающиеся в механическом и химическом разрушениях составляющих их минералов и образовании новых минералов. Таким образом, важным фактором, влияющим на состав минеральной части почв, является степень устойчивости минералов к различным воздействиям, в том числе к выветриванию. Минералами, устойчивыми к внешним воздействиям, являются кварц, турмалин, циркон, гранаты и др. Минералы, неустойчивые к различным физическим, химическим и биологическим процессам, — полевые шпаты, слюды, роговые обманки, пироксены и др. При разложении неустойчивых минералов образуются такие минералы, как гидрослюды, глинистые минералы, лимонит и др.
Не менее важным фактором, влияющим на состав минеральной части почв, является рельеф местности, с которым связан возраст и характер почвообразующих пород. Строение и состав почв меняются в зависимости от положения их по отношению к водоразделу, склонам, речной долине.
Кроме того, на состав минеральной части почв влияет климатический фактор, определяющий характер растительности. Климат и характер растительности вместе способствуют формированию того или иного типа почвы. Климатический фактор влияет также на скорость процессов выветривания минералов.
Кроме того, жизнедеятельность человека также сильно влияет на изменение минерального состава почв. К данному фактору относится и изменение климата, рельефа, и внесение различных компонентов (минеральных, органических) в почвы.
Таким образом, формирование почв происходит под влиянием следующих факторов почвообразования: почвообразующих пород, рельефа местности, климата, растительных и животных организмов, времени (возраста страны) и хозяйственной деятельности человека. Под воздействием указанных факторов на поверхности земли формируются закономерно распределенные обширные почвенные зоны и подзоны.
Минеральная часть почв — это смесь в различных процентных соотношениях первичных минералов, входивших в состав материнских пород, и вторичных минералов, образовавшихся в почвах в результате биологического фактора и химических процессов, таких, как растворения, окисления или восстановления элементов, выноса растворимых простых и сложных солей, взаимодействия высвободившихся частей с образованием новых соединений, новых минералов и др. К числу первичных минералов почв относятся кварц, различные полевые шпаты, слюды, темноцветные минералы — роговая обманка и авгит, а также оксиды (окислы) железа — гематит и магнетит. Кроме того, реже встречаются такие первичные минералы, как гранаты, турмалин, апатит, циркон, ставролит, титанит, рутил и др.
Для вторичных минералов характерной особенностью является их тонкораспыленное, большей частью коллоидно-дисперсное состояние. К ним относятся алюмо- и феррисиликаты, кремнезем, гидрооксиды алюминия и железа, диоксид (двуокись) марганца.
Частицы, составляющие минеральную компоненту почв, могут быть классифицированы в соответствии с их гранулометрическим составом следующим образом (табл. 23).
В соответствии с гранулометрическим составом почвы подразделяются на шесть основных групп:
1. Каменистые почвы — содержат в основном окатанные или угловатые обломки горных пород размером более 3 мм.
2. Песчаные почвы — содержат в основном песчаные частицы, которые в зависимости от гранулометрического состава подразделяются на крупный, средний и мелкий песок (см. табл. 23), а в зависимости от содержания глины — на песок рыхлый (содержание глины от 0 до 5%), песок связный (содержание глины от 5 до 10%) и супесь (содержание глины от 10 до 20%).
3. Супесчаные почвы, для которых характерно преобладание песчаных частиц с небольшой примесью глины.
4. Песчанистые суглинки. В зависимости от процентного соотношения глины и песка песчанистые суглинки подразделяются на тяжелые суглинки (глина — 30-60%, песок — 70-40%), средние суглинки (глина — 20-40%, песок — 80-55%), легкие суглинки (глина — 15-30%, песок — 85-70%).
Таблица 23. Классификация почв по гранулометрическому составу
Диаметр частиц, мм Наименование механической фракции >3 Каменистая часть почвы 3-1 Крупный песок 1,0-0,25 Средний песок 0,25-0,05 Мелкий песок 0,05-0,01 Крупная пыль 0,01-0,005 Средняя пыль 0,005-0,001 Мелкая пыль < 0,001 Ил
5. Пылеватые суглинки. К ним относятся покровные и лессовидные суглинки. Содержат малое количество песчаных частиц; содержание глины такое же, как у песчанистых суглинков, но при этом повышенное содержание органических элементов (гумуса).
6. Глинистые почвы. В зависимости от процентного соотношения глина — песок подразделяются на тяжелую глину (глина — 80-85%, песок — 15-20%), среднюю глину (глина — 50-80%, песок — 20-50%), легкую глину (глина — 40-60%, песок — 60-30%).
Морфологические признаки различных видов почв, определяемые при анализе механического состава, описаны ниже.
9.2. СОБИРАНИЕ СЛЕДОВ ПОЧВЕННЫХ НАСЛОЕНИЙ
Наслоения веществ почвенного происхождения возникают на теле, одежде и обуви лиц при контакте их с поверхностью земли, с деталями транспортных средств при наездах. Эти же вещества используют в строительных работах (засыпка стен, потолков и других деталей строительных конструкций) и могут попадать с них на тело, одежду, обувь, инструменты при взломе полов, потолков, стен, дверей и пр. Вещества почвенного происхождения могут находиться на инструментах, используемых для работы с грунтом: лопатах, мотыгах, ножах, топорах, механизмах экскаваторов, грейдеров.
