Кармазиненко С. П., Дорошкевич С. П.

ИГ НАНУ, відділ палеогеографії, провідний інженер, аспірант

Науковий керівник: зав. відділу падеогеографії, д.геогр.н. Матвіїшина Ж.М.

ОСОБЛИВОСТІ ПІДХОДІВ ТА ІЄРАРХІЯ ДОСЛІДЖЕННЯ 

КОМПОНЕНТІВ МІКРОБУДОВИ ГРУНТІВ

Головним завданням мікроморфології є вивчення будови (складення, текстури, агрегованості, пористості та інш.) і речовинного складу (гумусу, високо- і грубо дисперсної частини, новоутворень,включень, біолітів та інш.) ґрунтів у їх природній генетичній єдності без розчленування у процесі аналізу шляхом фізичного і хімічного впливу на стан компонентів. Це дає можливість на мікроскопічному рівні розглядати ґрунт як систему і при знанні діагностичних ознак спостерігати природний прояв ґрунтоутворюючих процесів, їх взаємодії і співвідношення, як у мікроскопічно малих об’ємах ґрунтової маси, так і у межах генетичних горизонтів і ґрунтового профілю загалом. Аналіз будови ґрунту в шліфах включає вивчення її складових частин (скелету, плазми, новоутворень,агрегатів, пор), а також їх розміщення і орієнтування (рис. 1).

Рис. 1   Загальна мікробудова ґрунту

При мікроморфологічному описі ґрунтів слід дотримуватися певної послідовності. На підставі робіт В. Кубієни та його учнів, а також праць Е.І. Парфьонової,Е.А. Ярилової, С.В. Зонна, В.О. Таргульяна, Т.Д. Морозової, М.І. Герасимової, С.В. Губіна, С.А. Шоби,Г.В. Добровольського, Н.А. Білової, Ж.М. Матвіїшиної та багатьох інших вимальовується наступна послідовність мікроморфологічного опису шліфів: 1. Скелет;2. Плазма; 3. Колір; 4. Щільність; 5. Агрегованість;6. Пористість; 7. Органічна частина; 8. Мінеральний скелет;9. Мулиста частина; 10. Новоутворення.

Рис. 2   Типи елементарної мікробудови ґрунтів

Елементарна мікробудова ґрунтів – взаємне розміщення складових частин (скелету і плазми). При мікро морфологічному вивченні визначається загальна площа, яка зайнята пилуватими і піщаними фракціями первинних мінералів і полімінеральними уламками порід, а також співвідношення їх з плазмою.

До скелету відносяться зерна первинних мінералів розміром >2 мк і уламки порід різної величини. Дрібніші частинки відносяться до плазми. Найбільш поширенішими мінералами є кварц,польові шпати, слюди, амфіболи, піроксени, група епідота – цоізіта, хлорид та ін.

Плазма ‑ це тонкодисперсна маса, до складу якої входять головним чином глинисті мінерали,крім того вона може включати аморфні і кристалічні оксиди і гідроксиди заліза,алюмінію, марганцю, гумус і дрібні зерна вторинних (опал, кальцит, солі та ін.) і первинних мінералів розміром <2 мкм. Розглядаючи плазму у шліфах звертають увагу на її зовнішній вигляд, забарвлення, однорідність, або неоднорідність (за складом і розподілом), ізотропність або анізотропність та в якому стані вона знаходиться – агрегована або не агрегована. Виділяють чотири види плазми (рис. 3): глиниста плазма – безбарвна, або бурувато-вохриста; гумусо-глиниста – темно-сіра, або бура; карбонатно-глиниста – білясто-сіра, або білясто-бура; залізисто-глиниста – жовта, червона, часто з буруватим відтінком.У шліфах спостерігається поєднання кількох видів плазми, але у більшості випадків переважає глиниста плазма.

Рис. 3  Види плазми

Колір (забарвлення) – визначається за переважаючими складовими частинами грунту, він обумовлений гумусом сполуками заліза, карбонатами та ін. Може бути рівномірним, або нерівномірним.

За характером щільністі грунт може бути пухким, або щільним. Розрізняють декілька типів мікроскладання ґрунтової маси: пухка роздільно-часткова,губчаста щільна, губчаста пухка, фрагмент-тарна, мозаїчна, злита та масивна будова.

Агрегатами (педами) називають ґрунтові відокремлення які складаються із скоагульованих і склеєних між собою механічних елементів ґрунтів. Утворені в результаті коагуляції мікроагрегати в подальшому укрупнюються і зміцнюються різними шляхами. Одним з них є цементація карбонатами кальцію, сполуками заліза та ін., що просочують агрегати. Крім агрегатів в мікроморфології виділяють поняття блоки, які утворюють структурні відокремлення ґрунту (рис. 4). Агрегати і блоки можуть бути утворені органічною речовиною, мінеральним матеріалом, або їх поєднанням. Форма агрегатів у різних генетичних горизонтах і ґрунтах надзвичайно різноманітна:ізометрична, кутаста, шарувата, пластинчаста, плитчаста, лускувата, округла,неправильної форми та ін. За характером внутрішньої будови агрегати підрозділяються на прості I порядку й складні - II, III, IV порядків і т. д.

Пористість – це система порожнин ґрунту. Вони класифікуються за формою, розмірами і походженням. Форма пор досить різноманітна. Розрізняють два типи пор: з більш або менш прямими, різко вираженими стінками, і з м’якими , переважно криволінійними, непостійними обрисами. Перші із них називаються тріщинами, інші– порами (рис. 5). В мікроморфології за генезисом виділяють пори: біологічного і газового походження, пори висихання і деформації, пори-упаковки, пори неправильної форми.

Рис. 4   Структурні відокремлення ґрунту

Рис. 5  Типи і види порожнин мікробудови ґрунту

Органічна частина ґрунту представлена в основному рослинними рештками(мають різний ступінь розкладання, збереженості, забарвлення, руйнування мікроорганізмами), рештками тваринних організмів (грибна флора, гіфи, спори,уламки діатомових водоростей, спікули губок і колонії деяких бактерій) і гумусом (рис. 6).

Особливе значення при аналізі шліфів слід звернути на забарвлення, стан(скоагульований, диспергований) і розподіл (рівномірний, нерівномірний) аморфного гумусу. В залежності від характеру органічної частини розрізняють: грубий гумус, представлений головним чином слабко розкладеними рослинними рештками, модер – сильно розкладені в основній своїй масі, але не повністю гуміфіковані рештки з великою кількістю екскрементів мезофауни; мулль – бурувато-чорна органо-мінеральна маса, в якій аморфний гумус і глина тісно пов’язані між собою і майже не містять нерозкладених рослинних рештків; агрегати мулля представляють викиди дощових червів.

Рис. 6  Органічна речовина ґрунту

Мінеральний ґрунтовий скелет – найбільш стабільна і нерухома частина ґрунту до якої відносять первинні мінерали і уламки порід. При характеристиці мінерального скелету описуються присутні в ґрунтах мінерали і уламки порід, добре помітні під мікроскопом. Вказують розміри зерен (переважаючі, найбільші, найменші), форму(гострокутна, напівокатана, окатана, правильна кристалічна і т. п.).

При характеристиці глинистої частини ґрунту звертають увагу на її стан: закріплена (скоагульована), або диспергована і здатна переміщатися; рівномірно розподілена серед скелету, або утворює відокремлення (рис. 7).

Рис. 7    Глиниста плазма

За характером оптичного орієнтування (вивчається при схрещених ніколях) глиниста речовина ґрунту ділиться на ізотропну та анізотропну (оптично орієнтовану) глину. За збільшенням рухливості оптично орієнтовані глини можна розташувати в наступний ряд: ізотропна глина – роздільно-лускувата — перехресно-волокниста —паралельно-волокниста — струминчаста — навколопорова — натьочна. Легким за гранулометричним складом ґрунтам властиві навколоскелетні і лускуваті форми, важким – волокнисті.

Новоутворення – це локальні, морфологічно виражені скупчення речовин, які виділились в кристалічній або аморфній формі із ґрунтового розчину в результаті процесів ґрунтоутворення (рис. 8.).

Вивчаючи мікроскопічну будову ґрунтів можна отримати великий обсяг різноманітної та об’єктивної інформації про географічні обстановки часу ґрунтоутворення, генезис,інтенсивність і співвідношення формуючих їх процесів, фізичний стан і речовинний склад. Поєднання ознак мікробудови в генетичних горизонтах профілю – основа мікроморфологічної діагностики типів ґрунтів.

Рис. 6   Ґрунтові утворення

Застосування мікроморфологічного методу дає можливість досліджувати процеси і властивості ґрунту, які вони продукують,і які не спостерігаються і не завжди піддаються підтвердженню відповідним кількісним фізичним і хімічним методам дослідження. Цей метод повинен застосовуватись в комплексі з іншими, що дозволяє не тільки глибше проникнути в різні сторони ґрунтоутворення, але і підійти до об’єктивної оцінки значення кожного із методів, які застосовуються в даний час. Мікроморфологічні ознаки ґрунтів дозволяють виявити особливості генезису, переважаючі процеси ґрунтоутворення,але найсуттєвіші результати і достовірність визначення дають комплексні дослідження.