Гранулометрия

Гранулометрия (от латинского granulum - зернышко и метрия) (гранулометрический анализ, механический анализ), совокупность приемов определения содержания разных по величине фракций зерен в осадочных горных породах, почвах и искусственных материалах.

Анализ.

Анализ (от греческого analysis - разложение).

Анализ - расчленение, мысленное или реальное, объекта на элементы. Анализ неразрывно связан с синтезом (соединением элементов в единое целое).

Анализ - синоним научного исследования вообще.

Анализ в формальной логике - уточнение логической формы (структуры) рассуждения.

Анализ гранулометрический - ключевая фраза. Анализ гранулометрический обязателен при изготовлении щебня. Анализ гранулометрический обязателен при изготовлении агломерата.

ВВЕДЕНИЕ

1. История возникновения и становления понятия фаций.

Впервые применил термин “фация” датский ученый Н. Стено в XVII веке для обозначения изученных пачек слоев в районе Флоренции. Это слово происходит от латинского слова facies и означает облик, лицо. Фактически он обозначил фацией то, что теперь называется горизонтом.

Основоположником современного понимания термина “фация” считается швейцарский геолог А. Грессли (A. Gressly). Еще студентом, занимаясь изучением Юрских гор в Швейцарии в тридцатых годах прошлого столетия, он заметил, что в отложениях каждого стратиграфического горизонта при латеральном его прослеживании можно увидеть изменения петрографического состава слагающих его отложений и заключенных в них органических остатков. Например, в известняках присутствует разнообразная фауна: кораллы, иглокожие, мшанки и др., а в глинистых породах заключена однообразная фауна моллюсков. Это позволило ему заметить ошибки предшествующих геологов при сопоставлении разрезов по последовательности напластования. Чтобы избежать этого он стал использовать метод, основанный на прослеживании каждого стратиграфического горизонта в горизонтальном направлении, отмечая все изменения его состава и органических остатков в нем. В результате он сформулировал понятие фаций как структурной части или “модификации” стратиграфического горизонта (или другой стратиграфической единицы), отличающейся какими-либо объективными признаками от смежных одновозрастных частей. Т. е. он понимал фации как участки, сложенные отложениями одного возраста, но разного петрографического состава и с разными органическими остатками. Происхождение фаций он связывал с различными условиями образования пород: “Модификации, как петрографические, так и палеонтологические, обнаруживаемые стратиграфическим горизонтом на площади его распространения, вызваны различиями местных условий и другими причинами, которые и в наши дни оказывают такое сильное влияние на распределение живых существ на морском дне.” (В издании, 1838, с. 12). В отложениях порландских слоев верхней юры Грессли выделил ряд фаций: 1- коралловая - изменчивого петрографического состава с обильной разнообразной фауной, 2 - литоральная илистая с устрицами, 3 литоральная илистая с губками, 4 - полупелагическая, 5 - пелагическая. Две последние фации представлены чистыми известняками и доломитами с редкой фауной.

Итак? Грессли ввел в науку понятие о фациях, показал их важнейшие особенности и впервые применил сравнительный метод полевых исследований, он рассматривается многими как основоположник палеогеографии, т.е. метода для восстановления древних береговых линий и определения обстановок осадконакопления. Судьба самого Грессли трагична......

Сходные мысли были высказаны независимо от Грессли французским ученым Констаном Прюво (Const. Pruvost) d 1837-1838 г. “Синхронизм формаций - это принцип, который должен найти применение при изучении отложений любой эпохи, любого момента”. Но основная мысль Прево сводилась к тому, что есть такие типы отложений, которые не связаны с определенной эпохой, а образуются во все эпохи. Сначала он выделял морские и солоноватоводные, а уже 1839 г. - семь формаций (по современному фаций): морские, солоноватоводные, речные, озерные, болотные, травертиновые и наземные. Таким образом, по мнению ряда исследователей (Шатский, В. Т. Фролов) оформились два основных понятия фаций: гресслиевское, в относительном смысле, как участки слоя или формации, и общее генетическое, в которое вкладывалось все более разнообразное понимание. При этом наиболее четко различались четыре понятия фации: 1) - это способ образования, 2) - условия образования, 3) - отложения и 4) условия+отложения.

Рассмотрим развитие идей Грессли-Прево и историю появления столь широкого трактования термина” фация”. Вторая половина XIX-начало XX века триумфальное шествие принципа и метода фаций Грессли в геологии всех стран. В Росси их поддержали и развили Н. А. Головкинский (1869), А. А. Иностранцев (1872) и А. Д. Архангельский (1912).

Н. А. Головкинский подобно Грессли назвал различные по составу пород и организмов одновозрастные отложения фациями. Он впервые руссифицировал этот термин за неимением чисто русского слова. Это понятие понадобилось ему потому, что изученные им отложения пермской системы в бассейне р. Камы оказались очень непостоянными на площади. Они испытывают закономерные изменения по мере движения от р. Волги на восток вверх по р. Каме, к Уральским горам. Здесь видно как чистые известняки с морской фауной плеченогих и пелеципод переходят сначала в песчаные известняки с редкими лингулами, а затем в песчаники, глины и мергели с остатками наземных растений и позвоночных. В этой схеме узнаваемы современные уфимский, казанский и татарский ярусы. Известняки с разнообразной фауной он интерпретировал как относительно глубоководную морскую фацию, песчаные известняки - как опресненные прибрежные фации, а пестрые песчаники как континентальную пресноводную фацию. Причину смены фаций он видел в постепенном передвижении моря на восток, а затем обратно. В качестве вероятной причины этих изменений уровня моря он принял вертикальные колебания земной поверхности. Если изменения уровня моря происходят постепенно, то осадки вытянутся непрерывными слоями и приобретут форму Г. По Н. А. Головкинскому из Крашенникова стр. 250). Головкинский назвал ее “геологической чечевицей”. На примере исследований в бассейне Волги и Камы он сделал важный вывод о разновозрастности петрографически однородного пласта в чечевице. Это естественное следствие того, что каждый пласт образуется не сразу, а последовательно по мере передвижения фаций вслед за береговой линией. После работ Головкинского понятие фация стало одним из основных в геологии.

Часть геологов до последнего времени продолжали и продолжают пользоваться термином фация в смысле, предложенным Грессли и Головкинским. Например, Н. С. Шатский считает, что можно говорить только о фациальных изменениях, которые происходят в одновозрастных отложениях. Такое же понимание дано Г. П. Леоновым, этих позиций придерживается А. И. Елисеев, а также ряд зарубежных геологов (Р. Мур, Л. Слосс). Здесь следует отметить, что и Грессли и Головкинский уже закладывали в свое понятие генетический аспект.

Развитие генетического направления представляется дальнейшим развитием идей Грессли. Становление генетического направления связывают с именами швейцарца М. Е. Реневье (M. Renevier, 1884) и немца И. Вальтера. Ревенье предложил генетическую классификацию фаций. По мнению Вальтера фация представляет “совокупность первичных признаков осадочной породы” и отражает связь между условиями образования породы, ее петрографическими признаками и заключенными остатками организмов. Его огромной заслугой считается установление закона “корреляции фаций”, который звучит следующим образом: “Только такие фации и фациальные обстановки могут залегать друг на друге в геологическом разрезе, которые в современных условиях лежат рядом”. Иными словами вертикальный ряд фаций повторяет латеральный. Этот вывод совершенно очевидно развивает и даже повторяет заключения Головкинского и Иностранцева. Поэтому в отечественной геологии этот закон обычно называют законом Головкинского-Вальтера или, что еще более правильно законом Головкинского-Иностранцева-Вальтера.

А. А. Борисяк (1922) под фацией понимает свойства данного участка поверхности земли, обуславливающее определенное распределение животных и растений, т.е. фация характеризуется определенными физическими условиями, фауной и флорой, а стратиграфическая сторона при этом во внимание не принимается.

Следует отметить, что генетическое направление как бы распадается на два поднаправления, в соответствии с которыми отдают предпочтение то собственно осадкам и породам, то условиям осадконакопления.

Д. В. Наливкин определяет фацию как “осадок (горную породу), на всем протяжении обладающий одинаковым литологическим составом и заключающий в себе одинаковую фауну и флору”. В этом определении на первое место ставится осадочная порода. Он пытается систематизировать фации, объединяя их в “сервии”, “сервии” в “нимии”, а последние в формации.

Н. М. Страхов наоборот фацией называл “среду отложения пород со всеми ее особенностями (рельефом, химическим режимом, органическим миром) ”.

Ю. А. Жемчужников с соавторами также отдают предпочтение физико-географической обстановке, хотя она у них тесно связывается с соответствующими породами. Фация по их определению - это” совокупность физико-географических условий образования осадка, выраженных в литогенетических типах, тесно связанных между собой.” “Фация - это не пласт, и не порода, которые можно пощупать и взять в руки, а некоторое представление, которое не может быть ископаемым”.

Дальнейшее развитие представления Жемчужникова получили в работах П. П. Тимофеева и его школы. Однако здесь уже отчетливо выражено дуалистическое представление о фации, которая понимается “не только как комплекс физико-географических условий среды осадконакопления, в результате которых сформировались осадки, но и сами осадки, обладающие определенным сочетанием первичных признаков”.

Сходного понимания фации придерживается В. Е. Хаин, согласно которому фация это “определенный тип осадочной породы, возникший в определенных же физико-географических условий, например русловые пески, озерные известняки, прибрежные галечники и т.п.” Наиболее концентрированно подобные представления выражены Н. В. Логвиненко: “фация - это обстановка осадконакопления (современная и древняя), овеществленная в осадке или породе.

Как бы своего крайнего выражения генетическое направление получило в работах А. П. Павлова (1888,1903 и др.) и его последователей, которые либо практически отказались от термина фация, и ввели понятие генетического типа, либо использовали понятия фаций в соподчиненном значении по отношению к генетическим типам. А. П. Павловым отмечено:” Русские геологи различают отложения, образовавшиеся в результате работы определенных геологических агентов, как генетические типы. Примерами генетических типов являются отложения элювиальные (кора выветривания), делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, моренные, флювиогляциальные и водноледниковые (зандры).” С тех пор понятие “гентический тип” пользуется наиболее широким признанием среди исследователей, занимающихся четвертичными континентальными отложениями. Наиболее известны классификации генетических типов континентальных отложений, предложенные Н. И. Николаевым(1946,1952 гг.) и Е. В. Шанцера (1950,1966). Классификация Шанцера, разработанная на примере четвертичных отложений, тем не менее рассматривается как общая классификация континентальных отложений. А поскольку континентальные толщи в наибольшей части сложены аллювиальными отложениями, аллювий бал выбран в качестве эталона “генетического типа отложений”. При этом автор пользовался и понятием фация, но в более мелкого ранга, чем генетический тип. Например, аллвиальный генетический тип подразделен на три фациальных комплекса или макрофации: руслового, старичного и пойменного. Этот подход был позднее использован и для морских отложений. В настоящее время он развивается В. Т. Фроловым из МГУ. Таким образом, суть понятия генетического сводиться именно к способу образования осадка.

Кроме общих пониманий фаций (стратиграфического и генетического) существуют понимания фаций как частных особенностей пород или среды осадконакопления. В результате довольно широко распространены такие понятия, как геохимическая фация, биофация, литофация. Пояснения.

2. Сущность и определение понятия “фация”.

В настоящем курсе принято определение, данное Г. Ф. Крашенниковым: “фация - это комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического отрезка.” Относится к генетическому направлению, но наиболее приближено к стратиграфическому, и, по сути, является его закономерным развитием и совершенствованием. Акцент делается именно на отложения, так как это реальная субстанция, с которой имеет дело исследователь. При этом сохраняется неразрывность трех сторон понятия фаций: вещества, среды и стратиграфической принадлежности. В целом, все направления понятия фация так или иначе касаются этих трех категорий, делая разные акценты. Далее примеры.

Таким образом, наиболее важным методическим моментом учения о фациях является признание единства между средой и образующимися в ней осадками.

Понимание фации как геологического тела, выделяемого среди соседних одновозрастных тел, оставляет открытым вопрос об иерархии понятий. Еще Головкинский писал, что “обе фации как глубокого моря, так и мелководья, дробятся в свою очередь” на более мелкие фации с присущими им особенных, только им свойственных форм. Делались различные попытки ранжирования фаций (примеры), но они так и не приобрели универсального и общепринятого значения. На сегодняшний момент представляется наиболее обоснованным признание различных объемов выделяемых фаций, определяемых величиной того стратиграфического интервала, в пределах которого осуществляется исследования и наличием достаточных для более дробного подразделения диагностических признаков.

План

1. Содержание генетического и фациального анализов.

2. Генетические признаки осадков и осадочных пород

3. Общая схема проведения фациального анализа и используемые методы

4. Практическая значимость фациальных реконструкций

1. Содержание генетического и фациального анализов: развитие этих двух направлений как отражение двух основных направлений в учении о фациях. Исходя из представлений о фациях как о комплексах отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического отрезка, суть фациального анализа сводится к восстановлению этих физико-географических условий по составу отложений. Однако основные различия в понятии фации нашли отражение и в появлении генетического анализа, который также сводится к восстановлению генезиса осадочных пород. При этом в зависимости от понимания генезиса в широком или узком значении генетический анализ является частным случаем фациального анализа или наоборот фациальный анализ является частным случаем генетического. Наиболее отчетливо различия между фациальным и генетическим анализом выражены В. Т. Фроловым, исходя из его представлений о фациях и генетических типах отложений. Основная задача фациального анализа- это восстановление географии прошлых эпох палеогеографии, точнее географической зональности для определенных этапов развития естественных геологических районов. Изучение происхождение пород и отложений можно назвать общим генетическим анализом. Школа Жемчужникова, Тимофеева и др. - генетический анализ как составная часть фациального. Школы Шанцера, Крашенинникова, Фролова фациальный анализ - часть генетического. Далее схема генетического изучения по Крашенинникову.

Фациальный анализ или фациальные реконструкции процедура генетическая, т.к. по сути является генетическим истолкованием выявленных изменений в составе отложений. В этом смысле вызывает недоумение разграничение двух подходов. Фациальный анализ в зависимости от выбранных признаков изучаемого объекта и цели исследования дает возможность восстановить либо обстановку осадконакопления, либо условия (гидродинамику) среды.

Основным методологическим средством познания прошлого является принцип актуализма, который в наше время может быть сформулирован следующим образом: Настоящее есть ключ к познанию прошлого. Первое стройное для своего времени обобщение он получил в концепции Ч. Лайеля. Униформистская концепция Ч. Лайеля трактовала геологическую историю как циклически повторяющуюся цепь событий, остававшуюся неизменной на протяжении всех геологических переходов:” Сегодня как всегда, всегда, как сегодня” Затем появилась концепция “необратимой эволюции развития”, воплотившаяся в принцип историзма, на базе которого развились сравнительно-исторический и сравнительно-литологический методы. В связи с этим ряд исследователей (Леонов) пытаются полностью отрицать актуализм, считая что они противоречат друг другу. Однако, несмотря на такого рода высказывания, общая направленность развития геологической науки свидетельствует о том, что метод актуализма действенный инструмент познания, направленный на расшифровку механизма геологических процессов. При этом сравнительно-исторический метод дает возможность оценить их направленность и конкретные изменения во времени.

Наибольший теоретический и практический интерес в рамках актуалистической концепции изучения геологического прошлого представляет логический анализ схем переноса знания, полученного при исследовании современных процессов на объекты прошлых эпох. Можно выделить две логические схемы этого переноса.:

1- прямая экстраполяция или логическая трансформация эмпирических данных, которые снимаются с реального объекта;

2-на основе некоторых предпосылок о протекании геологического процесса в прошлом строится теоретическая модель, отражающая механизм процесса и выводятся следствия о состоянии объекта в настоящее время: т.е. следствия сопоставляются с эмпирическими данными. Одна из задач создание рабочей гипотезы, которая должна отвечать требованию принципиальной эмпирической проверяемости.

2. Генетические признаки осадков и осадочных пород.

2.1. Физические параметры.:

1 - изучение неорганических первичных осадочных текстур, включающих изучение всех особенностей слоистости и поверхностей напластования, являющихся прямым отражением среды осадконакопления и энергетических условий, преобладавших в это время;

2 - изучение осадочных структур - гранулометрический анализ осадков, включающий определение размера зерен, их формы и структуры поверхности. Эти параметры контролируются главным образом условиями и способом переноса и в меньшей мере условиями отложения.

1. Неорганические осадочные текстуры в общем могут быть объединены в две группы: Поверхностей напластования и слоистость (объединяющие текстуры собственно слоистости и деформации). К первой группе отнесены: знаки ряби течений и волнений, отражающие формы ложа потока, знаки ветровой ряби, следы и отпечатки на поверхностях напластования (текстуры типа ямок и холмиков, кластические дайки, трещины усыхания, морозобойные трещины, отпечатки капель дождя, пены, следы прибоя, струй, текстуры размыва и заполнения, в том числе желобковые знаки, продольные борозды, подушкообразные знаки, следы предметов). Ко второй группе отнесены текстуры конседиментационной деформации (это текстуры внедрения, конволютная слоистость, шаровые и подушечные текстуры, текстуры оползания) и различные типы слоистости. Понятие слоя - осадочная единица, сформировавшаяся в существенно не менявшихся физических условиях и при постоянном поступлении близкого по составу материала в ходе осаждения этого одиночного слоя. Мощность слоя может меняться от нескольких миллиметров до нескольких метров. Одиночный слой может состоять из более мелких единиц - слойков, Обычно мощность слойка исчисляется миллиметрами.

Типы слоистости: косая (плоскостная и желобковая; одно- и разнонаправленная, мелкая - до 5 см и крупная более 5 см); линзовидная, флазерная, волнистая, градационная, горизонтальная, гомогенная или массивная текстура.

2.2. Химические и минералогические параметры Ен и рH среды по минералам и органическим остаткам. Например, гематит указывает на полностью аэрированные или окислительные условия, сульфиды железа - на восстановительные или лишенные кислорода условия. Высокое содержание сохранившегося органического вещества также служит доказательством анаэробных условий.

Про кальцит.

Соленость по минералам, фауне и бору изотопия кислорода.

Минералы-индикаторы: глауконит, оолиты, фосфориты (конт. шельф в районах теплых вод), глинистые минералы.

Цвет - контролируется химизмом среды осадконакопления

Рассеянные элементы

2.3. Биологические параметры: твердые части скелетов и особенности их сохранности, биотурбационные текстуры (деформационные текстуры и фигуративные текстуры), фекальные пеллеты.

3. Общая схема проведения фациального анализа

Два крупных этапа:

1-предварительный это стратиграфия, тектоника, история геологического развития, в результате формулируются общие предпосылки или “фациальный фон”;

2-собственно фациальный анализ (в зависимости от целей подразделяется на два подэтапа: седиментологический и палеогеографический).

Собственно фациальный этап сводится к следующим стадиям:

1) Детальное литологическое изучение пород комплексом макроскопических, микроскопических, физических и химических методов. Выделение основных литотипов пород и их парагенезов.

2) Выделение” реперных фаций”, т.е. тех отложений, фациальная интерпретация которых наиболее однозначна. Это угли, почвы, прослои с органическими биоценозами, характерными для определенных обстановок.

3) Диагностика остальных (“нереперных”) фаций на основании анализа взаимоотношения литотипов пород по разрезу (построение литолого-фациальных колонок) и по площади (построение литолого-фациальных профилей). Слагающий элемент этой стадии выбор рабочей гипотезы. При анализе закрытых территорий обязательный методический прием использование результатов геофизических исследований скважин и сейсмопрофилей.

4) Построение в зависимости от степени детальности исследований и задач седиментологических моделей и фациальных схем и карт.

4. Практическая значимость фациальных исследований.

Континентальные фации

План

1. Физико-химические и климатические условия континентального осадконакопления.

2. Классификация континентальных фаций

3. Элювиальные отложения

1. Физико-химические и климатические условия континентального осадконакопления

1.1. Континентальное осадконакопление обладает рядом особенностей: неустойчивостью (часто накопившиеся осадки сразу же подвергаются размыву), изменчивостью, преобладанием обломочного материала (большинство растворенных веществ выносится в море), наиболее тесной связью с материнскими породами, составом органических остатков (наземные растения и животные: позвоночные, насекомые, пресноводные организмы) и климатической зональностью.

1.2. Типы литогенеза (по Страхову).

Три типа, определяемых климатическими различиями: ледовый, гумидный и аридный (рис. 1. из Страхова, стр. 6) Ледовым называют такой тип литогенеза на континентальных площадях, который обеспечивает геологически длительное существование на данной территории ледового покрова. Как правило, оно имеет место в высоких широтах. Современным примером являются Гренландия, Антарктида, отдельные острова Северного ледовитого океана. Основным признаком ледовых областей является их низкая среднегодовая температура, отсутствие какой-либо заметной деятельности воды в жидкой фазе и активность воды только в твердом состоянии в виде льда. Основным источником осадочного материала является механическое выветривание, перенос осуществляется также механическим путем с помощью льда, талых вод или ветра. Хемогенная садка и жизнедеятельность организмов резко подавлены. Генетические типы ледниковых отложений довольно разнообразны.

Гумидным называется «породообразование в условиях влажных климатов, отличающихся преобладанием метеорных осадков над испарением и с температурами, разрешающими существование воды в жидкой фазе, по крайней мере, в течение теплой части года. Тропический, субтропический, умеренный и холодный влажный климаты являются разновидностями гумидного климатического режима». Располагаются гумидные зоны широкими полосами в северном и южном полушарии и занимают на современной суше наибольшее пространство. Гумидное осадкообразование отличается от ледового большей сложностью и разнообразием. Кроме чисто механических процессов, в нем участвуют химические и биологические процессы. Основной перенос осадочного материала осуществляется реками. При этом вещество мигрирует в виде растворов, в виде взвесей и волочением. Осаждение происходит либо по пути переноса, либо в принимающих водоемах: озерах и морях. Большая часть выносится в моря. Среди континентальных осадков гумидной зоны преобладают обломочные породы, хотя весьма типичны торфяники, присутствуют карбонатные и сапропелевые илы. Для гумидного литогенеза характерны также высокие концентрации ряда элементов: железа, марганца, алюминия. Рудообразование происходит в коре выветривания, на путях переноса (россыпи), в озерах.

Для аридного типа литогенеза характерно преобладание процессов испарения над количеством выпадающих осадков за год. Он распространен в областях засушливого климата. Климатическая поясность здесь значительно нарушается рельефом, который осложняет морфологию зон. В результате некоторые зоны приобретают меридиональную направленность (пустыни Чили).

Для аридных процессов характерно ослабление миграции элементов в коре выветривания. Из нее почти не вымываются железо, марганец, алюминий и др. Для районов с засушливым климатом характерно отсутствие лесного покрова, болота встречаются редко, как следствие в аридных отложениях мало углей. Внутриконтинентальные водоемы аридной зоны, как правило, бессточны и осолонены. Например, оз. Балхаш, Аральское море. В результате в этих водоемах резко падает роль организмов, зато усиливается роль хемогенных осадков. Недостаток воды в районах с аридным климатом приводит к тому, что механические осадки здесь часто плохо сортированы. С другой стороны в этих районах увеличивается роль ветра как агента переноса.

2. Классификация континентальных отложений

Как уже ранее нами отмечалось, основная заслуга в изучении континентальных отложений принадлежит представителям условно называемого «генетического направления». Поэтому разработанная ими классификация континентальных отложений представляется наиболее удачной, но она носит название классификации генетических типов континентальных осадочных отложений. Основная заслуга в ее разработке принадлежит Е. В. Шанцеру (1950,1966,1980).

Из выделенных в схеме двух классов, по мнению Шанцера, лишь второй объединяет собственно осадочные отложения, возникающие путем переотложения продуктов разрушения исходных горных пород. Однако существует мнение, что и первый класс (элювиальный) также частично представлен продуктами хемогенного осадкообразования, так как в процессе выветривания не только уничтожаются прежние химико-минеральные соотношения, но и создаются новые (Г. Ф. Крашенинников). Дальнейшее подразделение классов включает обособление парагенетических рядов, групп и подгрупп и собственно генетических типов. Если сравнивать классификацию Шанцера со схемами, предложенными другими авторами, то основные группы в них обычно совпадают.

В. И. Марченко приводится следующее подразделение континентальных фаций: аллювиальные, озерные, болот, прибрежных равнин, пустынь, эоловые, карбонатных отложений аридной зоны, ледниковые, элювиальные, склоновые, и ряд других. Наиболее полно в данном курсе будут рассмотрены элювиальный и водный парагенетические ряды.

3. Элювиальные отложения.

Элювием называются уцелевшие на месте своего формирования продукты выветривания горных пород. Это понятие тесно связано с понятием «кора выветривания» и между ними нет четкой разницы. Вслед за Г. Ф. Крашенниковым под «элювием» будем понимать все вообще продукты выветривания, оставшиеся на месте своего формирования, а под корой выветривания - сложно построенный элювиальный профиль, обладающий рядом характерных признаков.

Что такое выветривание? Реакция горных пород на новые для них условия. В поверхностных и приповерхностных условиях породы испытывают влияние иных физико-химических условий, и по сути выветривание это преобразование вещества пород в поверхностных условиях. Различают физическое, химическое и реже, биологическое выветривание. Физическое выветривание дезинтеграция пород. Химическое выветривание объединяет комплекс процессов окисления, гидратации, выноса катионов, накопление окислов алюминия, кремния и железа. На характер процессов оказывает влияние состав материнских пород, климат, рельеф, органический мир.

Среди элювиальных отложений по Шанцеру выделяются группы собственно элювиальных отложений и почв. Л. Н. Ботвинкиной выделяются три генетических типа элювиальных отложений:

1) обломочный или кластогенный элювий щебнистые и глыбовые скопления преимущественно механического разрушения пород;

2) собственно кора выветривания (хемогенный элювий);

3) почвы биогенный элювий.

Наиболее характерные признаки коры выветривания:

генетическая связь с подстилающими материнскими породами

разница между составом материнских пород и коры возрастает снизу вверх по разрезу

зональное строение: выделяются зоны, различающиеся по химическому и минеральному составу, часто цвету, плотности и структуре

разнообразный минеральный состав, но преобладание глинистых минералов.

Н. М. Страховым показана стадийность развития коры выветривания в гумидных условиях, где основным фактором химического выветривания является нисходящий ток воды, постоянно промывающий верхние горизонты на водосборах. В начальной стадии оно протекает в условиях окислительной и щелочной среды: легко выносятся все соли и происходит гидролиз силикатов и алюмосиликатов. В щелочной стадии кора обогащается железом, алюминием и титаном, теряя натрий, калий, магний и кальций. В более позднюю по времени кислую стадию начинаются миграции труднорастворимых соединений и практически всех элементов и их перераспределение внутри элювия с образованием локальных высоких концентраций - рудных накоплений железа и алюминия бокитов).

Очень сложная кора выветривания развивается в жарком, периодически влажном климате тропиков, известная под названием латеритной. Мощность и строение латеритного профиля разнообразны. Выделяется несколько типов профилей по интенсивности и выраженности преобразования материнских пород. Наиболее полно он выражен на пенепленах, где может достигать 150 м мощности. С латеритной корой выветривания связаны многие месторождения бокситов. Почвенный анализ

Почвенно-ландшафтное зонирование территории участка заключается в:

составлении плана участка

зонировании участка

выборе ключевых точек и отборе образцов

Составление плана участка заключается в обмере территории, измерении габаритов всех зданий и сооружений, нанесении инженерных коммуникаций.

Зонирование участка

Зонирование участка включает в себя определение местоположения участка в рельефе, наличие овражно-балочной сети (естественной дрены), определение экспозиции склона, описание микрорельефа, наличие зон глухой тени, определение уровня грунтовых вод, почвообразующих пород (бурение скважины), определение естественной растительности.

Для зонирования также необходимо выбрать ключевые точки, с которых отобрать образцы. Выбор ключевых точек зависит от свойств почвенного грунта территории.
Если почвенный грунт завезен на участок, то в этом случае лучше иметь сертификат привезенной почвы. После этого производят оценку загрязненности территории производственным (строительным) мусором. Если на участке естественный почвенный покров, то необходимо знать предысторию участка (наличие леса, пашни или его хозяйственное использование).

Если заказчик в своих требованиях к проекту указывает наличие спортивной, детской или площадки для отдыха, то необходимо определить уровень загрязненности территории.

Если в требованиях к участку указано наличие сада или огорода, то необходимо определить как загрязненные, так и питательные вещества почвы.
Если по желанию заказчика на участке должны присутствовать цветники, рабатки или клумбы, то необходим анализ питательных элементов почвы. На ключевых точках необходимо произвести полевые работы, которые заключаются в определении физико-гидрологических свойств, таких как гранулометрический состав, плотность и водопроницаемость почв. После определения данных свойств следует провести ряд лабораторных опытов, которые отражают некоторые физико-гидрологические и химические свойства почв.

Для генетической, агрономической и мелиоративной характеристики почвы исключительно важно знать ее водопроницаемость.

От этого свойства зависит степень восприятия атмосферных осадков или поливных вод, формирование поверхностного и внутрипочвенного стока воды, интенсивность процессов водной эрозии. Гранулометрический состав почвы является одной из важнейших ее характеристик. В первую очередь, несомненно, нужно отметить большое агрономическое значение этого показателя..
Такие важные свойства почв, как фильтрационная и водоудерживающая способность, определяются главным образом гранулометрическим составом, в связи с чем учет последнего играет существенную роль при регулировании водного режима почв и проведении оросительных и осушительных мелиораций.
Также гранулометрический состав оказывает существенное влияние на тепловой режим почв. Ряд сельскохозяйственных культур, в силу их физиологических особенностей, для оптимального развития нуждается в почвах определенного гранулометрического состава. Почвы разного гранулометрического состава имеют разную обеспеченность элементами питания.

Почвенная структура

Одной из основных характеристик почв является структура.
Почвенная структура - это совокупность агрегатов различной величины, формы, порозности, механической прочности и водопрочности, характерных для каждой почвы. Интенсивно оструктуриванию почвы способствуют корневые системы растений, особенно густые корни дерновинных злаков. Пронизывая почву во всех направлениях в пределах корнеобитаемого слоя, они разрыхляют ее, уплотняют образующиеся агрегаты, оставляют трубчатые ветвистые пустоты после отмирания и разложения.
Корневая система травянистых растений - главный фактор образования водопрочной комковатой или зернистой структуры гумусовых горизонтов почв.

Любая почва всегда вследствие своей структурности обладает определенной порозностью и плотностью. Порозность почвы, а соответственно и ее плотность - величины динамические и могут существенно меняться в зависимости от состояния почвы. В частности, сильное воздействие на эти параметры оказывают машинная обработка почв (вспашка, культивация, прикатывание), орошение, проезд машин по поверхности.

Динамичны они и процессе почвообразования. Реакция почвы зависит от совокупного действия ряда факторов: химического и минералогического состава минеральной части почвы, наличия свободных солей, содержания и качества органического вещества, состава почвенного воздуха, влажности почвы, жизнедеятельности организмов.

Важнейшим регулятором реакции почвы являются находящиеся в ней соли, они влияют на реакцию почвенного раствора, который оказывает влияние на плодородие почв.
Сельскохозяйственная деятельность человека вызывает изменение почвенной реакции. Само отчуждение урожаев с полей приводит к постепенному обеднению почв элементами, входящими в состав растений и необходимых для их существования.

Для нормального существования растений на участке необходимо знать реакцию среды (рH), содержание органического вещества, как показателя плодородия почвы, содержание азота, фосфора и калия, как основных питательных элементов почвы и растений, а также содержание тяжелых металлов и пестицидов, как основных загрязняющих почву веществ и мешающих нормальному развитию растений. Если на участке располагается газон, то к нему применяются особые виды почвенного анализа и дальнейшей почвенной обработки.

Литература:

1_Гурвич Я.А. химический анализ: Учебник. – М.: Выш.шк., 1985. – 295 с.,
ил.

Паспорт. Весы равноплечные лабораторные 2 класса модели ВЛР-200 г №
90-5. Ленуприздат.

Должностные инструкции лаборантов химического анализа. Лаборатория
ТЭЦ-3. ОАО “Светогорск”

Поиск по сайту: