Реферат: Почвообразовательные процессы и развитие почв во времени

--PAGE_BREAK--II этап. Выделение составляющих общего ПП – элементарных почвенных процессов. Неуструев, Захаров, Ковда, и др.
С.С. Неуструев, 1916
Дальнейшее исследование вопроса классификации и выявления процессов низких иерархических уровней принадлежит Сергею Семёновичу Неуструеву. «Существующие почвенные тела, – уже утверждал он, – суть результат почвообразовательных процессов. Среди последних можно различать элементарные процессы как гумификация (образование гумуса), выщелачивание, солеобразования и т.д., и процессы более или менее сложные, создающие известную совокупность почвенных горизонтов, характерную для определённого типа почвообразования». Так, Неуструев первым предложил термин элементарные процессы, подразумевая под ним нечто близкое к современному пониманию: почвенные процессы более сложного типового почвообразовательного процесса, приводящего к формированию почвы определённого типа. Типовой почвообразовательный процесс Неуструева несколько отличается от общего почвообразовательного процесса А.А. Роде: это не общий процесс образования индивидуального почвенного тела, а некоторая совокупность элементарных процессов, в результате прохождения которых может образоваться как почва данного типа, так, при наложении на него другого типового процесса, почва переходного типа. Поздние исследователи более определённо высказывались по образованию переходных почв как результата наложения разных элементарных процессов, свойственных разным типам почв. Так, все известные почвенные разновидности Неуструев выводил из сочетания 13 типов почвообразования: «эти типы почвообразования дают в почвах весьма часто сочетания, обуславливающие затруднения при классификации почв». Он отмечал, что «мы ещё недостаточно знаем сущность почвообразовательных процессов, некоторые наши соображения гипотетичны, другие совсем гадательны, благодаря недостаточной изученности почвенных минералов и органического вещества почвы, почему всякая попытка расклассифицировать почвенные процессы может быть лишь некоторым несовершенным приближением» (Неуструев, 1914).
Классификация почвообразовательных процессов, проведённая Неуструевым, тем не менее представляет большой интерес. Типовые процессы он разделил, во-первых, на три отдела по степени увлажнения (автоморфные и слабогидроморфные, гидроморфные), затем среди автоморфного почвообразования выделил классы с энергичным распадом минеральной массы– первичных алюмосиликатов – до кремнезёма и полуторных оксидов (латеритный, подзолообразовательный и солонцовый типы), с умеренным распадом минеральной массы без разрушения каолинового ядра – степной (недостаток влаги) и горнолуговой (недостаток тепла), со слабым распадом минеральной массы.
Отдел аутоморфного и слабогидроморфного почвообразования.
Класс процессов с энергичным распадом минеральной массы
Латеритный тип – вынос кремнезёма и накопление в почве полуторных оксидов (1)
Вынос полуторных оксидов и накопление кремнезёма
Подзолистый тип – в кислой среде при среднем увлажнении (2)
Солонцеватый тип – при щелочной среде, недостаточном увлажнении и присутствии соды (3)
Класс процессов с умеренным распадом минеральной массы
Горнолуговой тип – накопление гумуса в условиях низкий температур и достаточном увлажнении с выносом солей (4)
Степной тип – накопление гумуса в условиях относительной сухости и присутствия солей (5)
чернозёмный подтип (5а)
каштановый подтип (5б)
Серозёмный тип – со слабым накоплением гумуса в условиях сухого климата (6)
Класс процессов со слабым распадом минеральной массы
Тундровый тип – в условиях низкой температуры с накоплением грубогумусного вещества (7)
Пустынный тип – в условиях крайней сухости и осоления (8)
Отдел гидроморфного почвообразования. Здесь им была показана иерархия — выделены типовые и элементарные процессы:
Класс процессов с преобладанием анаэробных условий
в органической массе
гумусообразовательный луговой процесс при слабом и временном переувлажнении под луговой растительностью
торфообразовательный процесс – при сильном переувлажнении
в минеральной среде, с образованием закисных форм железа – глееобразовательный процесс
Класс процессов с преобладающим значением капиллярного перемещения
процессы передвижения и осаждения из растворов гумуса, соединений железа и марганца
процесс орштейнообразовательный
процесс рудообразовательный
процессы передвижения и отложения солей – солончаковый процесс
Перечисленные элементарные процессы гидроморфного почвообразования «различно комбинируются в почвах, создавая различные почвы избыточного увлажнения. Наиболее распространены следующие типичные сочетания»:
Полуболотный – идущее гумусообразование и глееобразование (9)
Болотный, — сочетание гумусо-, торфо-, рудо- или орштейнообразования (10)
Солончаковый тип (11)
 Отдел эндоморфного почвообразования
Класс процессов нейтрализующим влиянием карбонатной материнской породы на гумусовые кислоты почв – рендзинный тип (12)
Класс примитивного типа – со слабым развитием почвообразовательных процессов (13)
собственно примитивные почвы, образующиеся в условиях:
низкой температуры (13а)
крайней аридности (13б)
Грубые почвы, образующиеся при слабом развитии растений или смыве (13в).
Иерархия процессов Неуструева, как и отмечал он сам, несовершенна. Определённые свойства одних почв он объяснял течением типового почвообразовательного процесса (подзолообразовательного, латеритного…), а другие свойства этих же почв (торф, железистые образования) объяснялись прохождением элементарных процессов. Более поздние исследователи генезис отдельных почвенных свойств объясняли именно течением элементарного процесса; результатом типового процесса является вся почва как совокупность свойств и горизонтов. Иерархия должна затрагивать все уровни – почвенный признак есть одновременно результат как длительного протекания микропроцессов, так и элементарного процесса, так и общего почвообразовательного.
В описании латеритного процесса Неуструев не учитывает процесс гумусонакопления, слабо там проявляющийся, но имеющий важные последствия в выветривании. То есть во многих случаях типовой процесс низводится до элементарного, хотя и главного, диагностического. В других же случаях, как в случае с подзолообразовательным процессом, в него включается и гумусонакопление. Пример: «сущность подзолистого процесса выражается в переносе оснований и полуторных окислов из верхних горизонтов почвы в более глубокие, в накоплении в первых кремнезёма и свободных ненасыщенных кислот светлого оттенка…»
В солонцовом почвообразовательном процессе он упоминает такие явления как образование соды, распад алюмосиликатов под действием щелочного гидролиза, миграция в виде истинных растворов и золей гумусовых веществ, электролитическое их осаждение, перенос суспензий и др., сегодня нами называемые элементарными почвообразовательными процессами. Кроме того, Неуструев замечает, что «в солонцеватых почвах солонцовый тип почвообразования комбинируется с другими почвообразовательными процессами и наиболее чисто выражен в солонцах».
В общем, Неуструев предполагал разделять типовой процесс на исчерпывающие его элементарные (как в случае гидроморфного почвообразования), правда, не разработал более-менее полную их систему. Группировал он их по условиям, в которых они протекают, а не по механизму, или соответствующему почвенному признаку. Им была повторена деталь, замечанная и Сибирцевым – почвенные свойства и признаки должны иметь за собой процесс их образования, чем-либо должны быть обусловлены. «Главная задача исследователя заключается в том, чтобы подметить в данном почвенном образовании те процессы, которыми обусловлены морфология и химические свойства почвы» (Неуструев, Классификация… с.1, 1916). «Почвообразовательный процесс не только неоднороден в различных условиях, но сам представляет сложное явление, составляющееся из элементарных процессов, отдельных физико-географических явлений: та или иная степень и направление разложения минеральной основы и органического вещества; аэробный или анаэробный характер разложения; те или иные новообразования; энергия и направление выщелачивания, растворения и переноса и так далее» (Неуструев, 1931; цит.по Герасимов, 1973)
Список типов почвообразовательных процессов Неуструева практически повторяет таковой у Сибирцева, за исключением некоторых отличий, связанных скорее с появлением новой информации (дополнительно Неуструев выделяет горнолуговой, приводит и солончаковый процесс) и разных принципов систематизации (Сибирцев за основу взял зональность/азональность, Неуструев – сходную, но иногда не совпадающую автоморфность/гидроморфность). Выделение кроме типовых ещё и элементарных процессов не позволило Неуструеву выделять в отдельные типы почвообразования некоторые типы, к примеру, дерново-карбонатный процесс, где основным процессом является гумусонакопление, встречающееся во всех почвах. Серо-лесной процесс, в отличии от Сибирцева, он рассматривал как переходный между подзолистым и чернозёмным, не придавая ему уровня типового. Так, наметилось ещё более дробное деление, без которого невозможно бы было проводить изучение процессов образования почвы.
С.А. Захаров, 1927
Следующий этап развития концепции почвообразовательного процесса связан с именем профессора С.А. Захарова. Он выделил уже четыре уровня почвообразовательных и почвенных процессов: 1) общий процесс почвообразования, который совершается в толще данной почвы; 2) основные процессы, или процессы образования генетических горизонтов. При том уровне развития почвенной науки выделялось только три типа горизонтов, которые отмечали практически во всех почвах – гумусово-аккумулятивные, элювиальные, и иллювиальные, соответственно им он выделял три вида основных процессов (процессы образования гумусовых, элювиальных и иллювиальных горизонтов), плюс явления метаморфизации (дифференциации) почвенной массы; 3) «процессы, совершающиеся отдельно в каждом генетическом горизонте», их Захаров и назвал элементарными почвообразовательными процессами. Комбинация этих процессов в каждом горизонте и даёт типовой процесс, или генетический горизонт. К примеру, в подзолистом горизонте он перечисляет следующие – процессы растворения, выщелачивания, вымывания и оподзоливания; 4) элементарные процессы – «ряд более простых, иногда элементарных, физических, химических и биологических явлений, которые в горизонтах комбинируются между собою».
Основные процессы
Элементарные почвообразовательные процессы
Образование перегнойных и перегнойно-аккумулятивных горизонтов:
Гумификация
Аккумуляция зольных элементов
Оторфование
Солончакообразование
Образование элювиальных горизонтов
Выщелачивание и вымывание
Оподзоливание
Оглеение
Осоложение
Образование иллювиальных горизонтов
Иллювиация
солонцеобразование
карбонатизация
оглинение
ожелезнение
Дифференциация массы отдельных горизонтов
Образование почвенного раствора
Образование перегноя
Образование цеолитов
Образование гуматов
Образование поглотительных соединений
Все элементарные почвообразовательные процессы составляются, по Захарову, из следующего перечня элементарных процессов:
Элементарные физические процессы почвообразования
растворение
перемещение – результат взаимодействия силы тяжести, силы каппилярного поднятия и всасывающей силы корней.
выпадение из растворов
элементарные химические процессы почвообразования
гидратация и дегидратация
оксидация и дезоксидация
карбонатизация и декарбонатизация
силикация и десиликация
Элементарные биологические процессы почвообразования
минерализация биологических остатков:
гниение белков
аммонизация
нитрификация и денитрификация
брожение крахмала и др.
гумификация.
<shapetype id="_x0000_t87" coordsize=«21600,21600» o:spt=«87» adj=«1800,10800» path=«m21600,qx10800@0l10800@2qy0@11,10800@3l10800@1qy21600,21600e» filled=«f»><path arrowok=«t» o:connecttype=«custom» o:connectlocs=«21600,0;0,10800;21600,21600» textboxrect=«13963,@4,21600,@5»><img width=«14» height=«134» src=«dopb363998.zip» v:shapes="_x0000_s1026">Таким образом, Захаров назвал ещё более низкий уровень разделения общего почвообразовательного процесса – элементарные (не почвообразовательные!) процессы и явления, которые в общем соответствуют микропроцессам А.А. Роде. Элементарные процессы Неуструева он назвал элементарными почвообразовательными (!) процессами, — почти в этом же смысле, будет использовать и развивать этот термин И.П. Герасимов. Конкретного определения термина Захаров не дал, указав лишь место в иерархии – между типовыми и элементарными процессами: «будем различать основные и «элементарные» почвообразовательные процессы, охватывающие лишь отдельные горизонты и слагающиеся… из совокупности физических, химических и биологических процессов». Так, он подметил две отличительные черты этого уровня – они являются элементами, составляющими процессов образования генетических горизонтов, и сами состоят из более мелких процессов.
Кроме того, Захаров впервые попытался разделить общий процесс почвообразования на исчерпывающие составные элементарные почвообразовательные процессы (у Неуструева были приведены лишь некоторые элементарные процессы). Он их сгруппировал по генетическим горизонтам, что в общем сходно, хотя и несколько различно, с дальнейшими исследователями при группировке по сходному механизму и результату, т.к. сходные генетические горизонты образуются сходными процессами.
Им выделено приблизительно 13 процессов; некоторые особо сложно и стадийно устроенные были разбиты на части – так, в процессе гумификации, как составляющие (или отдельные процессы) Захаров назвал разложение органических остатков, их механическое измельчение и растворение, затем или их минерализацию (аэробную и анаэробную), или собственно гумификацию (образование гумусовых соединений); наконец, он выделил гумофиксацию как закрепление гумусовых веществ и отдельный процесс – аккумуляцию, накопление зольных элементов. Другие процессы были разбиты, кроме стадий, на разные виды со сходным принципиальным механизмом, но происходящие в разных условиях и, соответственно, различающиеся по участвующему веществу. Так, он выделял виды иллювиирования – ожелезнение (для подзолов), окарбоначивание, соленакопление и др. Выделяемый Неуструевым процесс орштейнообразования он рассматривал как часть, или проявление процесса вмывания железистых соединений и закрепления там.
Выделенный уровень основных процессов в дальнейшем, в отличии от уровня элементарных почвообразующих процессов, не пошёл; выделение всё новых, отличающихся друг от друга горизонтов (вместо одного иллювиального горизонта В несколько – иллювиальный, метаморфический, карбонатный и др.) приводило к простому сопоставлению им и новых основных процессов, без выяснения сущности. В горизонте могут происходить довольно разные процессы, и для понимания образования его необходимо объяснить возникновение всех составляющих признаков и свойств – т.е. нужно выяснить образование их, и лишь потом производить компоновку в образование горизонта и всей почвы. Кроме того, один ЭПП может образовывать несколько сопряжённых горизонтов, что опять указывает на превалирующее значение этого уровня.
Далее, Захаров произвёл классификацию процессов высшего уровня (общих почвообразовательных), результат которых ясно определён – почва в целом, и классификация идёт строго по результату. В общем, идёт группировка разных сочетаний основных и элементарных почвообразующих процессов.
Почвообразование пустынь
Почвообразование сухих степей
Чернозёмообразовательный процесс
Подзолообразовательный процесс
Почвообразование холодных полярных областей
Почвообразование в высокогорных областях
Латеритообразовательный процесс
Болотообразовательный процесс
Солончакообразовательные процесс
Солонцеообразовательный процесс
Классификация не вызывает сомнений: разные почвы были образованы разными процессами. Так, Захаров не выделяет в отдельный процесс почвообразование примитивного и грубого типа, встречающееся у Неуструева, где процессы образования могут быть сходными, а отличается исходный материал.
III этап. Определение понятия ЭПП и механизма почвообразования. Роде, Герасимов, Глазовская.
А.А. Роде
Роде называл почвообразовательным процессом «часть круговорота веществ и энергии, происходящего между приземным слоем атмосферы, верхними слоями литосферы, грунтовыми водами и живыми организмами, именно ту его часть, которая представляет собой совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии, идущих в поверхностных слоях коры выветривания» (Роде, 1947). Среди них наиболее существенными и характерными он считал «явления взаимодействия (обмена веществ и энергии) между этими слоями, образующими почву, и живыми организмами (главным образом растительностью)» (там же). Далее, Роде замечает характерную цикличность и периодичность большинства почвенных процессов (суточный, годовой и многолетние циклы). Эти циклы никогда не бывают замкнутыми, и «после окончания каждого цикла в почве создаётся некоторое остаточное изменение, представляющее собой итог данного цикла». «Эти остаточные изменения, — рассуждает Роде – слагаются в течение ряда лет в процессе эволюции почвы». В результате наблюдается прогрессивное накопление того или иного почвенного признака — выветривание первичных минералов, гумусонакопление, вымывание элементов, и т.п. Так, в этой монографии, посвящённой эволюции почвы, («Почвообразовательный процесс и эволюция почв», 1947) он вывел ряд важных положений касательно почвенных процессов – эволюция почвы есть результат почвообразовательного процесса, почвообразовательный процесс возникает при наложении многочисленных нескомпенсированных цикличных противоположно направленных процессах.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Далее Роде развивает теорию процессов. В 1958 году (Почвоведение, №9) он говорит о необходимости изучения почвенных процессов, их количественной характеристики (Роде, 1984). Здесь он проводит исследование сущности почвообразовательного процесса. Во-первых, Роде отмечает, что все без исключения явления, протекающие в почве, служат слагаемыми процесса почвообразования. Он выделяет следующие группы почвенных явлений (там же):
Распад первичных минералов – имеет физико-химическую природу, но в нём активное участие принимают как микроорганизмы, так и высшие растения, и органические кислоты;
Синтез и распад вторичных минералов – так же испытывает влияние микроорганизмов, воздействие органических кислот;
Разложение и синтез органических соединений – идут при участии микроорганизмов. Сюда включается и сопутствующие аммонификация и нитрификация, гумификация;
Разложение и синтез органо-минеральных соединений – по Роде, идёт преимущественно физико-химическим путём, но естественно с участием живых организмов;
Обмен ионами между почвенным раствором и твёрдой фазой почв – физико-химическая поглотительная способность;
Растворение и пептизация, выпадение в осадок из раствора и коагуляция
Нисходящее и восходящее передвижение растворов (вымывание и засоление)
Увлажнение и иссушение – физическая (увлажнение, иссушение) и биологическая (иссушение) природы
Нагревание и охлаждение – имеют физическую природу
В представленном списке, возможно, не хватает довольно важной стороны почвообразования – педотурбации – передвижение твёрдых фаз, реакций с газовой составляющей. Среди перечисленных процессов опять обращает на себя внимание противоположность большинства процессов. Практически единственным источником энергии для осуществления почвенных процессов является Солнце. Оно в основном обеспечивает «антиэлювиальный» характер миграции элементов – иссушение и подтягивание растворов, рост растений за счёт захвата элементов. (Роде, 1971) Напротив, гравитационная энергия Земли производит элювиальное движение.
Обобщая выделенные процессы, Роде объединил их в три крупные группы: «а) процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами (процессы поступления в почву и выноса из неё); б) процессы превращения веществ и энергии в почвенном теле; в) процессы передвижения веществ и энергии в почвенном теле» (Роде, 1971; цит. по ЭПП, 1992). И в первой классификации, обращающей внимание на противоположность большинства процессов, и во второй очевидно, что любое из перечисленных явлений происходит в любом без исключения почвенном теле.
И.П. Герасимов, М.А. Глазовская
И.П. Герасимову принадлежит большая заслуга в развитии процессного направления в почвоведении. В 1964 году он писал, что «наиболее важным достижением советского почвоведения является почти полный переход от… двучленной докучаевской формулы «почва-среда» или «свойства – факторы» к трёхчленной «почва – генезис – свойства» или, точнее, «свойства почвы – почвенные процессы – факторы почвообразования»» (Герасимов, 1964; цит.по: Герасимов, 1986). Отбор признаков почв для проведения классификации проходит при учёте не только факторов почвообразования, но и под контролем почвообразующих процессов.
«Введение характеристик биологических, химических и химических процессов, протекающих в почвах и обуславливающих развитие тех или иных свойств… даёт возможность подойти к генетической сущности коррелятивных связей [факторы — свойства], что поднимает работу по классификации почв на более высокую ступень научного познания, придаёт отбору и оценке различных свойств почв для классификационных целей глубокую научную обоснованность». Особую значимость процессного подхода Герасимов видел в классификации агропочв, которые в рамках «факторного» подхода просто противопоставлялись природным почвам.
Процессную концепцию Герасимов представил в противовес развившемуся в тот период, особенно в зарубежных исследованиях, субстантивно-аналитическому подходу в классификации и диагностике почв. Этот подход использовался как более объективный, по сравнению с «синтетическим» генетическим подходом. В частности, в генетическом, факторном подходе сложноразрешимыми оказывались следующие проблемы: 1) недостаток информации о факторах почвообразования и происходящих процессах в почвах слабоизученных районах (Север Сибири) приводил к трудностям в их классификации; 2) полигенезис многих почв, невозможность простого прямолинейного сопоставления существующих факторов и свойств почв; 3) механизм многих процессов был представлен гипотетически и по-разному у различных исследователей, что вводило субъективность в понимание генезиса почв и их классификационного положения. Для решения этих проблемных вопросов Герасимов призвал не отходить к додокучавескому, аналитическому подходу (конечно, дополненному современными методами) в классификации почв, ведущему в ложном направлении и не признающему почву как «естественно-историческое тело»; и предложил вспомнить и разработать концепцию элементарных процессов почвообразования. Концепция ЭПП бы позволила разрешить многие перечисленные проблемы, в том числе и для разработки центральной научной задачи почвоведения – генетической диагностике почв.
Герасимов И.П. и Глазовская М.А. в <metricconverter productid=«1960 г» w:st=«on»>1960 г. первыми дали определение понятия «элементарный почвообразовательный процесс», использованному до них Неуструевым, Захаровым, Гедройцем. «Процесс почвообразования – писали они – представляет собой совокупность разнообразных физических, химических и биологических явлений, протекающих в почве и обусловливающих тот или иной состав почвенной массы» (Герасимов, Глазовская, 1960). Было замечено, что из общего количества разнообразных физико-химико-биологических процессов, происходящих в почвах, при определённых внешних условиях и стадиях развития почвы, выделяются наиболее тесно взаимосвязанные их сочетания, которые они и назвали элементарными процессами почвообразования.
«Эти процессы составляют в своей совокупности собственно почвообразование, т.е. совокупность процессов и явлений, присущих только почвам, и при определённых естественных сочетаниях друг с другом определяющих их основные свойства на уровне генетических почвенных типов (т.е. прежде всего строение профиля и состав системы генетических горизонтов почвы)» (Герасимов, 1986). Т.е. основными критериями отличия элементарного почвообразовательного процесса от других явлений и процессов природы, являются (Герасимов, 1986; цит.по Таргульян, 1974):
характерны только для почв в совокупности они определяют почвообразование их естественные сочетания определяют основные свойства типа почвы – строение профиля, генетических горизонтов и т.п.
ЭПП — сочетания физико-химико-биологических явлений, образуются среди трёх главных групп процессов:
распад одних минеральных соединений и синтез вторичных минералов и новообразований;
разложение одних и синтез других органических веществ, а также живого органического вещества;
вынос из почвы или передвижение в ней продуктов выветривания и почвообразования; привнос в почву соединений из атмосферы и коры выветривания, в основном путём биологического круговорота)
Каждый генетический тип почв должен характеризоваться определённым и только ему одному свойственным сочетанием ЭПП. Был предложен следующий первоначальный список ЭПП, разделённый на три перечисленные группы:
Элементарные почвообразовательные процессы превращения минеральной массы в почвенную:
первичное, примитивное почвообразование
оглинение (сиалитизация)
латеризация (аллитизация)
Элементарные почвообразовательные процессы с ведущей ролью превращения органической части
гумусонакопление
торфонакопление
ЭПП превращения и передвижения минеральных и органических продуктов почвообразования:
засоление
рассоление
оглеение и оруднение
выщелачивание (лессиваж) или псевдооподзоливание
оподзоливание
Далее, в 1971 Роде назвал уровень «почвообразовательных микропроцессов» (предварительное название — элементарные почвообразовательные процессы, но не употребляемое во избежание путаницы с элементарными почвенными процессами Глазовской и Герасимова, которые он называет частными почвообразовательными процессами) – простейшие явления реакции и процессы, происходящие в почве. Этот уровень в своё время определялся ещё и Захаровым как элементарные процессы, но полный список их приведён не был. Роде предложил следующую систематику (1971):
Процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами (процессы поступления в почву и выноса из неё):
Многосторонний обмен газами в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Многосторонний обмен влагой в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Многосторонний обмен тепловой энергией в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Обмен коротковолновой и длинноволновой радиацией в системе Солнце – почва – атмосфера – космическое пространство
Двусторонний обмен зольными веществами и азотом в системе почва – растения
Безобменное, преимущественно одностороннее поступление в почву синтезированного растениями благодаря действию лучистой энергии Солнца органического вещества
Поступление в почву различных абиогенных веществ, преимущественно отходов промышленности (в том числе с атмосферными осадками)
Двусторонний обмен между почвой и атмосферой пылью
Двусторонний обмен между почвой и грунтом растворимыми солями.
Процессы химического превращения в почвенном теле:
Разнообразные реакции разложения органических соединений, входящих в состав растительного опада;
Микробный синтез и микробное разложение органоминеральных соединений разной природы;
Новообразование и распад различных органических кислот и их солей;
Обмен молекулами и ионами и между твёрдой, жидкой и газовой фазами почв;
Фиксация молекулярного азота из почвенного воздуха, а также аммонификация, нитрификация и денитрификация;
Окисление и восстановление соединений, преимущественно железа и марганца;
Отдельные реакции, слагающие разложение и превращение первичных и вторичных минералов, синтез вторичных;
Изменения физического состояния почв.
Фазовые переходы воды (испарение и конденсация, замерзание и оттаивание) и солей (растворение и выпадение в осадок, кристаллизация);
Изменение структурного состояния почвенной массы (агрегация и дезагрегация; коагуляция и пептизация);
Изменения степени дисперсности твёрдых частиц (физическое дробление, образование твёрдых конкреций, и т.д.);
Процессы передвижения веществ и энергии в почвенном теле:
Передвижение воздуха внутри почвы:
диффузное, под влиянием изменения давления и температуры;
диффузное передвижение воздуха в жидкой фазе;
Перемещение водяного пара под действием:
градиента его давления;
градиента сорбционных сил;
Передвижение жидкой фазы под влиянием:
гравитационных сил;
каппилярных сил;
сорбционных сил;
осмотических сил;
Передвижение твёрдой почвенной массы под влиянием:
гравитационных сил (вмывание, засыпание);
почвенных и наземных животных, растений, и рост корней растений;
криотурбационных явлений;
Передача различных видов энергии.
Как и в более ранних своих исследованиях, Роде обращает внимание на цикличность и противоположную направленность многих микропроцессов. «Накапливаясь в ряду следующих один за другим циклов, эти остаточные изменения сливаются в прогрессивный необратимый процесс, воспринимаемый нами как почвообразовательный макропроцесс» (Роде, 1971). Так им был «вскрыт» (Самойлова ?) механизм почвообразования – накопление малозаметных изменений при течении микропроцессов.
Для выделения следующего уровня – элементарных почвенных процессов Глазовской и Герасимова, Роде проводит следующее рассуждение. Накапливающиеся остаточные изменения неоднородны на различной глубине
Нетрудно заметить, что все эти перечисленные типы микропроцессов наблюдаются во всех без исключения почвах (кроме, пожалуй, мерзлотных явлений в почвах без сезонного промерзания – краснозёмах и желтозёмах, и др.).
Б.Г. Розанов, 1975
Биогенно-аккумулятивные процессы
Гумусообразование
Гумусонакопление
Подстилкообразование
Торфообразование
Дерновый процесс
Биогенный синтез глинистых минералов
Реградация
Иллювиально-аккумулятивные процессы
Глинисто-иллювиальный процесс
Гумусово-иллювиальный процесс
Железисто-иллювиальный процесс
Глинозёмно-гумусово-иллювиальный процесс
Железисто-гумусово-иллювиальный процесс
Подзолисто-иллювиальный процесс
Карбонатно-иллювиальный процесс
Солонцово-иллювиальный процесс
Гидрогенно-аккумулятивные процессы
Засоление
Загипсовывание
Окарбоначивание
Оруднение
Окремнение
Олуговение
Тирсификация
Латеризация
Плинтификация
Отложение наилка
Элювиальные процессы
Выщелачивание
Декарбонизация
Кислотный гидролиз глин
Оподзоливание
Псевдооподзоливание
Лессивирование
Осолодение
Псевдооглеение
Сегрегация
Ферролиз
Элювиально-гумусовый процесс
Альфегумусовый процесс
Коркообразование
Рассоление
Деградация
Процессы метаморфизации почв
Сиаллитизация
Монтмориллонитизация
Гумусосиаллитизация
Ферралитизация
Ферсиалитизация
Рубефикация
Оглеение
Оливизация
Слитизация
Оструктуривание
Отвердевание
Фраджипэнобразование
Мраморизация
Криогенные процессы
Криогенное засоление
Криогенное окарбоначивание
Криогенное ожелезнение
Альфегумусово-криогенный процесс
Ретинизация гумуса
Антропогенные процессы
Образование пахотного горизонта
Образование плужного горизонта
Кольматаж
Вторичное засоление
Осолонцевание при орошении
Деградационное оглеение
Педотурбационные процессы
Самомульчирование
Растрескивание
Криотурбация
Вспучвание
Биотурбация
Лесные вывалы
Обработка почвы
Деструкционные процессы
Эрозия
Дефляция
И.П. Герасимов, 1980
В 1975 — 1980 И.П. Герасимов предложил следующую схему классификации (Розанов, 2004):
Педоморфизм минеральной массы:                                     - группы процессов
Ортосиаллитизация (первичное оглинение)
гидратация первичных и вторичных минералов
гидратация в условиях криогенеза
Неосиаллитизация (вторичное оглинение)                — процессы
<shapetype id="_x0000_t88" coordsize=«21600,21600» o:spt=«88» adj=«1800,10800» path=«m,qx10800@0l10800@2qy21600@11,10800@3l10800@1qy,21600e» filled=«f»><path arrowok=«t» o:connecttype=«custom» o:connectlocs=«0,0;21600,@11;0,21600» textboxrect=«0,@4,7637,@5»><img width=«18» height=«50» src=«dopb363999.zip» v:shapes="_x0000_s1027">в кислой среде
в нейтральной среде                                — подпроцессы
в щелочной среде
Латеритизация (ферритизация, аллитизация, каолинизация)
Педоморфизм органической массы:
Гумусонакопление
гумификация – грубый гумус
гумусонакопление в кислой среде
гумусонакопление в нейтральной среде
гумусонакопление в щелочной среде
Торфонакопление
Сегрегация и миграция (накопление и вынос) продуктов почвообразования – минеральных и органических веществ
Засоление – рассоление
солончаковый процесс
солонцовый процесс
процесс осолодения
Оглеение
поверхностное (экзоглей)
срединное (параглей)
глубинное (эндоглей)
Выщелачивание — оподзоливание
выщелачивание
иллимеризация (лессиваж)
оподзоливание
Цементация
Галогенная
Оруднение
Гумусовая
Деформация
Криогенная
Гидрогенная (разбухание и ссыхание)
Биогенная
Для основных типов почв Герасимов дал, кроме обыкновенного профильного кода (А1-А2-В-С), и процессные коды, поставив каждому горизонту в соответствие комплекс ЭПП, его образующего. Ниже приведены эти коды для наиболее известных типов почв (цит. по: Розанов, 2004):
Опыт генетической диагностики почв СССР на основе элементарных почвенных процессов (По Герасимову, 1986)
Почвы – главные генетические типы
Профиль и свойства (профильные коды)
Элементарные почвенные процессы (процессные коды)
Арктические
А Bca C F
I1б II2в IV1 V1
Тундровые глеевые
Ot At Bg Cg FW
I1б II1 III1 VI
Подбуры
Ot At Bihf Cr F
I1б II1-2а III3ав
Таёжные палевые
A B Cf F
I1б II2а III3а
Таёжные глеевые
At Bg Cg FW
I1б II2а III2 V1
Глееподзолистые
Oh A1g A2g B Cf W
I1а II2а III2а III3в
Подзолистые
A1 A2 B Cf
I1а II2аб III3в
Подзолы иллювиально-гумусовые
At A2 Bih Cf
I1а II2аб III3в IV2
Дерново-подзолистые
A1 A2 Bi Cf
IIа II2б III3в
Торфяно-подзолистые глеевые
O A1 A2 Bif Cgf
I1а II1 III2бв III3в
Перегнойно-карбонатные
At B C carf
I1а II2а III3а
Дерново-карбонатные
A1 Bm Cca
I1а II2в III3а
Псевдо-подзолистые
A1 A2g Bmg C
I1а II2б III2б III3б
Псевдоподзолы
At A2g Bmgw Cw
I1а II2б III2б III3б
Бурые лесные
A1 Bm C
I2а II2б III3б
Бурые лесные оподзоленные
A1 A2 Bimg C
I2а II2б III2бв III3бв
Серые лесные
A1 Bim Cca
I2б II2бв III3бв
Чернозёмы типичные
А1 В Сса
I2в II2в III3в IV1
    продолжение
--PAGE_BREAK--Степень развития признаков: слабая степень – светлый шрифт; средняя степень – подчёркнутый, сильная степень – полужирный
Применена следующая система обозначений почвенных горизонтов (Герасимов: цит.по Розанов, 1983):
Почва
органические горизонты
Ot – торф
Oh — лесная подстилка, степной войлок
органо-минеральные педоморфические горизонты
A1 – тёмные гумусовые
A2 – осветлённые элювиальные
B – безгумусовые
Bm – метаморфические текстурные
Породы и другие образования
почвообразующие породы
C – рыхлая
CR – плотная
подстилающая порода
D – рыхлая
DR – плотная
грунтовая вода
w – верховодка
W – постоянная
мерзлота
f – длительносезонная
F – многолетняя
Дополнительные индексы:
t – торфянистость
g — оглееность
ih — иллювиально-гумусовая пропитанность
Ca — карбонатная пропитанность
cs — сульфатная пропитанность
m — метаморфическая уплотнённость
i — иллювиальная уплотнённость
fe — оруднение
r — щебень, галька, валуны
 
Я.М. Годельман (Годельман, 1977; цит. по Розанов, 1983) разделил комплект и комплекс ЭПП. Комплектом ЭПП он назвал «набор всех ЭПП, в той или иной степени влияющих на общий процесс почвообразования на данном участке территории». Разные комплекты ЭПП приводят к образованию разных почв, однако одинаковый комплект ЭПП могут иметь несколько разные почвы, в зависимости от интенсивности развития одних или других ЭПП. Разным почвам соответствуют разные комплексы элементарных процессов, в этом понятии учитывается и степень развития того или иного процесса.
IV этап. Количественная оценка ЭПП, опыт построения моделей. Козловский, Таргульян, и др.
Дальнейшее развитие концепции связано с именами работников отдела географии почв и геохимии ландшафтов (основатель – И.П. Герасимов) Института географии АН СССР (и РАН) В.О. Таргульяном, Ф.И. Козловским, и многими другими. «Концепция почвообразовательного процесса как комбинации элементарных или частных почвообразовательных процессов (ЭПП) – писали они – является основой современных представлений о сущности и иерархии механизмов почвообразования… Именно эта концепция позволяет расшифровывать статику почвенного профиля и давать процессную интерпретацию имеющимся фактам о факторах почвообразования и свойствах почв на основе формулы: факторы почвообразования → почвообразовательные процессы → почвенные тела» (Процессы почвообразования и эволюция почв, 1985). Проблему эволюции почв они представляли как последовательность изменения свойств почв и их образующих ЭПП. «Генетическое познание почвенного тела… заключается: а) в выявлении набора, сочетания и интенсивности основных ЭПП, сформировавших данную почву; б) в выявлении последовательности смен свойств почв и сформировавших их ЭПП во времени, т.е. выявлении изменений набора, сочетания и интенсивности ЭПП за период от нуль-момента почвообразования до момента изучения данной почвы» (там же). дали более чёткое определение, раскрывающее механизм появления элементарного процесса из почвенных микропроцессов функционирования. Частными, элементарными процессами, обеспечивающими трансформацию породы в почвенное тело, являются устойчивые комбинации необратимых и незамкнутых микропроцессов функционирования системы, образующие какой-либо устойчивый признак (или группу признаков) в твёрдофазной почвенной массе. «ЭПП – процесс, составляющий часть общего процесса почвообразования и обязательно образующий какой-либо твёрдофазный признак или спектр признаков в почвенной системе, причём признак устойчивый во времени и диагностически значимый для выявления пространственных и временных различий почв» (Таргульян, 2005)
Метаморфизм органического вещества
Поступление органических остатков
поверхностное
внутрипочвенное
Трансформация органических остатков
биогенная
абиогенная
Гумификация
Минерализация
органических остатков
гумуса
Миграция продуктов гумификации. Комплексообразование
гумусовые
минерально-гумусовые
Иммобилизация гумусово-минеральных веществ
Метаморфизм минерального вещества
Физическая дезинтеграция минеральной массы
Гипсообразование
Карбонатизация
Брюнификация
Рубефикация
Глинообразование
трансформация первичных слоистых силикатов
синтез глинистых минералов из первичных неслоистых силикатов
Трансформация глинистых минералов
Разрушение глинистых силикатов
Ферралитизация
Переорганизация почвенной массы
Оструктуривание почвенной массы
Коагуляционное
Биогенное
Компрессионно-гидротермическое
Педотурбации почвенной массы
Абиогенные
гравитурбации
криотурбации
вертитурбации
галотурбации
Биогенные
зоотурбации
фитотурбации
Антропогенные
агротурбации
технотурбации
Оглеение почвенной массы
оглеение (собственно) – восстановленный глей
пятнистое оглеение – окисленный глей
сульфидное оглеение
сульфатное оглеение
Миграции вещества
Солевая
Засоление
Рассоление
Осолонцевание-рассолонцевание
Осолонцевание
Рассолонцевание
Кальциевая
Выщелачивание
Огипсовывание
Окарбоначивание
Кремниевая
Десиликация
Силификация
Алюмо-железисто-гумусовая
Al-Fe-гумусовое элювииирование
Al-Fe-гумусовое иллювиирование
Глеевая миграция Fe и Мn
Партулювация
Лессиваж
Сегрегация и цементация вещества
Окислительная (Fe, Mn, Al и гумус)
Кремниевая
Карбонатная
Гипсовая
Солевая
Непедогенное поступление в почву и потеря почвой вещества
Привнос – унос твёрдого вещества
Делювиальный смыв и флювиальная деразия
Привнос текучими водами
Выдувание мелкозёма и солей
Эоловый привнос мелкозёма и солей
Импульверизация солей (в твёрдой и жидкой фазе)
Привнос вулканической пыли
Солифлюкция и конжелифлюкция
Антропогенный привнос твёрдого вещества
Привнос – вынос жидкого вещества
Унос с флювиальными водами
Привнос с приливно- трансгрессивными морскими и озёрными водами
Привнос с индустриальными водами
Привнос и сорбция газообразного вещества
Татьяна Вячеславовна Аристовская (1980) выделила элементарные почвенно-биологические процессы:
разложение растительного опада
образование гумусовых веществ
разложение гумусовых веществ
деструкция минералов почвообразующей породы
новообразование минералов
Факультативные ЭПБП:
глееобразование
орштейнообразование
солеобразование
Систематика Почвенного института им. В.В. Докучаева – 2006
Коллектив исследователей из почвенного института выделил следующие основные наиболее важные процессы, приводящие к образованию генетических горизонтов и их системы:
Процессы аккумуляции и трансформации гумусовых веществ – процессы формирования
серогумусовых аккумуляций
светлогумусовых аккумуляций
темногумусовых аккумуляций
перегнойно-темногумусовых аккумуляций
криогумусовых аккумуляций
Процессы аккумуляции и преобразования грубого органического вещества
процессы формирования грубогумусовых аккумуляций
процессы формирования перегнойных аккумуляций
торфообразование — процессы формирования:
торфяных аккумуляций
олиготрофно-торфяных аккумуляций
эутрофно-торфяных аккумуляций
сухоторфяных аккумуляций
деструктивно-торфяный процесс
Процессы метаморфизма минеральной массы
процессы железистого метаморфизма, в т.ч.
процессы палевого метаморфизма
процессы структурного метаморфизма, в т.ч.
процессы криогенного метаморфизма
процессы ксерометаморфизма
иллювиально-метаморфические процессы
процессы гидрометаморфизма
глеевый метаморфизм
неглеевый гидрометаморфизм
Процессы хемогенной дифференциации
альфегумусовая (иллювиально-алюмо-железо-гумусовая) дифференциация
альфегумусовое иллювиирование
иллювиально-железистый процесс
иллювиально-гумусовый процесс
альфегумусовое подзолообразование
редокс-альфегумусовая дифференциация
процессы окислительно-восстановительной дифференциации железа
Процессы гранулометрической дифференциации
селективное оподзоливание
лессиваж
солонцовые процессы
Процессы дифференциации солей
карбонатов
гипса
легкорастворимых солей
Процессы перемешивания почвенной массы, приводящие к нарушению естественного залегания горизонтов и/или гомогенизации минеральной и органической части почвы
криотурбационный процесс
турбационнные процессы при слитизации
фитотурбуции
зоотурбации
склоновые процессы
Глава 2. Современное понимание элементарных почвообразовательных процессов
Характеристика элементарных почвообразовательных процессов
ЭПП метаморфизма минеральной части почвенной массы
Термин «метаморфизм» естествоиспытателями в основном понимается как изменение породы под высокими температурами и давлением в глубоких земных слоях. Поэтому употребление этого термина как процесса изменения состава почвенной массы не совсем удачно (Черняховский, 1992). Лучшее название этой группы процессов – процессы внутрипочвенного выветривания (ВПВ). Но в данной работе мы можем употреблять и «метаморфизм почвенной массы», оставляя ВПВ как процессы изменения первичных минералов.
Процессов ВПВ довольно много, при этом исследователями выделяется всё большее количество. Для наиболее полного представления о происходящих процессах необходимо сопоставить два вида составов – первичный, состав (минералогический) наиболее распространённых почвообразующих пород и результирующий, минералогический состав почв. Процессы в этом случае представятся как разные способы переходов от первого ко второму. Далее, необходимо сгруппировать несколько близких процессов в ряд элементарных, для облегчения восприятия. Для этого необходимо многочисленные почвенные и породные минералы разделить на группы со схожей направленностью гипергенных процессов, со схожими свойствами. Приблизительно такая работа была проведена А.Г. Черняховским (1992). Он дал следующую классификацию почвообразующих пород по свойствам, определяющим основные направления процессов внутрипочвенного выветривания:
Класс I. Преимущественно конгруэнтно растворяющиеся (полное разрушение первичной кристаллической структур).
Группа А. Легко карстующиеся породы, из минералов с ионной связью (гипс, карбонаты, легкорастворимые соли). Разделяются подгруппы без нерастворимого остатка и с ним.
Группа А. Карстующиеся породы, из минералов с преимущественно ионной связью (серпентиниты), также без нерастворимого остатка или с ним.
Группа В. Некарстующиеся, сложенные минералами с ионной и ковалентной типами связей (осадочные породы с глинисто-карбонатным, карбонатным и карбонатно-сульфатным цементом). Разделяется подгруппы калий-полевошпатовые кварцсодержащие и бескварцевые
Группа Г. Некарстующиеся, сложенные минералами с преимущественно ковалентной связью без породообразующих слоистых алюмосиликатных минералов. Также разделяются подгруппы калий-полевошпатовые кварцсодержащие (граниты, гнейсы) и бескварцевые (габбро, диабазы, базальты).
Класс II. Преимущественно инконгруэнтно растворяющиеся (с сохранением фрагментов первичной кристаллической структуры)
Группа А. Консолидированные (плотного сложения), сложенные минералами с преимущественно ковалентными типами связей и содержащие в достаточных количествах слоистые алюмосиликатные минералы. Подгруппы: калий полевошпатовые кварцсодержащие (граниты, гнейсы) и бескварцевые (габбро, диабазы)
Группа Б. Неконсолидированные, сложенные минералами с преимущественно ковалентными типами связей, содержащие слоистые алюмосиликатные минералы. Подгруппы: калий полевошпатовые кварцсодержащие (суглинки, глинистые пески и галечники) и бескварцевые (суглинки, глины, глинистые пески и галечники). (Черняховский, 1992).
Черняховский выделил два механизма процесса для первого класса веществ (конгруэнтно растворимых). Во-первых, это Н2О-конгруэнтное растворение – разрыв ионных связей минералов под действием электростатической силы диполей воды и переход элементов в раствор. Таким способом проходит выветривание солей (карбонатов, гипса, легкорастворимых). Во-вторых, это Н+-конгруэнтное растворение – разрушение кристаллической решётки под действием ионов водорода. Так разрушаются силикаты каркасной, цепочечной и островной структуры. Механизм инконгруэнтного растворения тоже разбит на два вида – во-первых, это такое растворение слюд и слоистых силикатов, при котором с ионами Н+ и ОН- соединяются и уходят в раствор катионы с ионными типами связей — Mg, Fe, происходит окисление Fe2+, и т.д. Во-вторых, это разрушение более прочной ковалентной связи О-Si-O, Al-O-Al, происходящее в жарком и влажном климате, с остаточным образованием аморфных оксидов и каолинита.
 SHAPE  \* MERGEFORMAT <lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shapetype id="_x0000_t75" coordsize=«21600,21600» o:spt=«75» o:divferrelative=«t» path=«m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe» filled=«f» stroked=«f»><path o:extrusionok=«f» gradientshapeok=«t» o:connecttype=«rect»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_s1029" type="#_x0000_t75" o:divferrelative=«f»><fill o:detectmouseclick=«t»><path o:extrusionok=«t» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» text=«t»><shapetype id="_x0000_t7" coordsize=«21600,21600» o:spt=«7» adj=«5400» path=«m@0,l,21600@1,21600,21600,xe»><path gradientshapeok=«t» o:connecttype=«custom» o:connectlocs="@4,0;10800,@11;@3,10800;@5,21600;10800,@12;@2,10800" textboxrect=«1800,1800,19800,19800;8100,8100,13500,13500;10800,10800,10800,10800»><shape id="_x0000_s1030" type="#_x0000_t7" o:regroupid=«4»><shapetype id="_x0000_t202" coordsize=«21600,21600» o:spt=«202» path=«m,l,21600r21600,l21600,xe»><path gradientshapeok=«t» o:connecttype=«rect»><shape id="_x0000_s1031" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«4» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1032" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«4» stroked=«f»><rect id="_x0000_s1033" o:regroupid=«4» fillcolor="#0c9"><line id="_x0000_s1034" from=«3989,1224» to=«4421,2016» o:regroupid=«4»><line id="_x0000_s1035" from=«4277,2318» to=«4378,2822» o:regroupid=«4»><line id="_x0000_s1036" from=«3374,1209» to=«3975,2833» o:regroupid=«4»><line id="_x0000_s1037" from=«5173,1216» to=«5380,2830» o:regroupid=«4»><line id="_x0000_s1038" from=«5348,1224» to=«5746,2801» o:regroupid=«4»><oval id="_x0000_s1039" o:regroupid=«4» filled=«f»><shape id="_x0000_s1040" coordsize=«4106,1781» o:regroupid=«4» path=«m331,1229c451,1023,790,670,1152,466,1514,262,2085,,2505,5v420,5,905,303,1167,490c3934,682,4044,939,4075,1128v31,189,-24,410,-216,504c3667,1726,3494,1678,2923,1690v-571,12,-2059,91,-2491,14c,1627,352,1328,331,1229xe» filled=«f»><shape id="_x0000_s1041" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«4» filled=«f» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1042" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«4» filled=«f» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1043" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«3» filled=«f» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1044" type="#_x0000_t7" o:regroupid=«5»><shape id="_x0000_s1045" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«5» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1046" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«5» stroked=«f»><rect id="_x0000_s1047" o:regroupid=«5» fillcolor="#ff7c80"><line id="_x0000_s1048" from=«7893,3120» to=«8613,4740» o:regroupid=«5»><oval id="_x0000_s1049" o:regroupid=«5» filled=«f»><shape id="_x0000_s1050" coordsize=«4081,1692» o:regroupid=«5» path=«m331,1140c451,934,747,562,1152,377,1557,192,2315,,2760,28v445,28,844,349,1063,517c4042,713,4069,873,4075,1039v6,166,-24,410,-216,504c3667,1637,3494,1589,2923,1601v-571,12,-2059,91,-2491,14c,1538,352,1239,331,1140xe» filled=«f»><shape id="_x0000_s1051" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«5» filled=«f» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1052" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«5» filled=«f» stroked=«f»><shape id="_x0000_s1053" type="#_x0000_t202" o:regroupid=«5» filled=«f» stroked=«f»><shapetype id="_x0000_t32" coordsize=«21600,21600» o:spt=«32» o:oned=«t» path=«m,l21600,21600e» filled=«f»><path arrowok=«t» fillok=«f» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» shapetype=«t»><shape id="_x0000_s1069" type="#_x0000_t32" o:connectortype=«straight»><shapetype id="_x0000_t67" coordsize=«21600,21600» o:spt=«67» adj=«16200,5400» path=«m0@0l@1@0@1,0@2,0@2@0,21600@0,10800,21600xe»><path o:connecttype=«custom» o:connectlocs=«10800,0;0,@0;10800,21600;21600,@0» o:connectangles=«270,180,90,0» textboxrect="@1,0,@2,@6"><img width=«592» height=«427» src=«dopb364000.zip» v:shapes="_x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078"><lock v:ext=«edit» rotation=«t» position=«t»>
Рис. Упрощённая схема систематики ЭПП метаморфизма почвенной массы (внутрипочвенного выветривания) согласно формально-аксиоматическому подходу выделения ЭПП (Таргульян, Черняховский, 1992): Аксиома 1 – различные процессы выветривания идут в почвах с разным первичным минералогическим составом и одинаковыми внешними условиями. Аксиома 2 – состав ЭПП отличается в почвах с разными условиями (факторов) почвообразования при одинаковом минералогическом составе. Цветом показаны разные минералы.
Таким образом, все процессы внутрипочвенного метаморфизма (выветривания) можно рассмотреть, учитывая два фактора – минералогический состав, собственно из которого происходит выветривание, и внешние условия, в которых оно проходит. Такой способ выделения процессов Таргульян назвал аксиоматическим формальным, противопоставив ему ассоциативный.
Поэтому сначала рассмотрим наиболее распространённый состав минеральной части почв, для понимания как ресурса для метаморфизма – первичного, унаследованного от почвообразующей породы, состава, так и результата метаморфизма – новообразованного материала, вторичных минералов.
Разделяются первичные (унаследованы от магматических и метаморфических пород) и вторичные минералы (гипогенные – образованные постмагматическими и гидротермальными метаморфическими процессами, и гипергенные). Гипергенные вторичные минералы могут быть как остаточными, так и новообразованными в процессе почвообразования (Геннадиев, Глазовская, 2003).
Первичные минералы, составляющие основную часть горных пород, обозначаются как главные (породообразующие), меньшую часть занимают второстепенные, и совсем малую – акцессорные минералы. В данном случае нас интересуют породообразующие минералы. К ним относится следующие подразделения: 1) оксиды – кварц; 2) силикаты – пироксены (авгит), амфиболы (роговая обманка), оливин; 3) алюмосиликаты – каркасные (полевые шпаты – калиевые, натровые, и др.), слоеватые (слюды – мусковит, биотит). (Там же).
Метаморфизация минеральной массы осуществляется путём ряда химических реакций. При этом из первичных диагностируется данная группа процессов, и даётся название. Так, образование глинистых минералов называется оглиниванием; часто отдельно выделяется сиаллитизация и монтмориллонитизация (накопление глины сиаллитного состава и монтмориллонита соответственно). В связи с этим возникает неопределённость в количестве выделяемых процессов – продуктов метаморфизма может быть довольно много, как и исходных минералов; количество химических реакций намного превосходит максимум 10 выделяемых процессов. Обычно называются наиболее рапространённые и играющие определяющую роль соединения – вторичные минералы. оксиды железа и алюминия (составляющие большую часть минеральной части почвы в метаморфических почвах), соли (легкорастворимые, гипс, карбонаты). Однако называются процессы и по начальному веществу (разрушение глинистых силикатов, дезинтеграция твёрдых пород), если она играет большую роль в составе почвы. Зная химический состав начальных и конечных соединений, можно предположить и механизм процессов. Кроме собственно химических реакций разложения и синтеза минеральных соединений, происходят и вынос подвижных продуктов, и соединение с имеющимися водой, углекислым газом.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Для группировки процессов данной группы разделим процессы внутрипочвенного выветривания, под которыми понимается система трансформации минеральных соединений, неустойчивых в данной среде (как правило первичных минералов, но в полигенетичных почвах и вторичных), и процессы обратимого изменения масс (оглеение, рассматриваемое в следующем параграфе, а также оструктуривание). Выветривание, в свою очередь, традиционно разделяется на химическое и физическое.
Процессы выветривания. Рассмотрим основные микропроцессы. Физическое разрушение плотных пород почвы, выделяемое иногда в отдельный ЭПП дезинтеграции минеральной массы, (Институт географии, 1992) проходит под действием следующих агентов: 1) температурного сжатия и расширения (раздробление до 0,01-<metricconverter productid=«0,001 мм» w:st=«on»>0,001 мм). Наиболее интенсивно проявляется в слабо защищённых растительностью почвах, с высокими амплитудами температур. Развитие растительности замедляет данный вид выветривания. 2) капиллярного напряжения при проникновении воды и образованию плёнки адсорбированной влаги. Возможно, составляет основную роль в разрушении пород; 3) расширения при льдообразовании – морозное выветривание, характерное для областей сезонной и вечной мерзлоты; 4) дезинтеграция при кристаллизации солей, распространена в аридных почвах. Наибольшее действие, по Ж.Педро (цит. по Элементарные почвообразовательные процессы, 1992), имеет каменная соль и гипосульфат натрия. 5) расклинивания, связанные с действием высшей растительности, напряжений при развитии корневых систем в твёрдых породах.
Химическое (биохимическое) выветривание минералов проходит под действием воды, кислорода, углекислоты и органических кислот (Герасимов, Глазовская, 1960):
1. С водой минералы вступают в реакции гидратации – превращение минерала в гидраты. Так, к примеру, когда гётит (Fe2O3) подвергается гидратации происходят реакции:
Fe2O3 + H2O => 2FeO(OH)
образуется гидрогётит, который при дальнейшей гидратации превращается в лимонит:
2FeO(OH) + H2O => Fe2O(OH)2

Лимонит, в свою очередь, гидратируется до гидрооксида железа:
Fe2O(OH)2 + H2O => 2Fe(OH)3×nH2O
2. С кислородом воздуха проходят реакции окисления, продукты приводящие к образованию глинистых минералов
2FeS2 + 7O2 + H2O => 2FeSO4 + 2H2SO4
2FeSO4 + O + 5H2O => 2Fe(OH)3 + 2H2SO4 (реакция окисления железа)
H2SO4 + CaAl2Si2O8 (анортит) + 4H2O => H2Al2Si2O8×2H2O (каолин) + CaSO4×2H2O (гипс)
3. Гидролиз (реакция под действием воды и углекислоты) обычно проходит по следующей схеме: на минерал (нейтральную соль – силикат или алюмосиликат) действует угольная (или органическая) кислота и замещает катион минерала на ион водорода (образуется кислая соль минерала и углекислая соль катиона). Затем кислая соль распадается на свободную кислоту (реагирует с почвенной массой) и гидрат окисла. Так, при гидролизе роговой обманки образуется тальк (отальковывание):
4MgSiO3 (роговая обманка) + H2CO3 => H2Mg(SiO3)4 (тальк – кислая соль) + MgCO3 (углекислая соль)
H2Mg(SiO3)4 + 3H2CO3 => HSiO2×H2O (опал) + 3MgCO3
Гидролиз полевого шпата – ортоклаза – приводит к образованию каолина и опала:
КHAl2Si6O16 (ортоклаз) + H×HCO3 => H2AlSi6O16 + KHCO3

Свободная алюмокремниевая кислота быстро распадается:
H2AlSi6O16 + nH2O => H2Al2Si2O8×2H2O (каолин) + 2SiO2×nH2O (опал)
По В.И. Вернадскому (цит. по Герасимов, Глазовская, 1960) каолин разрушается диатомовыми водорослями с образованием оксидов:
H2Al2Si2O8×2H2O => Al2O3×nH2O (боксит) + 2SiO2×nH2O (опал, кременезём)
Скорость процессов выветривания была оценена как довольно быстрая, из-за чего мы видим только конечные формы, без промежуточных.
Герасимов и Глазовская в качестве процесса выветривания называли ЭПП первичного, или примитивного почвообразования (1960). Под ним они понимали процесс химического выветривания массивных кристаллических пород до образования рыхлой массы – первичной почвы. Ими акцентировано внимание на основной роли в этом процессе низших растений. Синезелёные, зелёные и диатомовые водоросли, азотфиксирующие бактерии, грибы и актиномицеты производят разрушение первичных и синтез вторичных минералов и органических соединений. Оно проходит под действием выделений микроорганизмов кислотной или щелочной природы, углекислоты и ряда органических кислот, образующихся при отмирании. Дальнейшее разрушение идёт и при помощи лишайников, физически разрушающих породу, и создающих благоприятные условия для жизни микрофлоры. Особо подчёркнута огромная роль ЭПП первичного почвообразования для образования осадочных пород – собственно этот процесс создаёт рыхлые наносы, которые потом переносятся и в континентальные, и морские отложения. Дальнейшие исследователи, однако, и сам Герасимов в 1975, уже не употребляет в системе ЭПП этого процесса. Действительно, в него включается несколько различных процессов – как выветривание, так и накопление органического вещества; поэтому в отдельный процесс выделять его не стоит.
При выветривании в зоне гипергенеза различных минералов образуются разные соединения. Для почвообразования важными оказываются типоморфные соединения (карбонаты, кислоты), либо составляющие основу минеральной массы (глинистые минералы, оксиды железа и алюминия), определяющие какие-либо диагностические признаки (цвет почвы – оксиды железа), и накапливающиеся в почве. Таким образом, можно выделить следующие процессы образования: образование глинистых минералов (оглинение), оксидов железа, алюминия (ферралитизация) и их трансформация (рубефикация, брюнификация, и др.) и кремния, гипса (гипсообразование), карбонатов (карбонатизация). Выделяются соответствующие процессы разрушения ??? если разрушается, то выносится или образуется ещё что-л
Оглинивание. Происхождение в почве частиц тонкого гранулометрического состава может иметь несколько причин, что несколько осложняет диагностику процессов. Процесс илообразования – образование илистых частиц (элементарных почвенных частиц менее 0,001 мм диаметра) любого минералогического состава – может идти как путём процесса размельчения минеральных частиц, физического выветривания минералов не глинистой природы, как и путём новообразования глинистых минералов. Последнее и есть собственно оглинивание (Соколова, Дронова, 1983). Он может не вызывать утяжеление механического состава при одновременном прохождении процесса их разрушения (там же).
Механизм процесса оглинивания изучался ещё Б.Б. Полыновым, но на сегодняшний день остаётся много спорных и нерешённых вопросов. Имеются следующие точки зрения. Герасимов и Глазовская (1960) называют два механизма ЭПП оглинивания (оглинения или сиалитизации в их терминологии) почвенной массы: образования вторичных глинных минералов либо непосредственно при биохимическом выветривании первичных минералов, либо биогенным путём – биологическом захвате элементов и синтеза из них вторичных минералов (кристаллизации трудноподвижных соединений) при минерализации органических остатков. Биогенный путь образования глинистых минералов как ЭПП встречается и у Розанова, но в группе биогенно-аккумулятивных процессов.
Рассмотрим первый способ образования. Он проходит при положительных температурах, достаточным увлажнением и нейтральной реакцией. На первой стадии первичные минералы распадаются вышеописанными способами на гидраты оксидов минералообразующих элементов – Si, Fe, и Al – находящихся в аморфном дисперсном состоянии. Они находятся в коллоидном состоянии – размеры отдельных частиц не превышают 10-7 – 10-<metricconverter productid=«8 м» w:st=«on»>8 м (0,1 – 0,01 микрон). Разноимённо заряженные частицы осаждаются и коагулируются (так называемая электролитическая коагуляция коллоидов). Совместно кристаллизуются оксиды железа и кремния, алюминия и кремния. В результате образуются вторичные алюмо и ферросиликаты – синтетические глинные минералы. Среди огромного их количества можно выделить основные группы – каолинитовую (каолинит Al2О3×2SiО2×3H2O, даккит Al2О3×2SiО2×4H2O, нанкрит, галлуазит 2Al2О3×4SiО2×8H2O), монтмориллонитовую (бейделлит Al2О3×3SiО2×n3H2O, монтмориллонит 3MgO×Al2О3×4SiО2×nH2O, нонтронит), аллофановую, и другие. Процесс оглинения свершается при участии как микроорганизмов, так и высших растений (Герасимов, Глазовская, 1960).
По мнению Таргульяна, механизмом оглинивания (в подзолистых альфегумусовых почвах) в основном можно считать трансформационные изменения унаследованных от породы кристаллических решёток слоистых силикатов (цит. по Соколова, Дронова, 1983). Наконец, по проведённым исследованиям на Северном Кавказе Соколова и Дронова пришли к выводу, что основным механизмом оглинивания в почвах нетропических районов, сформированных на глинистых сланцах, являются не синтез вторичных глинистых минералов, а физическое дробление глинистых сланцев, уже содержащих глинистые минералы, сопровождающиеся небольшими трансформациями иллитов в иллит-смектитовые структуры. В подтверждение этого они указали на сходство минералогического состава в нераздробленных сланцах и горизонте внутрипочвенного выветривания. Результатом почвообразования является только более глубокое раздробление первичного элювия. Такая модель появления горизонта внутрипочвенного выветривания представляется довольно убедительной; однако возникает вопрос, к какому же ЭПП отнести данное явление – к физическому выветриванию а за оглинивание принять только синтез вторичных минералов, либо и его отнести к оглиниванию? В почвах же при отсутствии материала, физическое дробление которого даёт глинистые минералы, источником последних может служить и новообразование их из полевых шпатов, по рассмотренной выше схеме выветривания, предложенной Герасимовым и Глазовской. При этом сначала происходит изоморфное (?) замещение глинистого минерала по отдельности полевого шпата, и лишь затем идёт дробление получившегося глинистого агрегата, сопровождающиеся утяжелением гранулометрического состава. Примером могут служить подзолистые почвы на кварцевых песках (Соколова…).
И.В. Замотаев (Элементарные почвообразовательные процессы, 1992) также указывает на реальную незначительность процессов внутрипочвенного сиаллитного выветривания в почвах гумидной умеренной зоны, его низкую скорость. Те глинистые минеральные массы, широко распространённые в почвах, являются либо унаследованными от почвообразующей породы или предыдущих тёплых эпох выветривания, либо есть продукты оглинивания в виде селективного биохимического растворения неслоистых силикатов и диспергации глинистосодержащих слоистых силикатов.
А.Г. Бирина (Элементарные почвообразовательные процессы, 1992) тоже дополнительно разделяет оглинивание (глинообразование в её терминологии) на два случая. Во-первых, это ЭПП трансформационного глинообразования первичных слоистых силикатов во вторичные глинистые, из-за действия ряда агентов выветривания – кислорода, воды, угольной и органических кислот. Изменяется структура минералов – так, по Гинзбургу (цит. там же), слюды биотит преобразуется в вермикулит или бейделлит, мусковит в серицит и далее в иллит. Во-вторых, это ЭПП синтеза глинистых минералов из продуктов распада первичных неслоистых минералов и аморфных оксидов. Он в общем соответствует ЭПП оглинения (сиалитизации) Герасимова и Глазовской, тогда как первый случай более повторяет предложенную ими же схему выветривания. Бирина также указывает на небольшие скорости синтеза глин в умеренном поясе; наибольшее развитие процесс получает в тропических вулканических районах.
Розанов предложил разделять оглинивание и оглинение. Оглинение, или сиаллитизация – это общий «процесс внутрипочвенного выветривания первичных алюмосиликатов с образованием и аккумуляцией in situ вторичной глины» (?). Этот процесс был разделён на два вида – метаморфическое (?) и монтмориллонитовое (?) оглинение. Метаморфическое оглинение он назвал оглиниванием (или собственно оглинением — аккумуляция глины сиаллитного состава), а монтмориллонитовое – монтмориллонитизацией (накопление вторичной глины монтмориллонитового состава) (Розанов, 1983). Механизм процесса монтмориллонитизации возможен, кроме как из-за выветривания первичных алюмосиликатов, с «ресиликацией ненабухающих сиаллитных глин при обработке их щелочными водами». Результатом процесса будет образование тяжёлых набухающих глинистых горизонтов с тёмной окраской (там же).
Далее, Бирина сочла необходимым выделить несколько процессов, связанных со существованием в почве вторичных глинистых минералов – ЭПП их трансформации и ЭПП их разрушения. Под первым она понимала трансформацию силикатов, приводящую к их изменению. Действительно, подобные процессы в почве явно будут иметь место, тогда как предыдущими исследователями они собственно не назывались. Ж. Милло (цит. там же) разделяет два вида этого процесса – деградацию и аградацию. Под деградацией понимается образование глинистых минералов с лабильной кристаллической решёткой и жёсткой структурой (что это?). Приводится ряды деградации иллитов: иллит → смешанослойный иллит-вермикулит → вермикулит → монтмориллонит (примерно этот же процесс Розанов включает в ЭПП монтмориллонитизации); хлоритов: железо-магензиальный хлорит → смешанослойные минералы → вермикулит. Среди аградационных процессов выделяются хлоритизация, иллитизация (наиболее изучены), и другие. Хлоритизация представляет собой «процесс формирования межпакетных прослоек гидроксидов Fe и Al в трёхслойных силикатах» (там же). Образуются почвенные хлориты – хлоритоподобные минералы. Иллитизация представляет собой процесс образования почвенных иллитов за счёт прочного вхождения калия в межпакетное пространство трёхслойных силикатов, к примеру монтмориллонита. Под ЭПП разрушения глинистых силикатов Бирина подразумевала процессы либо растворения минералов, либо изменения с потерей окристаллизованности и превращением в аморфные соединения. Основным механизмом действия процесса считается гидролиз минералов – растворением силикатов под действием органических кислот.
Резюмируя сказанное, можно наметить следующую схему системы и географии процессов, приводящих к образованию глинистых минералов, и обуславливающих их дальнейшую судьбу в почве.

<img width=«646» height=«45» src=«dopb364001.zip» v:shapes="_x0000_s1079"> SHAPE  \* MERGEFORMAT <lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_s1081" type="#_x0000_t75" o:divferrelative=«f»><fill o:detectmouseclick=«t»><path o:extrusionok=«t» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» text=«t»>    продолжение
--PAGE_BREAK--