WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 19 |

«Диагностика переувлажненных минеральных почв РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю.Н. ВОДЯНИЦКИЙ Диагностика ...»

-- [ Страница 16 ] --

Аллювиальные почвы Предуралья (г. Пермь). Здесь значения нового критерия гидроморфизма КВ снизились по сравнению с критерием Швертмана (табл. 11). В разрезе аллювиальной почвы в пойме р. Ласьва обнаружилась более тесная связь с цветом нового критерия = -0.52) по сравнению с критерием Швертмана (r = -0.26). В разрезе аллювиальной почвы в пойме р. Мулянка степень связи с цветом для нового критерия (r = -0.80) и критерия Швертмана (r = -0.78) одинакова.

Также анализировали ортштейны и роренштейны, образовавшиеся в небольшом количестве в аллювиальных почвах. У роренштейнов, выделенных из почв в пойме р. Ласьва, критерий Швертмана достигает аномальных значений 1.1-1.4. Аналогично, у ортштейнов, выделенных из подзолистых почв (катена Бекрята), критерий Швертмана составляет 1.0-2.2. Хотя новый критерий КВ в ортштейнах и роренштейнах ниже значений критерия Швертмана, он гораздо выше КВ мелкозема этих почв.

В роренштейнах критерий КВ варьирует от 0.41 до 0.80, составляя в среднем 0.63; в ортштейнах он изменяется от 0.46 до 0.72, составляя в среднем 0.59. При анализе новообразований значения нового критерия уже нельзя рассматривать как характеристику гидроморфизма, а следует принимать в первоначальном смысле, как долю аморфных и слабоокристаллизованных Fe(III)-(гидр)оксидов + Fe(II)-соединений. При высоком значении КВ можно говорить о высокой доле Fe(II)-соединений в новообразованиях. Как видно, такая ситуация отмечается в роренштейнах и ортштейнах, выделенных из аллювиальных и подзолистых почв. В некоторых из них, судя по значениям КВ, достигающим 0.8, содержится высокая доля Fe(II)-соединений, действующих как катализатор на растворение различных Fe(III)-(гидр)оксидов.

Степные почвы Ставрополья. У 1/3 образцов отмечается аномально высокие значения критерия Швертмана (1.11-1.37), приходящиеся на темную слитую почву на микросколоне и гумусово-гидрометаморфическую слитизированную почву в микропонижении. У нового критерия гидроморфизма значения опускаются до более правдоподобных величин: КВ = 0.68-0.83.

Второе важное обстоятельство состоит в том, что верхние горизонты трех разрезов по новому критерию гидроморфизма сближаются. Если значение критерия Швертмана составляет в среднем 0.52 в слитизированном черноземе на микроповышении, то в гумусовогидрометаморфической слитизированной почве в микропонижении оно в среднем 1.25, т.е. в 2.4 раза выше. Среднее значение нового критерия варьирует гораздо меньше (КВ = 0.55 и 0.78), т.е. различается в 1.4 раза, что кажется более правдоподобным, учитывая малое расстояние (3 м) между этими разрезами.

Таким образом, новый критерий гидроморфизма имеет преимущество, т.к. варьирует в строго определенных рамках, что позволит классифицировать его значения. Кроме того, он отчасти компенсирует ошибку в определении Fe окс при новообразовании Fe(II)-оксалата. Это позволяет уточнить степень оглеения почвы по сравнению с критерием Швертмана.

Как эфемерные, так и более стабильные Fe(II)-минералы не являются единственными индикаторами гидроморфных почв. Fe(II) прочно закрепляется филлосиликатами. Поэтому доля Fe(II) в валовом железе также диагностирует гидроморфизм. Для этого можно использовать показатель окисленности железа Ко = Fe3+ : ( Fe3+ + Fe2+), который выводят из данных валового химического анализа или мессбауэровской спектроскопии. Впрочем, мессбауэровская спектроскопия надежно выявляет Fe2+ только при ионной связи в минерале. Но при ковалентной связи ионов в составе сульфидов железа выявить точное содержание Fe2+ трудно, что искажает величину показателя окисленности железа Ко.

Информацию о степени окисленности Fe можно получить при традиционном валовом анализе, выполненным с применением «мокрой»

химии. В последние годы «мокрая» химия уступила свое место более быстрому и дешевому методу рентгенофлуоресцентного анализа, при котором Fe не разделяется по формам окисленности, а все оно выражается в виде Fe2О3. Этот метод не дает возможности определить показатель окисленности валового железа Ко.

Значения коэффициента Ко варьируют от 0.3 в модельных опытах по оглеению и от 0.4-0.5 в почвах на породах с высокой долей FeО до 1.0 в наиболее окисленных почвах. Данные граничные значения дают возможность классифицировать почвы по степени окисления железа (табл. 15).

Обсудим результаты модельного опыта Зайдельмана (1992) по оглеению пород при разных режимах увлажнения. Извлекем из него информацию о двух важнейших показателях: о степени обезжелезнения породы и об изменении степени окисления Fe в ее составе. Будем = Fe вал(глей) : Fe вал(контр), тогда для контроля Кf = 1, а для оглеенных вариантов варьирует от 0 до 1.

Степень обезжелезнения оглеенной почвы Кdf выразим как Кdf = 1 – Кf. На рис. 19 представлена зависимость показателя ожелезненности Кf от коэффициента окисленности железа Ко, которую можно аппроксимировать прямой линией. Видно, что по мере оглеения степень обезжелезнения возрастает (Кdf max), а степень окисленности железа снижается (К min). При этом размеры эффектов выше в условиях промывного режима влажности, чем в застойном режиме.

Рис. 19. Зависимость коэффициента ожелезнения от коэффициента окисленности железа в опытах по оглеению пород в застойном и промывном режимах влажности.

Исходные данные Зайдельмана (1992).

Коэффициент окисления железа Ко успешно выступает как критерий оглеения в геохимически сопряженных ландшафтах центра Ставропольской возвышенности. Здесь при переходе от типичного чернозема к черноземно-луговой слитой, и далее к аллювиально-луговой почвам, Ко закономерно снижается в среднем с 1.0 до 0.93 и затем до 0.81 (Алексеева и др., 1988).



В лесных почвах северо-запада Русской равнины коэффициент окисления железа Ко также эффективен. В поверхностно-глееватой почве на моренном суглинке оглеенный горизонт А2g выделяется небольшим значением коэффициента окисления железа 0.73, против 0.78-0.94 в горизонтах без признаков оглеения. Критерий Швертмана показал свою не состоятельность: его значение в гидроморфной почве слишком мало (0.17) против 0.50-0.78 в горизонтах без признаков оглеения (Белозерский и др., 1978).

Почвоведы давно стремятся использовать в качестве диагностических минералогические показатели. Но для минералов железа эта объективная потребность сдерживалась трудностями технического порядка, которые преодолены после изобретения дифференциальной рентгендифрактометрии глинистой фракции, выявляющей количество гематита и гетита (Kampf, Schwertmann, 1983; Torrent et al., 1980).

Рассмотрим один из основных минералогических показателей – критерий гидроксидогенеза железа Кгг.

Критерий Кгг варьирует от 0 до 1 и представляет собой долю гидроксидов железа от суммы гидроксидов и оксидов железа.

Показатель гидроксидогенеза железа можно получить также на основе данных мессбауэровской спектроскопии. При использовании этого метода эффективность минералогического анализа (гидр)оксидов железа зависит от степени охлаждения образца при съемке. При максимальном охлаждении до гелиевой температуры (4 К) можно идентифицировать все виды гидроксидов железа и определить их количество, включая самые дисперсные и разупорядоченные частицы. При менее глубоком охлаждении до температуры жидкого азота (77 К) разрешающая способность мессбауэровской спектроскопии снижается. Идентифицируются не все виды гидроксидов железа, а их содержание оказывается меньше за счет самых тонких и разупорядоченных, не дающих сверхтонкого магнитного расщепления. И, наконец, при съемке при комнатной температуре разрешающая способность мессбауэровской спектроскопии еще ниже. При этом фиксируются только наиболее упорядоченные частицы гидроксидов железа без различения их видов. Чаще всего все эти частицы относятся к гетиту FeOOH, как к наиболее устойчивому виду гидроксида, хотя иногда выявляют также крупные частицы других гидроксидов, например, фероксигита FeOOH.

Аналогичным образом, среди оксидов при комнатной температуре съемки фиксируются только самые крупные и упорядоченные частиц гематита. В настоящее время в России используют преимущественно съемку мессбауэровских спектров при комнатной температуре. С развитием криогенной техники эффективность мессбауэровской спектроскопии возрастет и, следовательно, увеличивается значимость критерия гидроксидогенеза железа.

Сгруппируем почвы по степени развития гидроксидогенеза на основании коэффициента Кгг (табл. 16).

Критерий гидроксидогенеза Кгг надежно отражает степень переувлажнения почв. Рассмотрим развитие гидроксидогенеза железа на основе мессбауэровских спектров образцов почв среднего Предуралья. В основе превращения гематита в почвах на красноцветных отложениях в Предуралье лежат следующие механизмы. Развитие гидроксидогенеза в условиях переувлажнения почвы связано с редукционным процессом, когда в период уменьшения ЕН гематит редуцируется до Fe(II), а в период увеличения ЕН Fe(II) окисляется до гетита. Такой же эффект лежит в основе прямой зависимости критерия гидроксидогенеза от содержания органического углерода в гумусовых горизонтах почв. Органическое вещество выступает как источник энергии и как электронный челнок, способствуя редукции гематита до Fe(II). Последующее окисление Fe(II) приводит к синтезу гетита.

Есть важная специфика предуральских почв. Если почвы лесной зоны на северо-западе России, где критерий гидроксидогенеза высокий Кгг = 0.7 – 0.8 (Белозерский и др., 1978), наследуют преимущественно гетит, то почвы Предуралья наследуют исключительно гематит.

Действительно, низкие значения Кгг (в основном ниже 0.25) говорят о преобладании гематита. Гетит, находящийся в небольшом количестве, отличается низкими значениями Нэфф. Это говорит о слабой упорядоченности и дисперсности частиц, что характерно для его гидратированной разновидности, т.е. гидрогетита FeOOH · nH2O. В отличие от гетита, обычно гидрогетит в почвах не бывает литогенным, а образуется за счет редукции гематита до Fe(II) и последующего окисления.

Рассмотрим почвы среднего Предуралья подробнее. В них, по данным мессбауэровской спектроскопии, выявлены два вида (гидр)оксидов железа: унаследованный литогенный гематит Fe2O3 и гидратированый гетит (гидрогетит) FeOОН. nH2O. По крупности и упорядоченности частиц гетита изученные гематитсодержащие почвы Предуралья различаются. В материнской породе доля гетита низкая (Кгг = 0.02-0.03), а частицы характеризуются величинами Нэфф = 372-377 кЭ. Если сравнивать с породой, то процесс оглеения оказывает следующее влияние на гетит. В большинстве оглееных почв наблюдается увеличение доли гетита до Кгг = 0,19-0,22 при росте дисперсности и разупорядоченности его частиц (Нэфф уменьшается до 367-369 кЭ). Обратная связь между долей гетита и характеристикой его частиц (Нэфф) наглядно видна на рис. 20. Из этой связи следует, что при актуальном оглеении гематитсодержащих почв в окислительные периоды происходит неосинтез дисперсного гидрогетита: его доля возрастает, а размеры частиц снижаются. При этом за счет низкой красноцветности новообразованный гетит почти не влияет на сизый тон оглееных горизонтов.

Представим теперь наши данные в виде диаграммы зависимости критерия гидроксидогенеза Кгг от минимального значения показателя rHмин почвенного раствора (рис. 21). На ней границей служит величина критерия Кгг(крит) = 0.2. СогРис. 20. Статистическая связь показателя гидроксидогенеза железа (Кгг) и эффективного магнитного поля на ядрах Fe в гетите. Почвы Предуралья.

ласно принятой группировки, при Кгг 0.2 образование гидрогетита выражено очень слабо, а при Кгг = 0.2-0.4 – слабо.



Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 19 |
 



Похожие работы:

«БИБЛИОГРАФИЯ НАУЧНЫХ ТРУДОВ КНЦ РАН ЗА 2012 ГОД КНИГИ Монографии Геологический институт Жамалетдинов А.А. Теория и методика электромагнитных зондирований с мощными контролируемыми источниками (опыт критического анализа). – СПб.: СОЛО, 2012. – 164 с. Кианитовые руды России: монография / В.Н. Огородников, В.А. Коротеев, Ю.Л. Войтеховский, В.В. Щипцов, Ю.А. Поленов, Ю.Н. Нерадовский, Л.С. Скамницкая, Т.П. Бубнова, А.Н. Савичев, Д.В. Коротеев. – Екатеринбург: УрО РАН, 2012. – 334 с. Горный институт...»

«ДОГОВОРУ О НЕРАСПРОСТРАНЕНИИ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ 40 ЛЕТ В ХХ в. мир впервые столкнулся с оружием огромной разрушительной силы – оружием массового уничтожения (далее – ОМУ). В арсеналах государств появились три его вида: бактериологическое, химическое и ядерное. От применения указанных видов оружия могла бы полностью прекратиться жизнь на Земле. В связи с этим можно вспомнить август 1945 г., когда сброшенные США на японские города Хиросиму и Нагасаки две атомные бомбы унесли десятки тысяч...»

«УТВЕРЖДАЮ Декан факультета Агрохимии, почвоведения и защиты растений профессор Л.М. Онищенко _ 2012 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Земледелие для бакалавров (магистров) направления подготовки Защита растений Факультет, на котором проводится обучение Агрохимии, почвоведения и зашиты растений Кафедра – разработчик Общего и орошаемого земледелия Дневная форма обучения Вид учебной работы Курс 3 Часов / з. е. Семестр 6 Аудиторные занятия — 64/1,6 68/1,8 всего лекции 34/1 34/1 консультации 4/0,1...»

«Системы управления химико-технологическими процессами Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 240406 Технология химической переработки древесины СЫКТЫВКАР 2012 УДК 66.02 ББК 35.11 С41 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой автоматизации технологических процессов и производств Сыктывкарского лесного института Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского лесного институт Составитель: преподаватель О. Н....»

«ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: ПРОВЕДЕНИЕ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА С ПОЛУЧЕНИЕМ ВЫСОКОКАЛОРИЙНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТОПЛИВА, КОКСА И АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ. Шифр 2011-1.6-516-045-020 Государственный контракт № 16.516.11.6130 от 20 сентября 2011 г. Этап 4: Обобщение и оценка результатов исследований (заключительный) Руководитель работы В.М. Зайченко...»

«СОДЕРЖАНИЕ 1 1. Вместо предисловия 6 2. Основные понятия, которые необходимо знать скорняку и кожевнику 6 1. Строение и химический состав шкур домашних и диких животных 7 1.1 Структура волосяного покрова 7 1.2 Строение кожного покрова 9 1.3 Химический состав шкуры 10 2. Основные свойства пушно-мехового сырья 11 2.1 Товарные свойства пушно-мехового сырья 11 3. Пороки кожевенного и пушно-мехового сырья 12 3.1 Прижизненные пороки 13 3.2 Посмертные пороки 14 4. Характеристика шкур домашних животных...»

«УТВЕРЖДАЮ Заместитель Министра образования Российской Федерации _ В.Д. Шадриков 10 марта 2000 г. Номер государственной регистрации 86 ЕН / СП ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Специальность 012300 БИОХИМИЯ Квалификация – БИОХИМИК По специальности 012300 БИОХИМИЯ Вводится с момента утверждения Москва, 2000 2 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕЦИАЛЬНОСТИ 012300 БИОХИМИЯ 1.1. Специальность утверждена приказом Министерством образования Российской Федерации от...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.