Минералогический состав тонкодисперсных фракций (<1, 1–5, 5–10 мкм) агродерново-подзолистых почв со сложным органопрофилем в Вятском Прикамье | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Минералогический состав тонкодисперсных фракций (<1, 1–5, 5–10 мкм) агродерново-подзолистых почв со сложным органопрофилем в Вятском Прикамье

Н. П. Чижикова1, А. М. Прокашев2

1Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2
2Вятский государственный гуманитарный университет, Россия, 610002, Киров, ул. Красноармейская, 26

Исследован минералогический состав тонкодисперсных (<1, 1–5, 5–10 мкм) фракций, выделенных из агродерново-подзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом на покровных иловато-крупнопылеватых суглинках внеледниковой зоны на территории Вятского Прикамья. Почвы текстурно-дифференцированы по элювиально-иллювиальному типу за счет фракции <1 мкм. Минералогический состав фракции <1 мкм покровных суглинков представлен сложными неупорядоченными смешанослойными образованиями с сегрегацией пакетов следующих типов: смектитовых, слюдистых, хлоритовых, вермикулитовых. Среди индивидуальных минералов присутствуют гидрослюды, смектит, каолинит, хлорит. Подзолообразование привело к изменению соотношения основных минеральных фаз и тип структуры смешанослойных образований. В элювиальной части профиля произошло увеличение содержания гидрослюд и хлоритов, исчез индивидуальный смектит и смешанослойные слюда-смектиты. Изменился мотив чередования пакетов 1.4 нм фазы фракции: вместо слюда-смектитов эта фаза представлена хлорит-верми­кулитом. В переходном гор. BEL помимо хлорит-вермикулита присутствуют слюда-смектитовые образования, количество которых значительно увеличивается вниз по профилю, достигая максимума в гор. BT1 и почвообразующей породе. Отмечено более высокое содержание индивидуального смектита и хлорита в отложениях Вятского Прикамья по сравнению с покровными суглинками Клинско-Дмитровской гряды. Распределение фракции тонкой пыли (1–5 мкм) имеет сложный характер: равное содержание в почвообразующей породе и верхних горизонтах и минимум в иллювиальных гор. BT в средней части профиля. Это связано с частичным выносом фракции тонкой пыли из элювиальной части профиля, но в меньшем количестве, чем вынос ила, и общим относительным уменьшением содержания фракции 1–5 мкм за счет элювиально-иллювиального распределения фракции ила. Состав минералов фракции тонкой пыли резко отличается от такового фракции <1 мкм значительным содержанием кварца и калиевых полевых шпатов, наибольшее количество которых отмечается в гор. AELh. В распределении слоистых силикатов можно отметить следующее: в элювиальной части профиля присутствуют гидрослюды, каолинит, хлорит и хлорит-вермикулитовые смешанослойные образования. Ниже по профилю диагностируются хлорит-смектитовые смешанослойные образования с максимумом в карбонатной части профиля BCca,nc,dc с глубины 115–125 см.

Ключевые слова: Вятское Прикамье, неупорядоченные смешанослойные образования, слюда-смектит, хлорит-вермикулит, индивидуальный смектит, каолинит, хлорит.

DOI10.19047/0136-1694-2016-84-10-28


THE MINERAL COMPOSITION OF FINE-DISPERSED FRACTIONS (<1, 1–5, 5–10 μm) OF AGRO SODDY-PODZOLIC SOILS WITH COMPLICATED ORGANIC PROFILE IN KAMA RIVER AREA WITHIN VYATKA REGION

N. P. Chizhikova1, A. M. Prokashev2

1V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, Russia, 119017 Moscow, Pyzhevskii per., 7, bld. 2
2Vyatka State Humanities University, Russia, 610002, Kirov, st. Krasnoarmejskaja, 2b

The mineral composition of the fine fractions (<1, 1–5, 5–10 μm) is investigated. These fractions were separated from agro soddy-podzolic soils (Eutric Retisol Episiltic, Endoclayic, Aric, Cutanic, Greyzemic) with the second humus layer, which were developed on the clay loam mantle of silty large pulverescent clay loams of driftless area of Kama River area within Vyatka region. The soils have texture differentiation according to eluvial and illuvial type due to <1 μm fraction. The mineral composition of a fraction <1 μm of clay loam mantle is presented by complex interstratifications with mixed layers. They are characterized by segregation of the following packs: smectitic, micaceous, chloritic, and vermiculitic. Hydromicas, smectite, kaolinite, and chlorite are present among the individual minerals. Podzol formation led to the changes of correlations of the major mineral phases and the type of structure of formations with mixed layers. The increasing of hydromicas and chlorites occurred within the eluvial part of the profile. Individual smectite and mica-smectites disappeared. The type of alternation of packs of 1.4 nm phase of the fraction also changed: this phase is presented by chlorite- vermiculite instead of mica-smectites. mica-smectite neoformations along with chlorite- vermiculite are presented within the transitional horizon BEL. Their number is increased downwards the profile, and reachs its maximum within the BT1 horizon and parent material. The higher content of individual smectite and chlorite is marked within the deposits of Kama River area within Vyatka region in comparison to clay loam mantle of Klin-Dmitrov Ridge. The distribution of fine silt fraction (1–5 μm) has a very complicated character: equal content within the parent material and the upper layers, and the minimal content at the BT horizon in the middle part of the profile. It is a result of the particulate outflow of the fine silt fraction from the eluvial part of the profile. The outflow of fine silt fraction is lower than the outflow of clay. The total relative decrease of 1–5 μm fraction is due to eluvial-illuvial distribution of the clay fraction. The mineral composition of fine silt fraction sharply differs from that of <1 μm fraction by the significant quartz content and potassic feldspars. The highest amount of potassic feldspars is observed within AELhh horizon. The following fact may be specified in distribution of layered silicates: the eluvial part of the profile includes hydromicas, kaolinite, chlorite, and chlorite-vermiculite interstratifications. Downwards the profile there are observed chlorite-smectite interstratifications. Their maximal amounts were detected within the carbonatic part of the profile BCca,nc,dc from the depth of 115–125 cm.

Keywords: Kama River area within Vyatka region, non-ordered formations with mixed layers, mica-smectite, chlorite-vermiculite, individual smectite, kaolinite, chlorite.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.

2.   Вологжанина Т.В. Регионально-провинциальные особенности минералогического состава серых лесных почв // Агрометеорологические условия и агротехнические факторы повышения урожайности полевых культур в Предуралье. Сб. науч. тр. Перм. ГСХА, 1996. С. 20–26

3.   Вологжанина Т.В., Чижикова Н.П. Минералогический состав илистой фракции светло-серых лесных почв Русской равнины // Свойства почв и рациональное использование удобрений. Пермь, 1986. С. 47–53.

4.   Герасимова М.И. География почв России. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2007. 312 с.

5.   Горбунов Н.И. Методика подготовки почв, грунтов, взвесей рек и осадков морей к минералогическому анализу // Почвоведение. 1960. № 11. С. 79–84.

6.   Караваева Н.А., Черкинский А.Е., Горячкин С.В. Понятие “второй гумусовый горизонт”: опыт генетико-эволюционной систематизации // Успехи советского почвоведения. М.: Наука, 1986. С. 167–173.

7.   Прокашев А.М. Генезис и эволюция почв бассейна Вятки и Камы. Киров, 2009. 389 с.

8.   Прокашев А.М. Голоценовая эволюция и антропогенная трансформация почвенного покрова Вятского Прикамья // Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв. М.: ГЕОС, 2015. С. 401–421.

9.   Прокашев А.М., Пахомов М.М., Пупышева С.А., Парфенов М.И., Чижикова Н.П. Покровные суглинки Вятского Прикамья // Вестник Вятского ГГУ. 2002. № 7. С. 69–72.

10.    Прокашев А.М., Пахомов М.М., Пупышева С.А., Парфенов М.И., Чижикова Н.П. Свойства покровных суглинков Вятского Прикамья // Региональные и отраслевые географические исследования. СПб., 2005а. С. 54–57.

11. Прокашев А.М., Пахомов М.М., Пупышева С.А., Парфенов М.И., Чижикова Н.П. Субстантивно-генетические свойства покровных суглинков Вятского Прикамья // Мат-лы IV Всерос. совещ. по изучению четвертичного периода. Сыктывкар, 2005б. С. 345–350.

12. Прокашев А.М., Чижикова Н.П. Минералогия покровных суглинков Вятского Прикамья // Мат-лы 4-го съезда Докучаевского об-ва почвоведов. Новосибирск, 2004. Кн. 2. С. 599.

13. Прокашев А.М., Чижикова Н.П., Пахомов М.М., Пупышева С.А. Предварительные результаты минералогических исследований покровных суглинков Вятского Прикамья // Вестник Вятского ГГУ. 2004. № 9. С. 95–102.

14. Хантулев А.А., Гагарина Э.И. Материалы о генезисе и географии почв со сложным гумусовым профилем // Почвоведение. 1972. № 2. С. 3–13.