Поиск

Аккумуляция фосфатов
29.10.2015

Соединения фосфора в почвах многочисленны и необычайно разнообразны; их геохимическая подвижность и агрохимическое значение сильно варьируют. Однако в этом разнообразии почвенных соединений фосфора Д.Л. Аскинази с большим основанием различал следующие главные группы:
а) фосфаты кальция типа гидроксил-фторапатита — малорастворимы в слабощелочной и нейтральной среде, но делаются подвижными по мере ее подкисления;
б) фосфаты полуторных окислов, преимущественно основного типа, — тем менее растворимы, чем больше в них отношение металлов к фосфору и чем ниже pH (3—3,5); при повышении pH эти соединения начинают переходить в раствор;
в) фосфаты щелочей, моно- и дикальциевые (магниевые) фосфаты — растворимы, геохимически подвижны, доступны растениям.
Особенности геохимической подвижности фосфатов разного типа хорошо иллюстрируются рис. 47. Надо иметь в виду, что фосфаты тяжелых металлов сравнительно легко подвергаются гидролизу, вследствие чего соединения фосфора могут перейти в раствор и подвергнуться той или иной форме миграции, а гидроокислы металлов могут остаться в осадке, т. е. в неподвижной форме.
При элювиальном выветривании и промывном режиме почвообразования соединения фосфора постепенно уносятся в геохимический поток совместно с другими соединениями. Часть соединений фосфора уходит в Мировой океан. Однако значительные массы фосфора удерживаются в биологическом круговороте, в почвах транзитных и аккумулятивных ландшафтов суши. По мере изучения глеевых и болотных почв депрессий, пойм, дельт появлялись многочисленные факты, свидетельствующие о миграции и совместной аккумуляции фосфатов железа с гидроокислами железа.

Аккумуляция фосфатов

Образование фосфатов железа (вивианита) — сложная реакция (рис. 48). Для этого необходима относительно кислая или слабощелочная среда (т. е. приток электролитов). Так как гидроокислы железа и сидерит выпадают в осадок легко, то для образования вивианита необходимо, чтобы кислорода и угольной кислоты было бы недостаточно для полного осаждения ионов железа. Другим основным условием образования фосфата является обилие ионов HPO4-2. Такие условия наблюдаются в низинных болотах, поймах и в дельтах рек. Именно в таких условиях фосфаты железа накапливаются в почвах в настоящее время и накапливались в прошлом. Чаще всего эти новообразования фосфора представлены скоплениями водного фосфата железа — вивианита 3FeO*P2O5*8H2O. Они смешаны или перемежаются с торфом и с осадками окислов железа «ли мергеля (рис. 49). При доступе кислорода прозрачные или беловатые мелкие порошковидные кристаллики вивианита быстро синеют, превращаясь в керченит. Полное окисление железа приводит к разрушению керченита и превращению его в так называемый пицит — основной фосфат окиси железа — 4FePО4*2Fe(OH)3*7H2O. Кроме фосфатов железа, в этих же условиях образуются фосфаты алюминия, из которых чаще других встречается основной фосфат алюминия: 4АlРО4*2Аl (OH)3*9Н2O — так называемый вавелит.
Аккумуляция фосфатов

Совместная миграция и аккумуляция железа, алюминия и фосфора в гидроморфных условиях в отдельные периоды геологического прошлого достигала огромных размеров, В древнедельтовых палеогеновых отложениях Приаралья описаны обширные месторождения соединений фосфора, железа, алюминия явно болотно-почвенного происхождения (рис. 50). Знаменитые керченские железные руды представляют один из многочисленных примеров миграции и аккумуляции этих компонентов, которые нередко считались малоактивными мигрантами.