Поиск

Сульфидное оглеение
19.10.2012

Сульфидное оглеение — ЭПП трансформации на месте минеральной массы почв в условиях постоянного или длительного переувлажнения и анаэробиоза, заключающийся в восстановлении S и Fe с образованием сернистого железа и возникновении буро-черной окраски почвенной массы.
Факторы и механизм. Наличие свободных гидратов окислов Fe и сернокислых солей при достаточном количестве разлагающихся растительных остатков — необходимая среда для возникновения этого ЭПП. Такие условия распространены на низменных морских побережьях и в приморских дельтах гумидных областей, где высокое атмосферное увлажнение препятствует аккумуляции солей и образованию солончаков. Воды поверхностного стока несут большое количество органических и органо-минеральных коллоидов, в том числе органо-железистых и органоалюминиевых соединений; в тропических областях поверхностные воды содержат еще и достаточно много свободных гидроксидов Fe и Al — продуктов размыва феррсиаллитных и ферраллитных кор выветривания. Морская вода обеспечивает поступление сернокислых солей. В условиях прибрежных лесных и болотных ландшафтов при большом количестве разлагающихся растительных остатков и почти постоянном анаэробиозе происходит восстановление Fe и S сульфатов до сероводорода, взаимодействие сероводорода и закисного Fe с образованием коллоидального, сернистого железа гидротроиллита.
Восстановление серы, так же как и Fe, осуществляется микроорганизмами, в частности группой сульфат-редуцирующих бактерий.
Исключающее условие для проявления этого ЭПП — наличие в почвах заметного количества карбонатов.
Диагностика. Буро-черный цвет почвенной массы, часто с запахом сероводорода; наличие гидротроиллита (FeS * nFe2S3 * nH2O), по мере старения и кристаллизации превращающегося в пирит и марказит (FeS2). Содержание пирита может достигать 5—6% (Bloomfield, 1950), общей S — 2—4%, карбонаты отсутствуют или их содержание незначительно, реакция близка к нейтральной.
Характерная окраска сульфидного глея может быть выражена только в нижних горизонтах профиля и породе, в нижней и средней частях профиля, во всем профиле.
Химико-аналитические методы включают определение Fe сульфидов и определение пирита. Для определения Fe сульфидов пока не имеется удовлетворительного метода. Неточности связаны с окислением двухвалентной S трехвалентным Fe в процессе анализа. Содержание пирита определяется: 1) по разности между содержанием сульфатов до и после окисления с использованием H2O2, 2) прокаливанием с пятиокисью ванадия.
Этот ЭПП имеет определенные предел развития и степень выраженности. Начальный предел: необходимый набор химических соединений и восстановительная биологически активная среда. Конечный предел: смена восстановительной среды на окислительную. Степень выраженности этого ЭПП: 1) по размерам (площади—объему какого-то фрагмента почвенной массы, горизонта или профиля) — отдельные пятна, отдельные горизонты, серия горизонтов, весь профиль; 2) по глубине преобразования процессом твердой фазы почв — ЭПП сульфидного оглеения теоретически может дойти "до конца", т.е. весь потенциальный резерв гидроксидов Fe, имеющийся в почвенной массе, окажется израсходованным на образование сульфидов Fe. Однако такая ситуация вряд ли возможна в естественных условиях, так как почвы, в которых проявляется этот ЭПП, характеризуются одновременно активным развитием разнообразных процессов привноса твердых и растворенных веществ, которые постоянно пополняют резервы химических соединений почвы, необходимых для протекания ЭПП сульфидного оглеения.
Взаимодействие с другими ЭПП. В качестве процесса, прямо вызывающего рассматриваемый ЭПП, выступает ЭПП привноса твердого и растворенного вещества, сопряженный с ЭПП декарбонатизации. ЭПП гумификации в гидрсморфных условиях и (или) торфообразования до известного момента усиливают сульфидное оглеение, так как дают энергетический материал для восстановления и жизнедеятельности микрофлоры; при этом интенсивность самих этих ЭПП также нарастает (положительная обратная связь). Ho, по-видимому, по мере накопления в почвах сульфидов ЭПП сульфидного оглеения может оказывать угнетающее влияние на жизнедеятельность растений и поэтому тормозить указанные выше ЭПП метаморфизма органического вещества (отрицательная обратная связь). К ЭПП, вызываемым сульфидным оглеением, относится ЭПП переорганизации (обесструктуривание) почвенной массы — потеря сложения, возникновение липкости и пластичности в связи с тем, что образующийся гидротроиллит представляет собой коллоидальный гель. Прямым следствием сульфидного оглеения является ЭПП (пятнистого) сульфатного оглеения.