Поиск

Изменение минералогического состава пород при оглеении
13.03.2013

Вынос железа и особенно алюминия из лёсса и иных почвообразующих пород (эксперименты Сюты и др.) при экстракции растворами, содержащими продукты анаэробной ферментации, дает основание предполагать, что в результате оглеения происходит определенное изменение минералогического состава почв. Вместе с тем, в опытах Аллисон и Скарзет было показано, что алюмосиликаты разрушались очень слабо в условиях длительного взаимодействия продуктов анаэробного разложения углеводов, тогда как гидроокись железа растворялась нацело. Понятно поэтому значение непосредственных данных, полученных в условиях модельных опытов и отражающих трансформацию отдельных минералов в анаэробных условиях на фоне избыточного увлажнения. К сожалению, такие сведения пока весьма ограничены.
Наши представления о трансформации алюмосиликатов при оглеении в модельных условиях основаны главным образом лишь на анализе конечных продуктов взаимодействия растворов, содержащих агрессивные органические соединения, и минерального субстрата. Так, Г. А. Буяновский и Р. В. Веселкина, изучавшие на моделях подвижность железа и кремнекислоты в почвах при оглеении, обнаружили, что вынос кремнекислоты не коррелируют с выносом железа, а глееобразование не вызывает глубокого изменения алюмосиликатных минералов. Вместе с тем авторы высказывают предположение о том, что изменение термодинамических условий внешней среды, с которой алюмосиликаты находились в равновесном состоянии до оглеения, в новых условиях может привести к определенной трансформации минералов.
Вся сумма полученных данных позволяет признать, что трансформация минеральной массы почвообразующих пород при оглеении осуществляется следующим образом. В анаэробных условиях на первом этапе оглеения происходит мобилизация гидроокисного железа, образующего пленки на поверхности минеральных частиц, и только затем органические кислоты, получив доступ к освобожденным от окиси железа алюмосиликатам, формируют металлорганические комплексы с алюминием и транспортируют последний в растворе. Именно такой вывод следует из данных Сюты.
Оглеение, таким образом, обусловливая растворение окисного железа и повышая миграционную активность этого элемента, увеличивая концентрацию агрессивных органических кислот, косвенно создает благоприятные условия для активной миграции алюминия. При этом выход алюминия в раствор в значительной мере определяется характером фиксации этого элемента в минералах.
В экспериментальных условиях Р. П. Евсеева показала, что органические экстракты извлекают алюминий из кристаллической решетки минералов со следующей интенсивностью: мусковит>микролин>вермикулит>бентонит>каолинит.
Увеличение подвижности алюминия, по-видимому, связано с переходом в обменное состояние трехвалентных ионов алюминия из октаэдрических и тетраэдрических слоев кристаллической решетки минералов, а также изоморфным замещением алюминия на железо в восстановительных условиях. Следует подчеркнуть и то, что в экспериментах И. С. Кауричева, Е. М. Ноздруновой и Р. П. Евсеевой экстрация алюминия происходила наиболее активно из первичных алюмосиликатов.
Изложенное позволяет признать, что в процессе глееобразования происходит в известной мере разрушение алюмосиликатов. Это, в частности, подтверждают результаты новейших экспериментальных данных, которые показывают, что как низкомолекулярные органические, так и высокомолекулярные гумусовые кислоты способны разрушать минералы и переводить в раствор щелочные и щелочноземельные элементы кремнекислоту, железо и алюминий. Однако масштабы этого явления в естественных условиях все еще неясны.