SOLURILE

SOLURILE

Definitie: dezagregarea si alterarea actioneaza simultan asupra partii superioare a crustei terestre, conducand la formarea depozitelor cu un caracter rezidual - scoarta de alterare si solurile.

Solurile se dezvolta pe diverse scoarte de alterare si prezinta un invelis cu particularitati mineralogice si structurale complexe, in permanenta transformare, ca urmare a unor procese chimice si biochimice (determinate in mod special de microorganisme) foarte active. Prin urmare, solurile reprezinta un sistem complex si nu o simpla roca sedimentara.

Scoarta de alterare formeaza un invelis discontinuu, cu grosimi variabile (mai mari in zonele ecuatoriale si temperate si mai reduse in zonele reci si/sau aride). In compozitia scoartei intra:

n     minerale relicte (stabile in prezenta apei) - cuart, topaz, casiterit, zircon;

n     compusi coloidali metastabili - opal, metadiaspor, psilomelan;

n     minerale de neoformatie - minerale argiloase, hidroxizi de fier si aluminiu;

Densitatea scoartei este vizibil mai mica decat a rocilor propriu-zise, pe care aceasta se formeaza.

Componentii majori ai solului sunt:

Scheletul mineral (fragmente de minerale nealterate).

Componenti organici (acizi humici si resturi organice).

Fluide (apa) si componenti gazosi (aer).

sau

Complex de alterare insolubil (minerale argiloase).

Complex de alterare solubil (hidrati de K, Na, Ca, Mg + saruri diferite).

Humusul (materie organica pe cale de descompunere).

Componentii minerali reprezinta 60-90 % din masa unui sol si pot fi reprezentati prin claste de minerale si roci apartinand subasmentului. Natura mineralogica este dependenta de natura rocii (subasmentului). De exemplu, daca subasmentul este granitic, atunci predomina componentii minerali ai granitelor (cuart, feldspati). Daca subasmentul este bazaltic, atunci predomina componentii minerali ai bazaltelor (feldspati plagioclazi si minerale mafice) etc Componentii minerali pot fi impartiti in doua categorii:

A. Componenti minerali solubili congruent in apa, adica elementele chimice ale mineralelor dupa solubilizare, sunt in aceleasi proportii, atat in stare solida, cat si in stare dizolvata (ex.: carbonati, halogenuri).

H₂O

2CaCO₃ 2Ca²⁺ + 2HCO₃^1-

Ca/C=1 Ca/C=1

Acesti compusi minerali ai solului se elimina incetul cu incetul, datorita circulatiei descendente, continue, a apei de precipitatie prin sol. Cu alte cuvinte, proportia lor descreste in timp sau unde sunt precipitatii abundente, acesti compusi sunt foarte rari.

B.    Componenti minerali cu solubilitate incongruenta

Aceste minerale reactioneaza chimic cu apa (= hidroliza) si apar compusi hidroxilati stabili in prezenta apei si compusi solubili congruent in apa (ex.: silicati sau aproximativ toate mineralele primare din rocile magmatice).

H₂O

M_p hidroxizi solutie

Prin evaporarea solventului se revine la hidroxizi si niciodata la mineralele primare (M_p).

SiH₄

1. Mg₂SiO₄ 2Mg (OH + 3Si(OH)₄

olivina baza > acid silicic

SiO₄

sunt solubile in apa in

in mod diferit

8H₂O

KAlSi₃O₈ K(OH) + Al(OH)₃ + 3Si(OH)₄ = hidroliza totala

feldspat hidroxizi fundamentali

6H₂O

2KAlSi₃O₈ 2K(OH) + Al₂Si₂(OH)₄ + SiO₂ H₂O

3KAlSi₃O₈ KAl₃Si₃O₁₀(OH + 2K(OH)₂ + 6SiO₂

muscovit

Ultimile doua reactii reprezinta o hidroliza partiala.

In scheletul mineral al solurilor se pot gasi ambele categorii de componenti minerali. Exista si aici o legitate de ordin chimic si anume, componentii minerali solubili congruent se gasesc in solurile vechi, iar componentii minerali solubili incongruenti se gasesc in diferite stadii de hidroliza alaturi de produsii de hidroliza (SiO₂, MgO etc.). Acestia din urma, datorita faptului ca apa circula pe verticala cu viteze diferite, antreneaza in solutie diversi componenti pe care ii etajeaza in sol, functie de proprietatile fiecaruia. Prin urmare, se pot stabili 4 stadii in evolutia formarii unui sol (fig.109).

Vitezele relative de solubilizare si de hidroliza sunt functie de chimismul apei de circulatie (Eh,Ph) si temperatura acesteia. Este evident ca un rol important il joaca si clima in care au loc asemenea fenomene.

Exista clar si tipuri de soluri in care subasmentul poate fi o roca sedimentara (ex. argile). In acest caz procesul este mult mai simplu. Argila este impermeabila si nu permite apei sa patrunda prin ea. Din aceasta cauza solurile se maturizeaza foarte greu pe acest subasment:

H₂O

argila (hidrosilicat de Al) Al(OH + Si(OH)₄

Roca sedimentara ideala pentru maturizare este edificata partial din minerale argiloase si partial din minerale carbonatice, ceea ce asigura deopotriva solubilitate, permeabilitate (porozitate). Cel mai elocvent exemplu in acest caz este formarea löess-ului (fig.110).

Desigur, in ceea ce priveste includerea solului in categoria"speciala" a unei roci sedimentare, exista si acum discutii. Sa nu uitam in schimb ca toate varietatile de sol care exista, indiferent de clasificare, au la baza (sursa mama), un subasment din diferite tipuri de roci, magmatice, sedimentare sau metamorfice. Este foarte clar ca aspectele chimice legate de compozitia mineralogica a solurilor au la baza sursa mai sus amintita.

Observatii practice

Exista in cadrul disciplinei de pedologie o colectie de soluri la care este prezenta si o "colectie" de roci mama. Este bine de vazut practic principalele tipuri de soluri, precum si aria lor de raspandire in Romania.

se elimina incetul cu incetul

hidrolizati partial