Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.1: Розробка ґрунту

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    38044

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Грунт утворюється від складної взаємодії між земними матеріалами, кліматом та організмами, що діють з часом. Яскраво забарвлені ґрунти вологих тропіків відображають інтенсивні хімічні реакції, що відбуваються в теплому кліматі. Родючі прерійні ґрунти американського Середнього Заходу еволюціонували з багатої поживними речовинами органічної речовини, залишеної гниючими травами. Незалежно від характеристик грунту весь процес починається з розбивки земляного матеріалу.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Профіль ґрунту в центральній частині штату Айова (зображення надано NRCS)

    Вивітрювання

    Вивітрювання відноситься до процесів, які фізично руйнуються і хімічно змінюють земний матеріал. Фізичне вивітрювання, також відоме як механічне вивітрювання, - це розпад великих шматків земляного матеріалу на менші. Подумайте про фізичне вивітрювання як про розпад гірської породи без зміни її хімічного складу. Існує багато способів фізичного вивітрювання земляного матеріалу. Коли вода замерзає в скельних щілині, вона розширюється, створюючи напругу в щілині. Зі збільшенням напруги щілина розширюється в кінцевому підсумку, розбиваючи скелю. Коріння рослин клинить скелі один від одного, оскільки вони теж ростуть у скельні щілини. Зменшення та набухання шляхом чергування нагрівання та охолодження послаблює мінеральні зв'язки, що призводить до розпаду породи.

    Дуже важливим результатом фізичного вивітрювання є його вплив на площу поверхні вивітрюється матеріалу. Коли блок земляного матеріалу розбивається на кілька менших шматків, кількість відкритої поверхні збільшується. Вивчіть схему нижче. Блок шириною, глибиною і висотою 1 см має загальну площу поверхні 6 квадратних сантиметрів. Якщо ми розбиваємо блок навпіл у всіх напрямках, він дає вісім менших шматків шириною, висотою та глибиною 0,5 см. Розбиття блоку на частини створює додаткові відкриті поверхні, такі, що загальна площа поверхні тепер становить 12 квадратних сантиметрів. Маючи більше загальної відкритої поверхні забезпечує більшу площу, на якій можуть відбуватися хімічні реакції для подальшого вивітрювання матеріалу. Форма шматків також впливає на кількість відкритої площі поверхні. Пластинчасті шматки мають більшу відкриту площу поверхні, ніж у блокових шматків. [іконка візуалізаціїДив. «Площа поверхні проти розміру та форми»]

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Вплив фізичного вивітрювання на площу поверхні

    Хімічне вивітрювання руйнує земляний матеріал шляхом хімічної зміни. Зазвичай це означає додавання речовини, як вода або повітря до матеріалу. Наприклад, коли кисень додається до мінералів, що містять залізо, відбувається окислення і утворюється пухка мантія оксиду заліза (іржа). Гідроліз - це обмінна реакція за участю мінералів і води. Вільний водень (Н +) і гідроксид (ОН) - іони у воді замінюють мінеральні іони і вбивають їх в розчин. В результаті структура мінералу змінюється в нову форму. Гідроліз є поширеним процесом, при якому силікатні мінерали вивітрюються в глинистий мінерал. Подумайте про хімічне вивітрювання як про розкладання земляного матеріалу.

    Просторові зміни клімату та організмів відіграють значну роль у вивітрюванні земних матеріалів. У сухих місцях, як правило, переважають фізичні вивітрювання та вологі місця хімічним вивітрюванням. Тип наявного земляного матеріалу також визначає кількість вивітрювання, яке може мати місце. Вапняк легко розщеплюється там, де переважають рясні опади та високі температури. Однак вапняк залишиться недоторканим у сухих місцях.

    Кінцевим результатом процесу вивітрювання є створення вивітрюється мантії. Вивітрена мантія ще не є ґрунтом, поки вона не зазнає подальших змін. Це передбачає додавання, перетворення, транслокацію та видалення матеріалів з вивітрюваної мантії для формування характерних шарів ґрунту.