Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология | Анонсы конференций
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение
ГЕОХИМИЯ ОКСИДОГЕНЕЗА ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ПОЧВАХ С ГОСПОДСТВОМ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ОБСТАНОВКИ
А.И.Пушкин

В настоящее время можно сформулировать положение, согласно которому внутрипочвенный синтез термодинамически метастабильных, высокодисперсных (гидр)оксидов железа и марганца является не просто важным слагаемым педогенеза, но столь же характерным ландшафтно-геохимическим процессом, как образование и накопление в почвах специфических гумусовых веществ. В связи с этим положением значительный интерес представляет изучение особенностей оксидогенеза Fe и Mn в почвах безрудных территорий вне кислородных барьеров, то есть зон контакта восстановительной глеевой и окислительной обстановок. Примеры "безбарьерного" оксидогенеза Fe и Mn дают почвы элювиальных элементарных ландшафтов аккумулятивных аллювиально-водноледниковых равнин Европейской России, называемые "полесьями". В таких ландшафтах неоднократно были описаны почвы, для которых, при господстве окислительной обстановки, характерен очень малый запас мобилизуемого железа первичных минералов. Значения редокс-потенциала (Eh) в почвенных растворах здесь, в среднем, не ниже 450 mV, а перепад значений Eh до глубины 1 м обычно не больше 50-100 mV [1]. Выявление возможностей и условий протекания современного оксидогенеза Fe и Mn в таких почвах - нетривиальная задача, решаемая с использованием комплекса методов геохимии и микроминералогии почв. Поставленная нами задача - исследование геохимического поведения Fe и Mn в этих почвах с акцентом на вторичные (педогенные) минеральные формы нахождения. Объектами являются: а) бурые лесные песчаные почвы из позднеплейстоценового аллювия (представляет собой олигомиктовые пески) в биогеоценозах сосняков (Окско-Мещёрское полесье, 1-я надпойменная терраса р. Клязьма), б) дерново-лесные двучленно-дифференцированные почвы из кварцевых песков, подстилаемых бескарбонатным пылеватым суглинком, под дубравами (Воронежский биосферный заповедник (ВБЗ), водораздел рек Воронеж и Усманка). Валовые содержания Fe и Mn определены стандартными методами [2]. Изучено также распределение в почвах Fe и Mn, входящих в состав (гидр)оксидов, для чего использован метод цитратно-дитионитовой вытяжки [3]. Диагностика педогенных минералов Fe и Mn выполнена методом аналитической просвечивающей электронной микроскопии в комплексе с микродифракцией электронов. Валовое содержание железа в бурых лесных почвах и песчаных субпрофилях дерново-лесных почв, в среднем, 0,32 %, что существенно ниже кларка Fe в педосфере, равного 3,80 % [4]. В почвах как Мещёры, так и ВБЗ, тип вертикального распределения Fe биогенно-аккумулятивный, с максимумом в верхних, гумусных горизонтах; это не характерно для большинства почв континентов и свидетельствует о том, что растительный опад, наряду с первичными минералами, оказывается здесь важным ресурсом железа в процессе оксидогенеза. Это особенность ряда автоморфных почв полесий. Распределение Mn имеет ярко выраженный биогенно-аккумулятивный характер и достигает 0,025 % в гумусных горизонтах Мещёры и 0,133 % в аналогичных горизонтах почв ВБЗ. Дитионитно-экстрагируемые фракции Fe и Mn также имеют максимум содержания в верхних горизонтах. Для обоих типов почв установлен ряд микропроцессов образования (гидр)оксидов Fe и Mn - ферригидрита (Fe2O3.2FeOOH.2.6H2O), гетита (αFeOOH), лепидокрокита (γFeOOH), магнетита (Fe3O4), гематита (αFe2O3), вернадита (δMnO2.nH2O). Несмотря на низкое содержание Fe, спектр его (гидр)оксидов достаточно широк. Ассоциация "ферригидрит-гетит" встречена во всех горизонтах; степень кристалличности этих минералов низкая, о чём свидетельствуют микродифракционные картины. Встречаемость эфемерного минерала ферригидрита в пробах изученных почв высока (80 %). Лепидокрокит обнаружен в гумусных горизонтах почв Мещёры; его образование может быть сезонным явлением. Особенность гумусных горизонтов дерново-лесных почв - присутствие вторичного, вероятно, биогенного магнетита, тесно ассоциированного с ферригидритом. В гумусных горизонтах, как под сосняками, так и под дубравами, имеет место оксидогенез марганца, выражающийся в синтезе разупорядоченного псевдослоистого минерала - вернадита, образование которого, по имеющимся данным, возможно только биохимическим путём [5]. В части проб указанных горизонтов вернадит ассоциирован с гетитом. Полученные данные позволяют сделать заключение, что в исследованных нами автоморфных почвах полесий оксидогенез Fe и Mn является актуальным, современным почвенно-геохимическим процессом.

ЛИТЕРАТУРА
1. Кауричев А.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М., Наука, 1982, 284 с.
2. Теория и практика химического анализа почв. Под ред. Воробьёвой Л.А. М., ГЕОС, 2006. С. 165-182
3. Coffin D.E. A method for determination of free iron in soils and clays // Canadian J. of Soil Science/ 1963, Vol 43, P. 7 - 17
4. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М., Изд. АН СССР, 1957. 238 с.
5. Пиневич А.В. Микробиология железа и марганца. СПб., Изд. СПбГУ, 2005, 373 с.


 См. также
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеохимия литогидросферы. Некоторые результаты изучения пограничных морей России. Ю.Н.Гурский: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСимплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? В.О.Япаскурт, П.Ю.Плечов: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. В.М. Шестаков, И.К. Невечеря: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСтроение литосферы по Анголо-Бразильскому геотраверсу по сейсмическим данным. В. Б.Пийп, Р.М.Гылыжов, А.П.Тинакин : Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСостав метаморфизующих растворов на Парнокском железомарганцевом месторождении (Полярный Урал). Н.Н.Зыкин: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   

TopList Rambler's Top100