Шпаргалка по "Астрономии"

По занимаемому в составе горных пород объему минералы делятся на породообразующие и акцессорные. Породообразующими (их около 50) являются минералы, играющие первостепенную роль в составе горных пород. Состав породообразующих минералов служит одним из критериев, по которым определяют название горной породы. Акцессорные минералы встречаются в виде незначительных примесей (не более 5 % от объема породы) и их наличие не влияет на название породы. Кроме того, выделяют обширную группу рудообразующих минералов, использующихся человеком для производства металлов.

По происхождению минералы делятся на типы, которые объединяются в две группы: эндогенные – возникают в глуби земной коры благодаря процессам магматизма и метаморфизма, а также экзогенные – образующиеся в верхней части земной коры в результате выветривания и осаждения из водных растворов. Последовательность формирования минералов от эндогенных до экзогенных можно представить следующим образом.

1. Магматический тип минералообразования  имеет место в пределах магматического  очага, возникающего в глуби земной  коры. По мере остывания и гравитационного  разделения магмы, из нее последовательно кристаллизуются вначале тугоплавкие, а затем все более легкоплавкие минералы.

2. Пегматитовый тип проявляется  на последних стадиях остывания  магмы, при температурах 500 – 700°  С, когда в расплавленном виде  остаются лишь самые легкие фракции, обогащенные кислотами и щелочами и насыщенные газами. В этих условиях формируются своеобразные породы – пегматиты, сложенные крупными и гигантскими кристаллами кварца, ортоклаза, слюд. На данной стадии возникают многие драгоценные камни, рудные и радиоактивные минералы.

3. Пневматолитовый тип  заключается в кристаллизации  перенасыщенного газами вещества  магмы, поднимающегося по трещинам  земной коры. Из летучих соединений  формируются руды висмута, вольфрама, молибдена, мышьяка и др. Когда  температура понижается до 500° С, пневматолитовый тип начинает сопровождаться гидротермальными процессами, ведущими к накоплению рудообразующих минералов: галенита, сфалерита, киновари, халькопирита, пирита, золота, а также кальцита и др.   4. Гидротермальный тип начинается при охлаждении газов и растворов до 375° С, что обуславливает образование как самородных минералов, так и хлоридных, сульфатных и других соединений: серы, галита, сильвина и др.  5. Гипергенный тип минералообразования проявляется на земной поверхности в воздушной или водной среде, или на небольших глубинах в земной коре. Здесь неустойчивые ко внешним воздействиям минералы разрушаются

6. Метаморфический тип  обусловлен воздействием на горные  породы высоких температур, давления, а также магматических газов и растворов. При этом возникает обширный перечень минералов, как хлорит, тальк, графит, магнетит и др.

30. Климат как фактор почвообразования.

Климат оказывает прямое воздействие на почвы и почвенный покров.

Он определяет характер водно-теплового режима почв ш энергетику процессов почвообразования. Климат влияет на растительный покров, являющийся важным фактором развития почв.

Климат — это средний многолетний показатель состояния атмосферы, характеризующий режимы погоды и воздействие атмосферных процессов на почву. Климат обусловлен взаимодействием солнечной радиации с земной поверхностью, циркуляцией воздушных масс, теплообменом и влагооборотом. Важные характеристики климата как фактора почвообразования — радиационный баланс, среднемноголетние значения температур и сумм годовых активных температур воздуха (более 10 °С). Они влияют в многолетнем плане на формирование зонального распределения типов почв.

Температура воздуха, ветер, осадки и испарение создают температурно-влажностный режим погоды каждой местности (ландшафта, региона, зоны, страны, материка).

Температура. Количество солнечной радиации, поступающей на поверхность почвы, зависит от широты местности (на экватор поступает максимум солнечной энергии), угла падения солнечных лучей на поверхность элементов рельефа и высоты местности над уровнем моря. Закономерности поступления солнечной радиации описываются законом географической (природной) зональности. Наблюдается прямая зависимость температуры почвы и атмосферного воздуха от почвенно-биоклиматического пояса.

Затраты энергии на процессы почвообразования зависят от количества солнечной энергии, поступающей на земную поверхность, и связаны с радиационным балансом и температурой воздуха. Поступающая в почву энергия расходуется на процессы разной природы: физического и химического выветривания, круговорота тепла и влаги в почвенной толще, биологического превращения и миграции веществ в почвенном профиле.

Наибольшая доля энергии почвообразования (от 95,0 до 99,5 %) идет на испарение и транспирацию. Остальная энергия расходуется на циклические биологические процессы: синтез органического вещества в почве — от 0,5 до 5,0 %, разложение минералов почвообразующих пород — 0,01 %.

Суммарные затраты энергии на почвообразовательные процессы существенно различаются в разных географических зонах. Они минимальны в тундрах и пустынях — от 2 000 до 5 000 кал/(см2 год) и очень велики во влажных тропических областях — от 60 000 до 70 000 кал/(см2 год). Для лесного и степного почвообразования в умеренном поясе затраты составляют от 10 000 до 40 000 кал/(см2 год). Затраты энергии на почвообразовательные процессы в условиях высокого увлажнения возрастают от тундры к тропикам более, чем в 20 раз. Основным аккумулятором энергии Солнца в почвенной толще является гумус почвы. В почвенном гумусе связано до 1019 ккал солнечной энергии.

Следствие большого разброса величин затрат энергии на почвообразовательные процессы — разная степень преобразования минеральной массы почвы. Во влажных тропиках в почвах разрушены практически все первичные минералы, а доля оксидов железа и алюминия (результат почвообразования) составляет до 50 % валового химического состава почвы. В почвах тундры минеральный состав изменен в минимальной степени.

Осадки. Количество атмосферных осадков, выпадающих на поверхность почвы в разных природных условиях, зависит от многих факторов: географической широты и долготы, высоты местности над уровнем моря, особенностей атмосферной циркуляции и удаленности от морей. Атмосферная влага (осадки, транспирация) служит основным источником увлажнения почв и образования жидкой фазы почвы.

Для характеристики климата как главного фактора, определяющего годовой режим увлажненности почв, используется коэффициент увлажнения (КУ).

КУ = Рос/Еис,

где Рос — среднемноголетняя (месячная) сумма осадков, мм; Еис — испаряемость за тот же период, мм. Территории, где КУ >1,0 мм, считаются влажными (гумидными), а с КУ <1,0 мм — сухими. Подсчитано, что КУ для лесной зоны равен 1,38, для лесостепной — 1,0, для степной черноземной — 0,67 и для зоны сухих степей — 0,33. Наблюдается тесная связь между влажностью почв и коэффициентом увлажнения.

Между распределением разных типов почв на земной поверхности, радиационным балансом, температурой воздуха и суммой осадков существует определенная связь.

31. Рельеф, как фактор почвообразования.

Рельеф играет важную роль в перераспределении тепла и влаги, продуктов выветривания и почвообразования на земной поверхности.

Он определяет рисунок почвенного покрова и служит основой почвенной картографии.

В одной природной зоне на разных элементах рельефа степень увлажнения почв различна. По Неуструеву, выделяется несколько групп почв, различающихся по степени увлажнения: автоморфные, образовавшиеся на равнинных хорошо дренированных участках и не подвергающиеся переувлажнению за счет притока грунтовых или поверхностных вод; полугидроморфные, сформированные при кратковременном застое поверхностных вод или неглубоком залегании грунтовых вод; гидроморфные — избыточно увлажненные из-за длительного поверхностного застоя вод или влияния близко залегающих грунтовых вод.

Принято различать четыре типа рельефа: макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф и нанорельеф. Макрорельеф определяет строение земной поверхности на больших территориях (горные хребты, плоскогорья, низменности, равнины) и отражает в соответствии с биоклиматическими условиями широтную и высотную зональность почвенного покрова.

Горный рельеф на территории России представлен горными системами Кавказа, Урала, Восточной и Южной Сибири, Дальнего Востока и Камчатки.

Формирование и распределение почв в горных областях подчиняется закону вертикальной зональности. Основные типы почв расположены в виде высотных поясов (зон), последовательно сменяющих друг друга от подножья гор к вершинам. По определенной совокупности почвенных зон, последовательно сменяющихся с высотой, выделяется 20 типов зональности. Они специфичны для разных природных зон.

В горах с увеличением высоты на каждые 100 м средняя температура воздуха снижается на 0,5 °С, понижается атмосферное давление, влажность повышается, возрастает суммарная солнечная радиация. В степной зоне с увеличением высоты местности предгорные степи сменяются широколиственными лесами, затем хвойными, выше которых располагаются пояса субальпийских и альпийских лугов, далее исчезает растительность и на вершинах часто лежит снежный покров.

Почвообразующие породы в горах представлены продуктами выветривания (элювием и пролювием) магматических и древних (третичных) осадочных горных пород разнообразного состава. Для горного почвообразования в условиях элювиальных и транзитных ландшафтов характерен отрицательный баланс веществ, обусловленный процессами денудации. Постоянный снос продуктов почвообразования приводит к омоложению почв и вовлечению новых слоев почвообразующих пород в почвообразование, что благоприятно для развития лесов. Отличаются горные почвы небольшой мощностью, щебнистостью и плохой сортированностью почвенного материала. Мощность гумусового горизонта, как правило, незначительна, содержание гумуса относительно высокое.

Мезорельеф (холмы, увалы, балки, овраги и т. п.) вызывает перераспределение влаги, продуктов почвообразования, а также мелкозема под действием гравитационного поля. На вершинах повышений преобладают элювиальные процессы с преимущественным выносом из почв продуктов почвообразования. В нижних частях склонов и в отрицательных формах рельефа происходит аккумуляция веществ. С мезорельефом связан определенный тип почвенного покрова — сочетание почв разной степени увлажнения.

Роль микро- и нанорельефов, представляющих собой мелкие формы рельефа с превышением от 10 до 50 см и площадью до 10 м2, состоит в перераспределении главным образом почвенной влаги, что обусловливает слабоконтрастные условия увлажнения для произрастания древесных насаждений.

32. Почвообразующие породы как фактор почвообразования.Факторы почвообразования и их роль в превращении материнской породы в почву.Порода из кот и на кот. образ. почва, наз. почвообразующей. Это важный фактор почвообразования, т.к. почва наследует признаки материнских пород. Наследуемые св-ва: 1. Гранулометрич. состав породы. От гранулометрич. состава зависит водопроницаемость, влагоёмкость и пористость породы и почвы. В почве эти св-ва обуславливают водный, воздушный и тепловой режимы. 2. Минералогический состав. 3. Химический состав. На карбонатных породах образуются почвы более плодородные. На кислых безкарбонатных породах ледникового и бедноледникового происхождения образуются почвы, кислые с низким уровнем плодородия. Почвы могут образов на любых породах, если они вышли на поверхность. Метаморфические и магматические породы на поверхность выходят в горах. Равнины на поверхности сложены рыхлыми, осадочными породами, образовавшиеся в четвертичный период. Для четвертичного отложения хар-на быстрая сменяемость их по гранулометрич. составу, особенно в нашей зоне.

33. Биологический фактор почвообразования.

За время существования жизни на Земле живое вещество преобразовало огромное количество солнечной энергии в химическую и механическую работу процессов выветривания. Часть энергии трансформировалась в потенциальную и длительное время в виде громадных запасов органических и органо-минеральных веществ (нефть, уголь, торф, гумус и др. ) сохраняется в земной коре. Живое вещество существенно изменило химический состав атмосферы, литосферы и гидросферы. 
Благодаря живому веществу сформировалась почва и главное ее свойство — плодородие. В основе почвообразования лежит биологический круговорот веществ, сущность которого заключается в том, что химические элементы литосферы, вода и элементы атмосферы поглощаются живыми организмами, перегруппировываются и возвращаются в почвы, но уже в новом качестве и других количествах. 
По данным А.П. Виноградова, около 70% живого вещества приходится на кислород, 18 — на углерод, около 10 — на водород, остальные 2,0-2,5% представлены такими элементами, как азот, кальций (от 1 до 10%), сера, фосфор, калий, кремний (0,1-1%); железо, натрий, хлор, алюминий, магний (0,01-0,1%). Эти же элементы составляют более 99% веществ, слагающих литосферу и почвы, но в других соотношениях. 
В составе живых организмов значительно выше, чем в составе литосферы, содержание углерода, водорода и кислорода и значительно ниже — кальция, магния, калия, натрия, железа, алюминия и кремния. 
Существует большое разнообразие живых организмов. В основу классификации биоты положены тип питания и тип строения живых организмов (рис. 6.1). По типу питания выделяются эукариоты — истинные ядерные (растения и водоросли, животные и грибы) и прокариоты — доядерные (бактерии, архебактерии и синезеленые водоросли). Из выделенных семи групп формируются четыре царства живой природы: 
- растения — первичные продуценты органических веществ; 
- животные — потребители органических веществ на разных трофических уровнях; 
- грибы — разлагатели органических веществ с абсорбционным типом питания;  
- прокариоты — доядерные микроскопические организмы (бактерии, архебактерии и синезеленые водоросли). В экологических цепях они выступают в роли продуцентов (синезеленые водоросли) и редуцентов-разлагателей органического вещества.

34. Морфология почв

 
МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ – сумма внешних признаков, которые являются результатом процессов формирования и поэтому отражают происхождение (генезис) почв, историю их развития, их физические и химические свойства. Морфологические признаки доступны простому визуальному наблюдению, но для более точного анализа используют как простые приспособления (например, лента с сантиметровыми делениями для определения мощности почвы), так и достаточно сложные приборы (поляризационные микроскопы, применяемые для изучения микроскопических морфологических признаков).В качестве основных морфологических признаков почвы выделяют: почвенный профиль, окраску и цвет почв, почвенную структуру, гранулометрический (механический) состав почв, сложение почв, новообразования и включения.Почвенный профиль. При рассмотрении достаточно глубокого почвенного разреза можно увидеть, что почвенная толща имеет слоистое строение.