|
Содержание рассеянных элементов в почвах показано на рисунке, для всех без исключения элементов оно сильно колеблется. Так, например, медь обычно встречается в количестве от нескольких миллиграммов на 1 кг почвы до 100 мг/кг. Пределы колебания никеля более широкие: от нескольких миллиграммов до нескольких сотен миллиграммов на 1 кг почвы. Реже бывают значения как значительно меньшие, так и более высокие.
Изменчивость содержания рассеянных элементов в почвах в значительной мере обусловлена составом почвообразующих пород. Почва формируется на молодых (в геологическом смысле) переотложенных продуктах выветривания. Большая часть переотложенных продуктов выветривания состоит из мелких обломков от 0,01 до I мм. Эти обломки выносились из разных районов. В северной половине европейской части СССР преобладают обломки минералов, принесенные из области Балтийского кристаллического щита (Карелия, Финляндия, Кольский полуостров). В Заволжье и Приуралье обломочный материал поступал с Уральских гор. В почвах Украины много обломков минералов, слагающих породы Украинского кристаллического массива. Особенности минералогического и химического состава горных пород областей сноса сильно влияют на состав почв. Так, например, среди обломков, принесенных с территории Карелии, много кварца, а в массе обломков, поступивших с хребтов Средней Азии, больше глубинных силикатов (полевых шпатов, слюд и др.). На Урале очень распространены так называемые зеленокаменные горные породы, содержащие много минералов зеленого цвета — эпидота, актинолита, хлорита. Среди них наиболее устойчив эпидот, поэтому им обогащены наносы, на которых образованы почвы Приуралья. А для центрально-нечерноземных районов характерны роговая обманка и гранат, принесенные из кристаллических пород Карелии и Кольского полуострова.
Перечисленные минералы содержатся в почве в небольшом количестве. Однако все они обладают большой массой, благодаря которой их можно выделить вместе. Если обломочную часть почвы высыпать в бромоформ (жидкость с плотностью 2900 кг/м3), то тяжелые минералы опустятся на дно, а более легкие всплывут. В тяжелой фракции можно точно определить процентное содержание каждого минерала. При изучении состава тяжелой фракции почв на территории между Карелией и Уралом было обнаружено, как закономерно с запада на восток уменьшается количество типичных карельских минералов и возрастает содержание уральских.
Почему же, рассматривая проблему микроэлементов, мы обратились к минералам, слагающим почву? Во второй главе было показано, что рассеянные элементы существуют не сами по себе, а находятся в минералах. Особенно велико содержание рассеянных элементов в тяжелой фракции. Однако тяжелая фракция, как правило, содержится в очень небольшом количестве в почвах и поэтому не оказывает решающего влияния на общий состав почвы. Значительно ниже уровень содержания этих элементов в обломочных минералах легкой фракции, состоящих главным образом из полевых шпатов и кварца. В последнем особенно низкое содержание рассеянных элементов. Значит, чем больше кварца, тем ниже содержание этих элементов в общей массе почвы.
Кристаллохимическая структура почти всех глубинных минералов на поверхности Земли нарушается или перестраивается. При этом освобождаются и рассеянные элементы. Многие из них накапливаются в тонкодисперсных (глинистых) минералах, образующих фракцию частиц размером меньше 0,001 мм.
Таким образом, в зависимости от соотношения главнейших минеральных фракций содержание химических элементов в почве будет меняться даже в пределах одного района. На Русской равнине, например, содержание некоторых рассеянных элементов в песчаных почвах значительно меньше, чем в суглинистых. Изменчивость содержания рассеянных элементов в почвах главным образом обусловлена их неравномерным распределением в горных породах разных районов. Поэтому в наносах, поступивших с Урала, больше меди, ванадия, никеля, кобальта, хрома, но меньше свинца, цинка, циркония, чем в наносах, источником которых была Кольско-Карельская область. Почвы наследуют и сохраняют эти геохимические особенности. Всем хорошо известны области и зоны почв одного типа. Так, например, непрерывная зона черноземов тянется от западных границ СССР до Алтая. В пределах таких зон выделяются минералого-геохимические провинции, различающиеся содержанием минералов и рассеянных элементов. Соответственно в каждой провинции неодинаковое количество микроэлементов содержится в живых организмах и участвует в биологическом круговороте.
|