МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ ПОЧВ И ОРТШТЕЙНОВ.

Маг­нитная восприимчивость конкреций из почв на лессовидных, моренных, ленточных и других породах таежной зоны варьирует в широком диапазоне значений: от очень низких 7 • 10~⁶ до умеренно высоких 240 • 10~⁸ СГСМ см³/г [Водяницкий, Никифорова, Зайдельман, 1997].

Низкие значения магнитной восприимчивости для исследованных но­вообразований позволяют предполагать, что в конкрециях почв лесной зоны на ледниковых и постледниковых породах преобладают гидроксиды железа.

Последнее подтверждают и данные, полученные нами [Водяницкий, Никифорова, Зайдельман, 1997] при изучении конкреций с помощью элек­тронно-микроскопического анализа, совмещенного с дифракцией электро­нов и энергодисперсным анализом. Магнитная восприимчивость конкреций из гор. А2 дерново-слабоподзолистой глееватой почвы на покровных суг­линках Московской области очень низкая — 10 • 10^_6. Содержание валово­го Fe₂O₃ = 14,3% и МпО₂= 1,3%. Отношение Fe/Mn= 17. Обнаружено, что в исследованных конкрециях оксиды железа наиболее широко представле­ны тонкочешуйчатыми агрегатами марганцевого фероксигита — 8FeOOH.

В меньшем количестве найдены тонкодисперсные агрегаты гетита aFeOOH. В них отмечено присутствие А1. Изредка встречаются частицы лепидокроки- та yFeOOH и ферригидрита 5Fe₂O₃ • 9Н₂О. Частицы гематита не обнаруже­ны. Этим же методом были проанализированы описанные выше конкреции в почвах на ленточных глинах. В мелких конкрециях из неоглеенной почвы обнаружен фероксигит 8FeOOH в тонкой ассоциации со слоистыми силика­тами. Содержание Мп в агрегатах частиц колеблется от 5—10% до 50-65%, в последнем случае имеют место срастания фероксигита с вернадитом. В мел­ких и крупных конкрециях из глеевой почвы ситуация иная: здесь преобла­дают гетит и алюмогетит. Фероксигит и ферригидрит встречаются реже.

Известно, что дисперсный термодинамически нестабильный ферокси­гит микробного происхождения доминирует в конкрециях, образовавшихся при низком содержании гумуса и железа в растворе [Чухров, Горшков, Дриц, 1989]. При высоком содержании двухвалентного Fe в растворе в почве обра­зуется более стабильный гидроксид — гетит [Водяницкий, 1992].

Из растертых мелких конкреций (дерново-подзолистая глеевая почва на ленточных глинах) было извлечено магнитом небольшое количество силь­номагнитных частиц (менее 1%). С помощью аналитической электронной микроскопии в них обнаружены кристаллы магнетита и гематита. Очевидно, включения магнетита ответственны за повышенную магнитную восприим­чивость этих мелких конкреций (1—2 мм). Повышенная магнитная воспри­имчивость всех конкреций из почв на ленточных глинах, вероятно, обуслов­лена тем, что сами ленточные глины содержат гематит и магнетит.

Вместе с тем для всех групп исследованных нами почв на почвообразу­ющих породах Нечерноземья каких-либо четких закономерностей по изме­нению магнитной восприимчивости в зависимости от степени оглеения почв выявить не удалось (рис. 3.7). Поэтому использование этого критерия для диагностических целей, по-видимому, может иметь весьма ограниченное значение.

Таким образом, можно признать существование ряда общих закономер­ностей конкрециеобразования и изменения свойств Мп—Fe конкреций в зависимости от генезиса и состава почвообразующих пород и почв, от осо­бенностей их гидрологического режима и степени заболоченности.

— Интенсивность конкрециеобразования в почвах на всех исследованных почвообразующих породах определяется степенью заболоченности почв и находится в тесной связи с их гидрологическим режимом. Независимо от генезиса и состава почвообразующих пород всегда в ряду почв дерно­во-подзолистые—дерново-подзолистые глееватые (на покровных поро­дах глеевые) почвы наблюдается увеличение содержания ортштейнов. Дальнейшее усиление заболачивания сопровождается постепенным уменьшением количества Мп—Fe ортштейнов. В торфянисто-глеевых почвах ортштейны отсутствуют, а максимум конкрециеобразования имеет место преимущественно в глееватых почвах.

— В дерново-подзолистых почвах, не несущих четких морфохроматических признаков оглеения в виде холодных тонов, а также в дерново-подзоли­стых глеевых почвах преобладают мелкие Mn-Fe ортштейны (< 2 мм). Вместе с тем при нарастании степени оглеения почв в ряду дерново-

Рис. 3.7. Магнитная восприимчивость Mn-Fe конкреций на разных почвообразу­ющих породах

Породы: А — покровные лессовидные легкие глины; Б — маломощные двучленные отложения; В — тяжелые тонкослоистые ленточные глины; Г — аллювиальные глины. Почвы: 1 — дерново- подзолистые; 2 — то же, глубокооглеенные; 2а — то же, слабооглеенные; 26 — дерновые зернис­тые глубокооглеенные; 3 — дерново-подзолистые глееватые, 36 — дерновые зернистые глеева- тые; 4-дерново-подзолистые глеевые; 4а—дерново-глеевые; 46—дерновые зернистые глеевые

подзолистая — дерново-подзолистая глееватая происходит закономерное накопление крупных фракций ортштейнов (2—3 и более 3 мм).

- Распределение конкреций по фракциям для каждого вида почв по сте­пени заболоченности отличается высокой стабильностью в многолетнем погодном ряду лет в условиях естественного водного режима.

— Основная тенденция аккумуляции металлов в ортштейнах имеет весьма общий характер. Наиболее интенсивно в этих новообразованиях накап­ливаются железо и марганец, причем с нарастанием степени оглеения в ряду почв дерново-подзолистые — дерново-подзолистые глеевые суще­ственно снижается содержание марганца и повышается железа.

- Ортштейны аккумулируют многие микроэлементы, причем максимум накопления наблюдается в конкрециях, в наибольшей степени обога­щенных марганцем. Оксиды марганца в ортштейнах обладают отрица­тельным зарядом и определяют хемосорбцию Со, Pb, Cd и других кати­онов. В конкрециях с низким содержанием марганца (например, в рудяках) аккумуляция микроэлементов не установлена.

— Конкреции практически всех почв лесной зоны Русской равнины обога­щены рентгеноаморфными формами железа, представленными в основ­ном тонкокристаллическим гетитом. Они отличаются низкой магнитной восприимчивостью, как правило, не зависящей от степени заболоченно­сти почв. Исключение в этом отношении представляют конкреционные новообразования относительно небольшой группы почв, приуроченных к лимногляциальным глинистым отложениям.

3.2.1.1.2.