Структура и текстура глины: Глинистые породы

При макроскопическом рассмотрении в соответствии с гранулометрическим составом глинистых пород их структура определяется как смешанная или редко как чисто гли­нистая. При изучении глинистых пород под микроскопом выделя­ются разные типы структур, недоступные для визуального рассмот­рения. То же можно сказать и о текстурах.

Глинистые породы принято называть рыхлыми и связными, имея ввиду то, что они могут быть текучими, пластичными или твердыми — в зависимости от содержания воды (влажности). Все глинистые грунты являются микропористыми. Внешне это обычно совершенно незаметно из-за малых размеров глинистых и пыле­ватых частиц, слагающих эти породы, тогда как лабораторное изме­рение пористости дает величины в десятки процентов. Макропо­ристостью, как уже отмечалось, обладают лёссы. Сланцеватые глины твердой консистенции могут иметь тонкую трещиноватость. Во всех глинистых породах с поверхности могут образовываться трещины усыхания, быстро сходящие на нет на глубинах в не­сколько десятое сантиметров.

Внутренней слоистостью обладают глинистые породы водного происхождения, неслоисты лёсс, ледниковые морены, покровные отложения.

Гли­нистые породы обладают рядом характерных «глинистых свойств», среди которых наиболее известное — пластичность — способность изменять и сохранять новую форму после снятия нагрузки (соб­ственно поэтому из глины можно лепить). Источником глинистых свойств являются водно-коллоидные свойства частиц глинистой, пылеватой и отчасти тонкопесчанистой фракции, возникающие за счет большой удельной поверхности. Объясним, что это значит. Вокруг любой частицы грунта (любого предмета) по ее поверхности обязательно формируются тонкая водная оболочка и некоторый электростатический заряд. Водная оболочка может уменьшаться при высыхании, увеличиваться при увлажнении, но всегда тесно связана с частицей грунта и в обычных природных условиях его не покидает.

Водные оболочки и электростатические заряды формируют по­верхностные силы, способствующие соединению, слипанию между собой соседних частиц. Если частицы крупны, то гравитационные силы, разъединяющие частицы, например как у песка, превышают поверхностные силы и песок рассыпается. Если частицы малы, как у глины и кварцевой пыли, то соединяющие силы скрепляют их между собой достаточно крепко.

Коллоидные силы в глинах многократно усиливаются за счет плоской формы кристаллов и способности глинистых минералов хорошо адсорбировать воду.

Помимо пластичности к глинистым свойствам относятся водо­упорность, влагоемкость, липкость, водостойкость (водопроч- ность), капиллярость, огнеупорность, тиксотропия, способность к релаксации напряжений, набухание, усадка, просадочность, раз- мокание, сжимаемость, осадка под сооружениями и консолидация, разуплотнение и др. Чем больше грунт содержит глинистой фрак­ции, тем сильнее проявляются глинистые свойства. Рассмотрим наиболее важные глинистые свойства.

Водонепроницаемость (водоупорность) — неспособность быть проницаемой для воды. Она оценивается по очень малым значе­ниям коэффициента фильтрации. Известна за­кономерность: чем больше содержание глинистой фракции, тем слабее водопроницаемость. Свойство водоупорности широко ис­пользуется, когда надо создать водонепроницаемое земляное со­оружение — насыпь, экран или завесу.

Влагоемкость

Влагоемкость — способность поглощать и удерживать в себе некоторое количество воды. Различают несколько типов влагоем- кости — гигроскопическую, молекулярную, капиллярную, пол­ную и др. Запас воды, находящийся в составе грунта, используют растения в периоды между дождями. Отметим, что свойства влаго- емкости и водонепроницаемости нисколько не противоречат друг другу — глина может содержать в себе воду, даже много воды, но движения этой воды в ней нет.

Сжимаемость — способность под нагрузкой уменьшаться в объеме. С ней связана осадка глинистых пород под сооруже­ниями — обстоятельство, которое значительно меньше проявляется у песков и практически не проявляется у скальных, полускальных и крупнообломочных пород. Под сооружениями осадка глинистых грунтов происходит в два этапа. Сначала грунт довольно быстро сжимается, а потом в течение многих лет происходит консоли­дация—доуплотнение за счет уменьшения пористости, отжима свободной и связанной воды.

При возведении сооружений реальная осадка на глинистых по­родах может составлять от нескольких до десятков сантиметров — все зависит от площади и конструкции фундамента и геологических условий. Наиболее опасной считается неравномерная осадка, когда одна часть сооружения опускается больше, чем соседняя, что грозит появлением в стенах трещин и нарушением работоспособности всего сооружения. Равномерной осадки, которая не навредила бы сооружению, не бывает, и рассчитывать на нее нельзя.

Выпор — предельный, катастрофический вариант осадки. Когда нагрузка под сооружением превышает допустимую нагрузку, в гли­нистых и песчаных грунтах начинают происходить деформации сдвигающего и текучего характера. Снаружи от сооружения на по­верхности земли вырастают бугристые выступы грунта, а соору­жение наклоняется недопустимым образом и приходит в аварийное состояние.

Схема выпора грунта под сооружением

На практике выпор — редчайшее событие, так как его просто не допускают, а вот деформации сдвигающего.типа на склонах, сложенных глинами, — часто явление, называемое оползнями и оплывинами.

Схема оползня

Задачей геологов-изыскателей является доскональное изучение свойств глинистых пород с тем, чтобы можно было правильно ре­шать любые задачи, связанные с работой на их поверхности. Для оценки свойств глинистых (и песчаных) грунтов разработана целая система лабораторных показателей, количество которых уже пере­валило за сотню. Показателей свойств скальных и обломочных грунтов значительно меньше.
В проектно-изыскательских учреждениях при геологических от­делах созданы лаборатории геотехники и свойств грунтов. Мини­мальный набор анализов включает гранулометрический состав, ес­тественную влажность, влажность на пределе пластичности и рас­катывания, пористость, плотности скелета, влажного и сухого грунта, показатель консистенции. Для наиболее точной оценки осадки глин под сооружениями измеряются модуль сжатия и со­противление сдвигу.

МЕРГЕЛЬ: свойства, описание, происхождение, месторождение, состав и сферы применения горной породы

Описание и свойства мергеля

Мергель – порода, относящаяся к доломитам, глинам и известнякам. Окрас может быть разный, но преимущественно светлый. Обладает алевритовой и псаммопелитовой структурой. Можно встретить слоистую и не слоистую разновидность.

Встречается различный мергель, характеристики грунта которого напрямую зависят от его состава, и выражены, в основном, процентным соотношением содержания в нём глинистых частиц.  При неравномерно распределённом карбонатном материале, у породы пятнистая текстура.

По большей части  распространён глинистый грунт.  Мергель классифицируется, в зависимости от процента содержания других элементов. Помимо этого он содержит пирит, кварц, полевой шпат и т.д. Его слои представлены отложениями самого различного геологического возраста. Образование глинистых видов происходит в водной среде, за счёт осаждения и наслоения осадка.

Каменистые типы мергеля, образуются преимущественно при разрушении горных массивов, под действием природных условий, в частности, разрушения водой. Мергель, характеристика которого зависит не только от основных компонентов  – магния и кальция, также содержит ещё многие химические элементы, определяющие его показательные свойства и разнообразие внешних форм и окраса.

Многие виды мергеля имеют довольно рыхлую структуру, за счёт слабого сцепления их компонентов, в виду осадочной природы происхождения. Поэтому некоторые образцы легко крошатся.

Выявить мергель сравнительно легко по карбонату кальция, образующегося в процессе разрушения доломита и известняка. Определить донные отложения мергеля можно по наличию пузырьков углекислого газа, стремящихся на поверхность.

Он образуется в результате взаимодействия кислот и карбоната кальция, в определённом количестве содержащийся в мергеле.

Также на основе крупных залежей мергеля образуются специфичные плодородные почвы, активно впитывающие влагу. Называются они “рендзин”. Часто на них образуются зелёные луга, густо поросшие злаковыми культурами.

Состав мергеля определяет его физические характеристики. В сухом виде откосы этой породы довольно прочные, если примеси глины содержится не 50%. При её большем содержании, показатели падают.

Свойства слоя напрямую зависят от процента его влажности. Чем больше глины, тем ярче выражена эта связь. При большом содержании влаги, устойчивость глинистых слоёв мергеля значительно снижается.

Если порода содержит в достаточном количестве карбонатный цемент и кремний, то вода ей не страшна.

Глинистый мергель  крайне склонен к растрескиванию и выветриванию, в частности, это слои где преобладает глинистый монтмориллонит. Истинные мергели крайне выгодно от них отличаются, характерной прочностью и устойчивостью своей структуры.

Такие породы зачастую твёрдые как камень. Мергель также характеризуется процентом содержания в нём карбонатных, песчано-алевритовых, и кварцевых фракций.

Прочность его структуры пропорционально возрастает в зависимости от процента содержания в нём кальцита и алеврита.

У каждого типа мергеля, свои свойства, выраженные его влажностью, плотностью, пористостью, консистенцией и пластичностью. Также учитывается его способность к набуханию и сжатию.

Виды мергеля

Мергель ангидритодоломитового типа. Содержит большое количество ангидрита , и по свойствам наиболее близок классическому типу мергеля, также как и доломиты и ангидритодоломиты глинистого типа. Мергель гипсового типа.

Как ясно из названия содержит определённое количество гипса, который находится в нём в виде тонких прослоек или рассеян по всей структуре. Одной из разновидностей этого типа является гипсодоломитовая порода.

В ней в отличие от ангидритодоломита кальций заменён гипсом.

Мергель глинистого типа. Может содержать до 75% глинистых примесей. Издавна широко применяется в строительстве. Мергель доломитового типа. Порода с примесями основной составляющей доломита (до 50%), с добавками глины и карбоната. Наиболее распространён доломитовый тип с примесью глины.

Мергель известкового типа. За счёт своих скрепляющих свойств известняк, мергелю придал особые характеристики, поэтому он приобрёл большую популярность в производстве цементной продукции.

При этом также используется другая его разновидность, идущая на производство портландцемента. Требует дополнительной обработки, представляющая собой процесс длительного обжига, пока он не превратится в камень.

Имеет необычную разновидность, серого цвета с красными вкраплениями, содержащими оксид железа.

Мергель мелоподобного типа. Эту породу образует преимущественно мел. Мергель этот также содержит кальцит, который рождается в процессе разложения и прессования древнейших микроорганизмов, а точнее из скелетов, и глины в виде дополнения.

Обладает мягкой структурой светлых тонов. Опока – опал мергелевого типа содержащий глину, зёрна минералов и кальцит. Мергель пресноводного типа – рассыпчатая, порошкообразная порода, богатая глинами и углекислым кальцием.

Применяется при промышленном обжиге извести.

Месторождения мергеля

Мергель порода невзрачная, и декоративной ценности совершенно не имеет, но некоторые её виды крайне востребованы в производстве строительных материалов и сельском хозяйстве, в виде качественного удобрения.

Он относится к наиболее распространённым горным породам, содержащие глину и известняк, обнаружить которую в принципе можно в любой точке планеты.

Ареал его основного нахождения охватывает обширные территории Соединённых Штатов, Англии, Турции, Греции и Италии.

Сразу необходимо отметить, что в ряде стран под мергелем понимают несколько иной вид пород, не имеющим отношения к источнику описания.

Применение мергеля

Основное своё применение мергель нашёл в строительной области. Его широко применяю при производстве цемента различных марок, в частности портландцемента. Но для этого должен пройти длительный процесс предварительной обработки.

Поэтому раньше когда производство не имелось столь развитой автоматизации, его не слишком жаловали, но всё-таки использовали.

Перед использованием его перемалывают в специальных мельницах, а потом обжигают и спекают в промышленных печах.

Но для окончательной готовности продукты его необходимо смешать с определёнными реактивами. Только потом он становится пригодным для производства высококачественного цемента. Для использования вполне пригодны не менее двенадцати видов породы мергеля. При добыче она может иметь как рыхлую структуру, так и быть спрессованной в твёрдый камень.

Каменный мергель также можно использовать при возведении различных строений. Для него используются крупные фрагменты, размером не меньше футбольного мяча и больше. Материал довольно рыхлый поэтому, серьёзные сооружения из него не возводят.

Цена мергеля

Мергель купить можно приблизительно по 8 $ за 1 кб/м. Продается он в виде удобных блоков специально предназначенных для строительства, это значительно облегчает их дальнейшее использование и транспортировку. Основными представителями на рынке мергеля являются Турция и Греция, а также Англия.

Что такое мергель, его происхождение и использование

Внешний вид мергеля является не очень привлекательным, поэтому камень не используют для декорации. Однако благодаря своим свойствам горная порода широко используется в строительстве.

Мергель кормит, мергель строит…

Мергель – ни в коем случае не минерал. Мергель – это горная порода (вроде аргиллита, алевролита или сланца), представляющая собой смесь алюмосиликатов (глинистых продуктов распада полевого шпата) и карбоната кальция (в любой его минеральной форме).

Состав и пропорции мергельных смесей варьируются в самых широких пределах. Наука различает не менее двенадцати видов мергеля, и каждый вид богат подкатегориями, семействами и группами.

Все мергели находят применение в промышленности.

О мергеле поподробней

В залежах мергель чаще всего представляет собой камень, иногда слоистый, но в большинстве случаев монолитный. Продукты эрозионного разрушения минералов в мергелях представлены частицами мелких фракций, плотно спрессованных давлением вышележащих осадков.

Так называемый озерный мергель рыхл – вплоть до порошкообразного состояния. Фактически это мел, на треть смешанный с глинистым остатком. Уменьшение процентного содержания глин до десятой части объема смеси дает мелоподобный мергель – мягкий камень кремового или коричневатого тона.

Большая часть мергелей представляет собой смесь глин с доломитом (в том числе с примесью гипса) или известняком. Известковый мергель – главное сырье цементной промышленности.

Встречаются мергели, большая часть состава которых приходится на глины или силикаты. Глинистые мергели содержат до трех четвертей алюмосиликатов. В кремнистых мергелях до 98% объема приходится на SiO2.

Происхождение мергеля

Образование мергельных отложений идет непрерывно на протяжении по меньшей мере миллиарда лет. Однако сами по себе мергели не особенно долговечны: химическая активность составляющих породы, геологические процессы и климатические девиации ведут к переформированию залежей и трансформации минералов.

Исследователям доступны лишь относительно молодые мергели. Установлено, что глинистые разновидности породы образованы донными осадочными отложениями. Известковый, доломитный, силикатный и иные каменные мергели – продукт эрозионного разрушения горных обнажений.

Использование мергеля

Еще в античные времена мергель, размолотый в крошку, применялся как средство снижения кислотности почвы и повышения урожайности виноградников. Некоторые разновидности мергеля – в особенности, добытые на месте высохших пресноводных водоемов – используются подобным образом и в наши дни. Злаковые культуры особенно охотно растут на полях, удобренных глинистым мергелем.

Пиленый мергель кое-где в Турции, Греции и Британия используется в качестве недорогого строительного материала. Кубометр мергельных блоков стоит 8-10 долларов. Строения, возведенные из мергельного камня сотни лет назад, неплохо сохранились: лишь в нижней части стен наблюдается разрушение поверхностных слоев конструкции.

Более широкому применению природного камня мешает его «нежелание» взаимодействовать с цементным раствором, скрепляющим кладку. Сказывается и относительная непрочность материала: строения высотой более двух этажей из мергеля возводить не рекомендуется.

Известковый мергель является главным сырьевым компонентом в производстве строительного цемента. Вяжущие свойства жженного известняка были обнаружены еще древними римлянами, однако широкое использование мергеля для изготовления цемента началось лишь в Средние века.

Сегодня на производство цемента ежегодно отгружается около пяти миллиардов тонн мергеля.

Некрасив и немоден

Внешний вид мергеля зависит от наличия и концентрации примесей – окисей металлов, органики. Встречаются белые и серые, желто-зеленые и красно-бурые, и даже пестрые мергеля. Темный мергель редок; черным мергель не бывает никогда – только темно-серым.

Декоративность мергеля стремится к нулю, и потому предметом коллекционирования он не является. В мергельных залежах, однако, встречаются интересные образования. Кремнеземные отложения в промоинах породы принимают самые причудливые формы. Конкреции и стяжения под плотной мергельной коркой прячут изборожденные трещинами массивы мелкокристаллической зерни – кварцита, кальцита, пирита.

Иногда пласты мергеля скрывают окаменелости древней фауны – как правило, хорошо сохранившиеся. К сожалению, большая часть поистине бесценных артефактов истории планеты перемалывается горнодобывающей техникой.

Без путаницы не обошлось

В каждой из стран мира термин «мергель» понимают чуточку по-своему. В английский marl помимо собственно мергеля входит еще и ракушечник. В российской строительной практике мергелем могут называть песчаниковый плитняк, используемый для мощения дорожек и облицовки стен. Впрочем, кремнистый мергель действительно похож на песчаниковый сланец.

Источник: http://finesell.ru/gornije-porodi-minerali/mergel.html

Мергель — скромная, полезная горная порода

Эта горная порода сопровождает человека тысячелетиями. Камень мергель – один из первых строительных материалов нашей цивилизации. Его костяк – доломит, глина, известняк, соотношение которых создает разнообразие текстур, цветов, оттенков.

Что представляет собой горная порода

Мергель – осадочная горная порода, известняк с примесями карбонатов, глины и соединений железа.

История камня исчисляется десятками миллионов лет.

Происхождение породы – результат двух видов метаморфоз: выпадение осадком кальцита, глины или соединение глинистых частиц после истирания раковин моллюсков (в реках, морях).

Типичный мергель выглядит сдержанно:

• Это неяркий плотный – монолитный либо слоистый – агломерат. Таким его сделало происхождение: эрозия и давление верхних слоев других осадочных пород спрессовывали частички миллионы лет.
• Структура породы тонкозернистая, скрытокристаллическая.
• Цвет – от светло-серого до черного через коричнево-желтый и бурый оттенки. Это зависит от концентрации гидроокиси железа в составе.

Название минерала немецкое с латинскими корнями.

Места добычи

Происхождение обеспечило распространенность породы: залежи разведаны на всех континентах. Больше всех добывают сырья в США, Италии, Греции, Турции.

На каждом месторождении свой вид сырья. Например, руинный мергель извлекают из отложений на территории Италии и Австрии.

• Цементный (подходит для обжига без добавок) мергель разрабатывают под Новороссийском.
• Объемы сырья исчисляются миллионами тонн, поэтому для добычи привлекается специальная техника.
• Однако за тысячелетия подвижки земной коры, осадки, выветривание, перепады температуры способны переформатировать месторождение до неузнаваемости.

Разновидности

Минеральный состав, соотношение компонентов, преобладание одного или нескольких из них обусловили выделение разновидностей породы:

• Ангидрито-доломитовый.
• Гипсовый. Плотная порода.
• Гипсово-доломитовый.
• Глинистый.
• Доломитовый.
• Доломитово-глинистый.
• Известковый. Используется при изготовлении цемента.
• Мелоподобный. Мягкая светлых оттенков порода. Иногда содержит останки мельчайших скелетов организмов. Фактически это обычный мел.
• Опока. Порода с опалами, останками скелетов морских организмов, минеральных зерен. Второе название – мергель пламенный.
• Пресноводный. Рыхлая, рассыпчатая до порошка масса, обогащенная глинистыми примесями. Устилает дно болотистых водоемов. Используется при производстве цемента. Варианты названия: мергель торфяной, мергель озерный.
• Руинный. Структурно имитирует породу обломочного происхождения. Серые участки-четырехугольники окружены красноватыми окислами железа.
• Цементный. Известковое сырье непостоянного состава, исходник для изготовления портландцемента.

В зависимости от количества карбонатных компонентов мергели подразделяются на известковые и доломитовые.

Каждая разновидность включает несколько категорий, групп со своим составом и формулой.

Где используется

Эстетические кондиции и физические свойства горной породы мергель определили сферы применения.

Строительство

Это традиционный материал при строительстве домов. Постройки вековой давности еще встречаются, но материал подходит для возведения стен условно. За ним нужно постоянно ухаживать.

Возведение дома оправданно, если сырье залегает «под боком», климат региона сухой, а подземные воды протекают глубоко.

Из-за плохой сцепки с цементом прочность материала низка, поэтому здания выше двух этажей не строят.

Другие сферы

Мергели имеют значение как ценный материал для разных отраслей:

• Глинистый минерал – добавка к смеси при сооружении автотрасс.
• Мергелевая крошка используется аграриями как удобрение. Для виноградников, посевов злаковых культур и закисленных почв (компоненты мергеля снижают кислотность грунта) подходит мергель известняк пересохших пресноводных водоемов.

Залежи мергеля делают почву плодородной. На ней буйно растет луговое разнотравье и культурные злаки.

• Еще одна сфера применения – изготовление цемента. Такие смеси изготавливали еще семь веков назад. Сегодня промышленность забирает 5 млрд. тонн сырья ежегодно. Особо популярен цемент марки «портланд».

Ювелиров и декораторов камень не интересует: украшения и декоративные изделия из мергеля не вытачивают.

Собиратели коллекций тоже равнодушны, хотя образцы стоит приобрести хотя бы для полноты сегмента горных пород. Особенно экземпляры с интересными включениями (другие породы, остатки растений, морских организмов). Да и корка мергеля нередко скрывает кварцит, пирит, кальцит.

Как опознать мергель

Порода не классифицируется как ценная, поэтому не подделывается. Есть свойства, по которым ее легко отличить от других горных пород:

1. Прилипает к языку.
2. При легком увлажнении источает едва уловимый запах глины.
3. Почти все фрагменты содержат остатки горных пород, минералов, растений, живших миллионы лет назад организмов. Достаточно внимательно рассмотреть образец.
4. Соляная кислота создает на поверхности буроватый налет.

Отличить старый мергель можно визуально: ветер создает в нем поры, перепады температуры заставляют трескаться, вода размывает.

Магические свойства

Эзотерики не особо изучали магические свойства породы. Известно лишь, что магия камня (особенно прочных разновидностей) создает для владельца канал связи с Мирозданием:

• Он аккумулирует знаки, посылаемые свыше, и передает их человеку.
• Чтобы понять смысл, камень созерцают 15-20 минут. Начнут возникать мыслеобразы.
• Если времени нет, можно заказать себе «поясняющий» сон. Для этого в полнолуние камень оборачивают фиолетовым шелком и кладут под подушку.

Литотерапевты утверждают: мергель оздоравливает микроклимат. Под его влиянием проходит нервозность, депрессия, бессонница.

По Зодиаку подойдёт всем, особенно Рыбам и Ракам. Противопоказан Овнам и Козерогам.

Стоимость

Кубометр строительного сырья можно купить за $8-10. Цена цемента – $4-5 за мешок на 50 кг.

Описание камня Мергель

Название горной породы Мергель, немецкое. Камень объединяет в себе слои осадочных пород, состоящих их карбонатов, глины. Качественные характеристики определяются точным соотношением доломита, глины, известняка. По составу природный элемент относится к карбонатным, полускальный.

Описание горной породы

Оттенок тонкозернистой, скрытокристаллической структуры, довольно-таки разнообразный, начинает варьироваться от светло-серого, до бурого, черного. Цвет зависит от цвета глинистого вещества, входящего в состав.

Текстура слоистая, однородная. На участках, где отмечено скопление горной породы мергеля, находятся плодородные почвы, которые быстро впитывают влагу.

Постепенно рендзин зарастает густыми зелеными лугами, порослью злаковых культур.

Месторождение и добыча

Внешне, природное образование не имеет никакой привлекательности, особой ценности нет. Однако, материал широко используется в промышленности, строительстве при изготовлении строительных материалов, сельском хозяйстве, как удобрение.

Так как основными компонентами считаются известняк и глина, подобные образования широко распространены, залежи находят практически во всем мире. Самый высокий показатель добычи камня отмечается в Соединенных Штатах, Греции, Турции, Англии, Италии.

Добычи ведутся разными масштабами, с помощью специальной техники.

Виды мергеля

Учитывая состав, пропорции, вводимых компонентов, мергельные смеси отличаются разнообразностью видов, которых насчитывают около двенадцати. Каждый вид делят на несколько категорий, семейств, групп. Специалисты выделяют следующие виды мергелей:

  Описание камня Базальт

• ангидритодоломитовый. Породы сильно ангидритоносных, доломитовых мергелей, глинистые ангидрито-доломиты;
• гипсовый. Слои отличаются содержанием рассеянного гипса, который может образовывать желвачки, пропластки;
• гипсово-доломитовый, отличаясь от ангидритодоломитовой породы, характеризуется не ангидритом, а солями кальция, представленными гипсом;
• глинистый, отличается высоким содержанием частиц глины;
• доломитовый, состоит из доломита, представляет собой глинисто-карбонатную осадочную массу;
• доломитовый глинистый, характеризуется большим количеством глины, содержащейся в доломитовой среде;
• известковый, глинистый карбонат, чаще всего используется при изготовлении цемента;
• мелоподобный, содержит глину (до 30%), кальцит (до 90%). Мягкий, светлый образуется мельчайшими скелетами организмов, при многовековом истирании, мелкозернистым кальцитом;
• пламенный, сложен опалом, включает примеси глины, скелеты организмов, небольшие частички минералов;
• пресноводный, углекислый, порошкообразный кальций, представляет собой рыхлую структуру, образующуюся на озерах, водоемах, обогащен большим осадком глинистых веществ. Широко используется для изготовления цемента, извести;
• цементный, известковый материал, образующийся естественными природными путями. Используется при производстве портландцемента.
• руинный, сероватая порода, окруженная при формировании красноватыми элементами из-за содержания окиси железа.

Каждый вид природных образований уникален. Отличается индивидуальностью состава, структурой, качественными показателями. Материал находит
широкое применение в разных сферах, учитывая химический состав, физические свойства, содержащихся примесей.

Физические и химические свойства

Мергель включает в себя большое количество кальцита, часто показатель доходит до 50%. Иногда минеральный состав включает доломит, разные глинистые минералы. Вещество вступает в реакцию с соляной кислотой. Особенный состав, позволяет выявить несколько отличительных свойств, присущих только мергель:

• Если небольшой кусочек породы согреть своим дыханием, то при легком увлажнении природный элемент начнет источать легкий запах глины.
• Прислонив вещество на язык оно сразу же прилипнет.
• Рассматривая кусок, на нем легко можно увидеть остатки фауны, флоры, остатки других горных пород, минералов.

О том, что в состав природного элемента входит гидроокись железа, свидетельствует желто-коричневый и даже бурый окрас. При реакции с соляной кислотой, на поверхности происходит образование грязно-бурого налета.

Компонент отличается высоким уровнем распада, быстро трескается, выветривается, становится рыхлым и распадается на дресву, угловатый щебень. Способен быстро растворятся под воздействием подземных вод, образуя под землей пустоты, пещеры.

Поэтому как основное вещество при строительстве сооружений не используется.

  Описание камня Графит

Области применения мергеля

Размолотый крошкой материал широко используется в качестве сельскохозяйственных удобрений, считается что входящие в состав компоненты способны снижать кислотность плодородного слоя почвы, повышать урожай виноградных культур. Часто подобные удобрения используют на полях, где выращивают злаковые культуры. Для удобрения подходит камень, образующийся при высыхании пресноводных водоемов.

Некоторые страны используют резанный мергель, словно кирпич, как основной строительный материал (Британия, Греция, Турция).

Подобные сооружения способны простоять при должном уходе сотни лет, однако и без плановых ремонтов, разрушения отмечаются частично, лишь в некоторых местах на поверхности, материал высыпается, откалывается, под воздействием окружающей среды.

Однако выше двух этажей, на основе такого материала не сооружают, камень отличается низкой сцепкой с цементом, считается не достаточно надежным.

Производя цемент, природный компонент стал незаменимым ингредиентом. Подобное производство было отмечено уже в Средние века, по сей день, мергель в этом плане остается популярным, востребованным. Поэтому около 5 млрд тонн мергеля добывается именно на изготовление цементных масс.

Современные коллекционеры не обращают никакого внимания на данный камень, в нем нет ничего удивительного, необычного с точки зрения красоты, привлекательности. При этом, мергельные залежи часто отличаются интересными причудливыми формированиями. Нередко под коркой мергеля могут «прятаться» кварцит, пирит, кальцит.

Важным моментом, говоря о данных образованиях, следует считать еще и то, что под понятием «мергель» в разных странах воспринимаются совершенно разные природные формирования.

Вам также может понравиться

Мергель: что это такое, каковы свойства горной породы, в каких областях она применяется?

Мергель – это порода, которую применяют в строительстве и растениеводстве. Камень имеет несколько разновидностей, отличающихся по физическим характеристикам. На образование породы уходят миллиарды лет. Добыча ископаемого ведется на нескольких континентах планеты, включая Евразию и Северную Америку.

Описание мергеля: что это такое?

Мергель представляет собой осадочную камнеподобную горную породу, состав которой преимущественно представлен глиной и карбонатом кальция. Ископаемое называют также «рухляком» и «глинистым известняком».

Мергель может иметь различную окраску в зависимости от наличия тех или иных включений. Происхождение рухляка связано с местами, где миллионы лет назад находилось дно водоема, поэтому в состав ископаемого входят также окаменелые останки древних организмов и фрагменты ракушек.

Одно из месторождений обнаружено в нефтегазоносной области «Акита». Глубина залегания – 1-2,5 км.

Состав, формула и свойства горной породы

Единой формулы рухляка не существует, т. к. в состав породы может входить множество примесей в разных пропорциях. Карбонат в виде кальцита или доломита занимает 50-75% состава, а нерастворимый остаток – 25-50%. Нередко встречаются примеси кварца, опала, песчано-алевритовых частиц.

Структура мергелистого камня тонкозернистая либо скрытокристаллическая, текстура однородная, слоистая. Как выглядит рухляк? Чаще всего он окрашен в красноватый, бурый, бело-желтый оттенки. Красный цвет ископаемое приобретает из-за повышенного содержания железа.

Рухляк обладает отличительными признаками:

• вступает в реакцию с соляной кислотой, образуя на поверхности глинистое пятно;
• размягчается в воде, выделяя выраженный запах глины;
• при длительном нахождении в жидкости растворяется, если содержит много глины и мало кремния или карбоната.

Описание рухляка свидетельствует, что он достаточно хрупкий, неустойчивый к воздействию ветра, атмосферных осадков и климатических изменений.

Ископаемое быстро деформируется под действием подземных вод, растворяется, образуя пещеры в местах залегания.

Хрупкость, небольшой удельный вес и малая плотность не позволяют использовать его в строительстве в качестве базового компонента. Рухляк действительно обладает низкой твердостью, – всего 3 балла из 10 по шкале Мооса.

Разновидности мергеля с фото

Существует несколько разновидностей рухляка, отличающихся по плотности, пористости, пластичности, консистенции, способности к сжатию и набуханию, влажности. Разновидности мергеля имеют разный состав:

1. Известковый. Содержит до 3/4 карбоната, используется для производства цемента. Эта разновидность породы похода на известняк.
2. Гипсовый. Отличается повышенным содержанием гипса. Может образовывать пропластки или желвачки.
3. Мелоподобный. Содержит 30-90% кальцита (мела) и небольшое количество глины. Мергель с высоким содержанием мела отличается рыхлостью, невысокими показателями плотности и прочности. Содержит значительное количество окаменелых фрагментов растительных и животных организмов. Залежи рухляка присутствуют в нефтегазоносной области «Акита».
4. Доломитовый. 50% состава приходится на доломит.
5. Доломитовый глинистый. Содержит доломит, но большая часть породы образована глиной.
6. Глинистый. Глинистые мергели содержат до 75% глины.
7. Ангидрито-доломитовый. Сильно ангидритоносные доломитовые мергели.
8. Гипсово-доломитовый. Рухляк, в котором карбонаты представлены смесью доломитов и гипса.
9. Пламенный (опока). На 98% состоит из оксида кремния. Включает примеси опала, глины, зерен кварца, глауконита, полевых шпатов.
10. Пресноводный (озерный, торфяной). Порошкообразная масса. Месторождения – водоемы болотно-озерного типа. Пресноводный мергель используется для производства цемента и выжигания извести.
11. Руинный. Состоит из четырехугольных фрагментов серого цвета в окружении красноватой обломочной породы. Месторождения распространены в Австрии и Италии.

Если содержание глины не превышает 10%, рухляк носит название «мергелистый известняк». Самым востребованным видом является цементный (см. фото). Его используют для производства портландцемента, предварительно подвергая обжигу.

Состав цементного мергеля изменчив: концентрация кремнезема и окислов нестабильна. Эта особенность вынуждает добавлять в цемент глину и известь.

В новороссийском месторождении встречается цементный рухляк, который можно подвергать обжигу без добавления примесей.

Цементный мергель

Где добывают мергель?

Мергель распространен по всему миру. Его залежи образуются на дне пресноводных и соленых водоемов и соседствуют с месторождениями известняка и глины.

Ископаемое добывают в местах, где миллионы лет назад располагались моря, озера или реки. Крупными поставщиками мергеля являются Англия, Турция, Италия, Греция, США.

Месторождения породы (нередко в сочетании с мелом) есть в России, Украине и Беларуси. Залежи ископаемого обнаружены в нефтегазоносной области «Акита».

Карьеры горной породы представлены горизонтальными ступенчатыми террасами с уступами высотой до 20 м. Камни поступают в продажу в виде монолитов или каменной крошки. Добыча рухляка ведется с помощью специальной техники для резки камня, после чего его грузят в машины и транспортируют.

Преобразование монолитов в щебень происходит с применением роторных либо щековых дробильных аппаратов. Для производства портландцемента породу измельчают в специальной мельнице и подвергают обжигу.

Область применения

Большая часть добываемого известкового мергеля (около 5 млрд тонн) используется для производства цемента. Измельченную породу применяют для строительства зданий и сооружений, автомобильных дорог.

Мергель используют в качестве базового строительного материала при возведении построек высотой до 2-х этажей. Применение мергеля для строительства более высоких зданий не рекомендуется ввиду невысокой прочности камня и плохого сцепления его цементом.

Низкие постройки из рухляка способны простоять десятки лет при условии защиты материала от внешних воздействий и предварительной геологии грунта. Толщина стен из мергеля должна быть не менее 1,4 м из-за малой прочности камня.

Небольшие постройки из глинистого известняка делают в Турции, Великобритании, Греции.

Для каких целей еще применяют рухляк? Мергелистая крошка служит в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Для этой цели подходит осадочная порода, образовавшаяся на дне пресных водоемов.

Она содержит углеизвестковую соль, что положительно влияет на урожайность винограда, злаковых растений. При этом важно учитывать особенности почвы, грунта (рухляк оказывает благоприятное воздействие на почву с повышенной кислотностью).

При удобрении грунта рухляком последнего понадобится больше, чем при удобрении известняком.

Визуально мергель не слишком привлекательный, поэтому коллекционеры на него не обращают внимания. Иногда встречаются экземпляры причудливой формы и необычного цвета.

Месторождения мергелистого известняка нередко соседствуют с минеральными залежами кварцита, пирита, кальцита. Такие минералы являются более ценными и используются в ювелирном деле. Кварц входит в состав фарфора, применяемого для изготовления посуды и декоративных изделий.

Стоимость рухляка невысока из-за его распространенности и невысоких показателей прочности и плотности.

Что такое мергель и в чем уникальность неприметной горной породы

Мергель – это одна из самых распространенных горных пород. Внешне абсолютно непривлекателен, из-за чего не пользуется популярностью у коллекционеров, ювелиров. Однако камень нашел применение в сельскохозяйственных, строительных сферах. Его применяют для понижения кислотности грунта, изготовления скрепляющих составов.

Содержание

• 1 Что такое мергель
• 2 Свойства и применение камня

Что такое мергель

Мергель – это горная порода, которая встречается в разных странах. Образуется на протяжении нескольких миллионов (или миллиардов) лет под действием осадков, считается одним из самых распространенных ископаемых. Залежи найдены в местах, где раньше были водоемы.

Преимущественно состоит из глины и карбоната кальция, но попадаются породы с другими включениями. От них зависит цвет ископаемого. Встречаются желтые, серые, бурые, белые экземпляры.

Структура зависит от состава, количества жидкости. Чем выше содержание глины, тем более рыхлой получается порода (иногда она выглядит как земля). Камни с низким содержанием глины и влаги имеют плотную, твердую структуру.

Выделяют следующие разновидности мергеля:

1. Глинистый. Содержит в составе от 50 до 70 % глины.
2. Гипсовый. В составе присутствует большое количество гипса, который расположен в породе в виде прослоек.
3. Доломитовый. Карбонат в породе представлен доломитом, соотношение которого составляет 50–75 %.
4. Известковый. В составе от 50 до 75 % карбоната кальция. Применяется для создания цемента.
5. Мелоподобный. Включает до 30 % глины, до 90 % кальцита (мела). Это мягкая порода, которую легко перетереть в порошок.
6. Пламенный. Содержит до 98 % кремния. В составе присутствует мел, остатки скелетов древних организмов, например, панцирей ахатина.
7. Руинный. Известковая порода с обломочной структурой. Окрашена в серый цвет с красноватыми участками, включающими железо.
8. Пресноводный. Преимущественно состоит из углекислого кальция. Включает до 30 % глинистой массы. Имеет порошкообразную структуру. Применяется для производства цементных составов.

Встречаются промежуточные типы представленных разновидностей. Например, доломитово-глинистый, доломитово-гипсовый мергель.

Добыча ископаемого ведется по всему миру. Его крупные месторождения находятся в Греции, России, Англии, Украине, США, Белоруссии, Турции, Италии.

Мергель образуется на дне водоемов, как пресноводных, так и соленых. Ископаемое находят на участках, где много лет назад располагались моря, озера.

Карьеры по добыче мергеля представлены в виде ступенчатых террас высотой до 20 м. Куски камня откалывают с помощью специальной техники, поставляют в продажу в виде крошки или монолитных плит.

Мергель выглядит неэстетично. Поэтому не представляет ценности для коллекционеров, ювелиров, мастеров хенд-мейда.

Смотрите, как выглядит минерал:

Свойства и применение камня

Плотность и структура породы зависит от ее минерального состава. Чем больше в составе глины, тем менее плотным будет мергель. Если в камне до 50 % этого вещества, содержится достаточно влаги, то он будет плотным.

Ископаемое отличается хрупкостью. Оно легко разрушается под действием ветров и осадков. Находят как в камнеподобном состоянии, так и в виде землистой или порошкообразной массы. Встречаются слоистые и неслоистые экземпляры. По шкале Мооса твердость оценивают на 3 балла.

Мергель используют в строительных целях. Он является основным компонентом цементных составов. Скрепляющие смеси, сделанные на его основе, отличаются долговечностью и надежностью.

В некоторых странах применяются строительные блоки из мергеля. 1кв. м такого материала обойдется покупателю в среднем в 8 долларов. Стоит отметить, что этот недорогой материал не отличается высокой прочностью, поэтому не нашел широкого применения в данной сфере.

Порошок известнякового и мелового материала применяется в сельском хозяйстве. Его используют для понижения кислотности грунта.

Почвы на основе мергеля (они образуются естественным путем возле месторождений) хорошо впитывают, долго удерживают влагу. На них хорошо растут злаковые культуры, полевые травы.

Мергель – некрасивая и немодная порода, которая не используется в качестве элементов бижутерии, ювелирных украшений, отделочных материалов. Камень нашел применение в строительной и сельскохозяйственной сферах. Его используют для изготовления цементных составов, строительных блоков, составов для понижения кислотности грунта.

Знали ли вы, из какой породы делают цемент? Расскажите об этом в х. Сделайте репост полезной информации в соцсети.

Текстура и структура почвы — Лабораторное руководство почв

Текстура и структура почвы считаются «главными переменными», что означает, что текстура и структура напрямую влияют на большое количество других свойств почвы. Например, сравнивая глинистую почву и песчаную почву, можно было бы ожидать, что глинистая почва будет иметь большую удельную поверхность, большую емкость катионного обмена, большую общую пористость, меньшую макропористость и больше органических веществ, чем песчаная почва. Таким образом, просто зная структуру почвы, можно сделать выводы относительно многих свойств почвы.Здесь текстура почвы будет определяться количественно с использованием метода ареометра и оцениваться с использованием метода текстуры на ощупь. Также будут наблюдаться различные типы структуры почвы. То, что вы узнаете о текстуре и структуре в ходе этих упражнений, будет использовано позже во время выездов на поле для описания профиля почвы в поле.

• Различайте три слоя почвы (песок, ил и глина) по диаметру их частиц.
• Определите процентное содержание песка, ила и глины в отобранных образцах почвы, используя данные, собранные с помощью ареометра для анализа размера частиц.
• Оцените текстурный класс, используя метод текстуры на ощупь на выбранных образцах почвы.
• Используйте текстурный треугольник, чтобы определить текстурный класс почвы.
• Понять взаимосвязь между размером частиц и удельной поверхностью.

• Три грунта известных текстур
• Гексаметафосфат натрия
• Бутылочки для сквирта с водопроводной водой
• Лабораторные весы с точностью до 0,01 г
• Цилиндры для испытания почвы, объем 1 л (Арт. № 200231000, Цилиндры для испытания почвы Kimble ™ Kimax ™)
• Ареометры, откалиброванные в г / л (позиция № 13-202-133 Fisherbrand ™ Soil Analysis ASTM Hydrometer)
• Цифровые термометры с точностью до 0.1 ° С
• Миксеры для молочных коктейлей и чашки для коктейлей из нержавеющей стали (трехшпиндельный коммерческий миксер для напитков Hamilton Beach HMD400, 120 В, Гамильтон-Бич, Глен-Аллен, Вирджиния, США)

Используя рекомендуемые ресурсы для чтения и просмотра, а также введение в эту лабораторную работу, ответьте на вопросы, перечисленные ниже. Эти определения / вопросы дадут краткое изложение основных концепций, которые предстоит рассмотреть в лабораторной работе. Они также послужат основой для лабораторной викторины и являются полезными примечаниями к экзаменам.

1. Определите и объясните разницу между структурой почвы и структурой почвы.
2. Перечислите размеры частиц песка, ила и глины, используя критерии USDA.
3. Что такое текстурный треугольник?
4. Что такое закон Стокса и как он используется в почвоведении?
5. Определите удельную поверхность и объясните ее связь с размером частиц почвы.

Введение

Текстура почвы относится к пропорциям песка (2,0 — 0,05 мм в диаметре), ила (0.05 — 0,002 мм) и глины (менее 0,002 мм). Относительные пропорции определяют текстурный класс. Текстура почвы влияет практически на все аспекты использования почвы и управления ею. Многие физические и химические свойства почвы зависят от того, насколько она мелкая (глинистая) или крупная (песчаная). Текстура почвы является постоянной характеристикой, если почвы не подвергаются быстрой эрозии, отложению или удалению.

Более того, реакционная способность почв в значительной степени зависит от доступной площади поверхности. По мере уменьшения среднего размера частиц площадь поверхности на единицу веса увеличивается (см. Таблицу 7.2 / г) Песок очень крупный 2,00 — 1,00 90 11 Крупный песок 1,00 — 0,50 720 23 Средний песок 0,50–0,25 5,700 45 Мелкий песок 0,25-0,10 46 000 91 Очень мелкий песок 0,10-0,05 722 000 277 Ил 0.05-0.002 5 776 000 454 Глина <0,002 90 260 000 000 8 000 000

Таблица King et al. (2003)

Текстура влияет практически на любой тип землепользования. В таблице 7.2 приводится сводка факторов управления почвой, связанных с текстурой.

Таблица 7.2. Резюме взаимосвязей текстуры почвы с различными физическими и химическими свойствами почвы.

Таблица King et al.(2003)

Задание 1: Текстурный треугольник

Почвы с одинаковым распределением песка, ила и глины обладают схожими свойствами и, следовательно, сгруппированы в один и тот же текстурный класс почв. Выделяются двенадцать текстурных классов, и их композиции обозначены на текстурном треугольнике (рис. 7.1). Изучите расположение треугольника. Каждый угол представляет 100% песка, ила или глины, и каждый представляет от 0 до 100% данной фракции. Пропорции песка, ила и глины определяют двенадцать классов.На рисунке 7.1 изображена почва с 20% песка, 25% ила и 55% глины. Эти три линии пересекаются в границах текстурного класса «Глина», так что почва представляет собой глинистую почву.

Используя ту же процедуру, определите названия текстурных классов для почв, описанных в Таблице 7.3, и нанесите каждый результат на текстурный треугольник на Рисунке 7.2.

Таблица 7.3. Класс текстуры почвы Activity

Задание 2: Оценка текстуры почвы по ощущениям

Специалисту-почвоведу часто необходимо оценить структуру почвы в полевых условиях или когда лабораторные данные о количестве песка, ила и глины недоступны. Со временем вы сможете научиться оценивать текстуру, просто ощущая влажный образец или манипулируя им.

Чтобы изучить эту технику, рассмотрим упрощенную и обобщенную версию текстурного треугольника (рис.5.3). Этот модифицированный треугольник состоит из трех ярусов в зависимости от приблизительного содержания глины. Глины очень когезионные, пластичные и легко поддаются формованию. Глинистые суглинки занимают промежуточное положение по глинистости, связности и легкости формования. Суглинки — это почвы с низким содержанием глины, которые обладают небольшой связностью и их труднее формовать. При формовании пески не образуют устойчивых форм.

Используя процедуру, описанную на рисунке 7.4, определите текстуру образцов, предоставленных в лаборатории. Очень важно обрабатывать образец при правильном содержании влаги. Образец необходимо полностью увлажнить. Для достижения нужного уровня влажности может потребоваться несколько минут. После увлажнения и перемешивания почвы до нужной консистенции выполните тест ленты, тест на зернистость и тест на гладкость, как описано на диаграмме.Попробуйте оценить текстуру образцов, а затем проверьте полученные ответы. После того, как вы откалибровали пальцы на пробных образцах, определите текстуру предоставленных неидентифицированных образцов и введите свою оценку в Таблицу 7.3.

Для неидентифицированных образцов запишите длину ленты, преобладающее ощущение влажности (гладкое, зернистое, ни одно) и названия классов текстуры, определенные методом ощущения, показанным в таблице 7.3.

Таблица 7.4. Результаты оценки текстуры почвы на ощупь.

Таблица King et al.(2003)

Мероприятие 3: Анализ размера частиц ареометром

Анализ размера частиц основан на том принципе, что частицы разного размера падают через жидкость с разной скоростью.

На частицу, падающую в жидкость, действуют 3 силы: сила тяжести, плавучесть и трение (рис. 7.5). Силы тяжести и плавучести постоянны, но сила трения увеличивается с увеличением скорости (как сила сопротивления самолета увеличивается, когда он летит быстрее).Из-за этой возрастающей силы трения частица в конечном итоге достигает постоянной скорости (конечной скорости). Постоянная скорость возникает, когда сумма сил, действующих на частицу, равна нулю или ускорение равно нулю.

Закон Стокса выводится путем составления уравнения, содержащего три силы, действующие на частицу при нулевом ускорении:

[латекс] \ text {Сила тяжести} = \ text {сила плавучести} + \ text {сила трения} [/ латекс]

Эти силы определяются из следующих соотношений:

Сила тяжести

[латекс] \ text {Сила тяжести} = \ text {масса частицы} \ times \ text {ускорение свободного падения} [/ latex]

[латекс] \ text {Масса частицы} = \ text {Объем частицы} \ times \ text {плотность частицы} [/ латекс]

Следовательно,

[латекс] \ text {Сила тяжести} = \ text {объем частицы} \ times \ text {плотность частицы} \ times \ text {ускорение свободного падения} [/ latex]

Сила плавучести

[латекс] \ text {Сила плавучести} = \ text {масса воды, вытесняемая частицей} \ times \ text {ускорение свободного падения} [/ latex]

[латекс] \ text {Масса вытесненной воды} = \ text {объем частицы} \ times \ text {плотность воды} [/ латекс]

Следовательно,

[латекс] \ text {Сила плавучести} = \ text {объем частицы} \ times \ text {плотность воды} \ times \ text {ускорение свободного падения} [/ latex]

Сила трения

Сила трения зависит от размера частицы, скорости частицы и вязкости воды.2 \ times \ text {ускорение свободного падения} \ times (\ text {плотность частиц} — \ text {плотность жидкости})} {18 \ times \ text {вязкость жидкости}} [/ латекс]

Обратите внимание, что чем больше диаметр частицы, тем быстрее она оседает (песчинки оседают быстрее, чем частицы ила, которые оседают быстрее, чем частицы глины). Кроме того, плотность и вязкость воды зависят от температуры, поэтому на скорость осаждения будет влиять температура воды (рис. 7.6).

Таким образом, через 6 часов 56 минут верхние 10 см водно-грунтовой суспензии свободны от всех частиц размером 0,002 мм или более (песок и ил), поэтому они содержат только частицы глины.

Как мы видим, закон Стокса можно использовать для определения того, когда объем водно-грунтовой взвеси будет лишен частиц почвы больше заданного размера. Затем мы можем измерить концентрацию почвы, оставшейся в этом объеме. Например, через 40 секунд мы можем измерить концентрацию почвы в суспензии в верхних 10 см суспензии и, таким образом, определить, сколько глины + ила присутствует.

В естественных условиях частицы песка, ила и глины связаны в агрегаты. Эти агрегаты должны быть разрушены, чтобы частицы почвы действовали независимо друг от друга. Например, совокупность частиц глины будет вести себя как частица ила — явления, которого мы хотим избежать.

Диспергирование — это двухступенчатый химико-механический процесс. Во-первых, гексаметафосфат натрия (например, средство для мытья посуды «Calgon®») добавляют к суспензии почва-вода для увеличения электроотрицательности почвенных глин; он вызывает силу отталкивания между частицами глины.Затем суспензию интенсивно перемешивают (миксер для молочных коктейлей или блендер) для обеспечения полного диспергирования. Силы отталкивания, создаваемые химической обработкой, стремятся стабилизировать дисперсное состояние. Таким образом, диспергирование гарантирует, что агрегированные частицы глины не будут вести себя как частицы размером с ил или песок.

Органическое вещество почвы является важным связующим веществом, поэтому его сначала необходимо удалить путем окисления (например, перекисью водорода). В почвах с очень низким содержанием органических веществ этот шаг часто пропускают.Он не будет использоваться в этом упражнении.

После надлежащего диспергирования песок, ил и глина могут быть отделены и количественно определены путем осаждения частиц в воде. (ПРИМЕЧАНИЕ: сито обычно используется для количественного определения содержания песка в образце почвы, а затем ареометр для количественного определения содержания ила и глины в оставшихся частицах. В этой лабораторной работе мы будем использовать ареометр для всех трех размеров частиц.)

Одним из методов определения концентрации почвы в суспензии является использование ареометра для измерения плотности суспензии.Ареометр обычно используется в полевых лабораториях. В этом упражнении мы будем использовать ареометр, откалиброванный для непосредственного считывания в г / л суспензии.

Упрощенная процедура ареометра

Химическое диспергирование (выполнено в предыдущей лаборатории)

1. Отвесить 30,0 г сухой почвы (предположительно высушенной в печи) в колбу Эрленмейера на 250 мл.
2. Вымойте стенки колбы дистиллированной водой из промывной емкости.
3. Добавьте 100 мл дистиллированной воды, используя градуированный цилиндр, и добавьте 10 мл раствора гексаметафосфата натрия (500 г / л) из дозатора на бутыль с гексаметафосфатом натрия.
4. Вихрем для перемешивания.
5. Вымойте стенки колбы дистиллированной водой из промывной емкости.
6. Накройте колбу парафильмом и промаркируйте колбу с вашим лабораторным разделом и номером таблицы, а также типом почвы. Храните колбы в месте, указанном вашим инструктором, до следующего лабораторного периода.

После химического диспергирования

1. Количественно перенесите диспергированный образец в металлическую чашку для диспергирования (чашку для миксера для молочных коктейлей), наполните ее до половины дистиллированной водой и перемешивайте в течение 5 минут в соответствии с указаниями инструктора.(«Количественный перенос» означает перенос всей пробы.)
2. Количественно перенесите образец в 1-литровый отстойник.
3. Наполнить цилиндр дистиллированной водой до отметки 1000 мл.
4. Взвесьте все частицы почвы в отстойнике одним из следующих способов:
   • Плунжерный метод: осторожно вставьте перемешивающий поршень и перемещайте вверх и вниз по всей длине цилиндра в течение 30 секунд, убедившись, что все частицы тщательно перемешаны.Другой рукой крепко возьмитесь за основание цилиндра.
   • Метод с пробкой: поместите резиновую пробку (размер которой соответствует размерам отстойных цилиндров) в верхнюю часть цилиндра и, удерживая как нижнюю часть цилиндра, так и верхнюю часть пробки, энергично перемешайте раствор, перевернув цилиндр и повернув его. правой стороной вверх несколько раз в течение 30 секунд.
5. Запишите время, когда перемешивание прекращается и поршень снят, или когда цилиндр с пробкой возвращается (быстро, но осторожно) правой стороной вверх на лабораторный стол.
6. Немедленно медленно и осторожно вставьте ареометр. Снимите показания ареометра (верхняя часть мениска) ровно через 40 секунд после прекращения перемешивания или возвращения цилиндра на стол. (Примечание: если в почве много органического вещества, которое не было удалено до начала этого эксперимента, на поверхности образуются пузырьки. Чтобы разогнать пузырьки, добавьте от трех до пяти капель спирта на поверхность раствора сразу после установки ареометра.
7. Повторяйте шаги с 4 по 6, пока показания не будут в пределах 0.5 единиц друг друга. Запишите показания в таблице данных.
8. Определите температуру суспензии и внесите поправки в температуру и бланк, как описано в таблице 7.4:
   • На каждый градус выше 20 ° C прибавьте 0,36 к показанию ареометра.
   • Для каждого градуса ниже 20 ° C вычтите 0,36 из показания ареометра.
   • Поскольку почвенная суспензия также содержит гексаметафосфат натрия, каждое показание ареометра необходимо корректировать, чтобы учесть влияние гексаметафосфата натрия на плотность.Создан «пустой» цилиндр, содержащий только воду и гексаметафосфат натрия. Запишите показания ареометра с этого цилиндра и вычтите это значение из всех показаний ареометра.
9. Ваш преподаватель лаборатории провел измерения для 7-часового чтения и предоставит вам данные для завершения определения текстуры почвы.
10. Вычислений:

Помните, что эти показания ареометра выражены в г / л. Поскольку объем в цилиндре составляет один литр, показания показывают количество почвы в цилиндре.Например, 7-часовое значение указывает количество глины (г) в цилиндре. Следовательно, процент глины

[латекс] \ text {Процент глины} = \ frac {\ text {исправленное значение за 7 часов}} {\ text {масса сухого образца}} \ times100% [/ latex]

40-секундное показание используется для расчета процента ила + глина:

[латекс] \ text {Процент ила} + \ text {глина} = \ frac {\ text {исправленное показание за 40 секунд}} {\ text {масса сухого образца}} \ times100% [/ latex]

Затем можно определить процентное содержание ила и песка.

[латекс] \ text {Процент ила} = (\ text {процент ила} + \ text {процент глины}) — \ text {процент глины} [/ латекс]

[латекс] \ text {Процент песка} = 100 — (\ text {процент ила} + \ text {процент глины}) [/ latex]

Используйте таблицу 7.4, чтобы определить текстурный класс ваших образцов. Обозначьте все результаты в соответствующих единицах.

Таблица 7.5. Текстура почвы по данным гидрометрического метода.

Таблица адаптирована из King et al.(2003)

Текстура почвы по расчетам ареометром

Мероприятие 4: Структура почвы

Таблица 7.6. Краткое изложение типов структуры почвы, описанных в минеральных почвах.

Внимательно изучите различные типы структур, перечисленные в таблице 7.6 и показанные на рисунке 7.7, затем ответьте на следующие вопросы.

Как блочная структура влияет на проницаемость глинистых грунтов?

Как бесструктурное массивное состояние повлияет на проницаемость?

Как манипуляции с влажной глинистой почвой (например, обработка почвы) повлияют на структуру?

Текстура почвы | Окружающая среда, земля и вода

Текстура почвы (например, суглинок, супесь или глина) относится к пропорции частиц песка, ила и глины, которые составляют минеральную фракцию почвы.

Например, легкая почва относится к почве с высоким содержанием песка по сравнению с глиной, в то время как тяжелые почвы состоят в основном из глины.

Текстура важна, потому что она влияет на:

• количество воды, которое может удержать почва
• скорость движения воды через почву
• насколько удобна и плодородна почва.

Например, песок хорошо аэрируется, но не удерживает много воды и содержит мало питательных веществ. Глинистые почвы обычно содержат больше воды и лучше снабжают питательными веществами.

Текстура часто меняется с глубиной, поэтому корням приходится справляться с различными условиями, когда они проникают в почву. Почву можно классифицировать по степени изменения текстуры с глубиной. 3 типа профиля:

• однородный — одинаковая текстура по всему почвенному профилю
• контраст текстуры — резкое изменение текстуры между верхним и подпочвенным слоем
• постепенный — текстура постепенно увеличивается вниз по профилю почвы.

Как определить текстуру почвы

1. Возьмите около 2 столовых ложек почвы в одну руку и добавьте воду по каплям, обрабатывая почву, пока она не станет липкой.
2. Сожмите влажную почву между большим и указательным пальцами, чтобы сформировать плоскую ленту.
3. Определите текстуру на основе длины ленты, которую можно сформировать без разрывов — см. Следующую таблицу.

Источник: Почвенные ограничения и пакет управления

Текстура почвы — Район охраны почв и водных ресурсов Джексона

Текстура и структура почвы влияют на ее поведение и на то, для чего ее можно использовать.Текстура — это «ощущение» вашей почвы. Будет ли он грубым, зернистым, гладким или липким, зависит от размера частиц; песок с более крупными частицами и глина с мелкими частицами.

Структура — это способ складывания различных частиц. Например, частицы песка имеют тенденцию быть круглыми или угловатыми, накапливаясь друг с другом, образуя большое количество воздуха и пространство между ними. Дождевая вода, попадающая в почву, будет быстро просачиваться через эти пространства и может не оставаться у корней достаточно долго, чтобы растения могли ее использовать.Для сравнения, глинистые почвы имеют очень маленькие плоские частицы с небольшим пространством между ними. Следовательно, они могут стать чрезмерно насыщенными, когда идет дождь, или могут быть слишком плотными, чтобы корни растений могли проникнуть в них.

Компоненты почвы могут сильно различаться, и почвы обычно представляют собой смесь различных структур и характеристик, которые напрямую влияют на структуру почвы. Большинство почв выигрывают от присутствия органических веществ, которые играют важную роль в формировании верхнего слоя почвы. Органические вещества, такие как разлагающиеся растения и микробы, служат «клеем», удерживающим минеральные частицы вместе.Он может улучшить обрабатываемость почвы и изменить pH и содержание питательных веществ.

Тест на ощупь

Начните с втирания влажной земли между пальцами

• Песок на ощупь песчаный и твердый
• Ил на ощупь гладкий, иногда шелковистый
• Глина на ощупь липкая, густая

Тест на сжатие шарика — Сожмите смоченный комок земли в руке.

• Грунтовые почвы (песок или супеси) разрушаются при небольшом давлении
• Почвы средней текстуры (супеси и илистые суглинки) остаются вместе, но
  легко меняют форму
• Мелкозернистые почвы (глины или суглинки) сопротивляются разрушению

Тест с лентой — Разровняйте влажный комок земли между большим и указательным пальцами.

• Скрепляется, образуя ленту менее 1 дюйма. Не песчаная = почва средней текстуры (с высоким содержанием ила) По ощущениям песчанистая = грубая (песчаная) почва
• Делает лента 1-2 дюйма = почва с мелкой текстурой (с высоким содержанием глины)

Почва, содержащая всего 20% глины, будет вести себя как глинистая почва.Почве требуется
от 45% до более 60% среднего и крупного песка, чтобы вести себя как песчаная почва. В почве
, содержащей 20% глины и 80% песка, почва будет вести себя как глинистая почва.

Текстура почвы | VRO | Сельское хозяйство Виктория

Основные связывающие агенты | Текстура почвы | Дисперсия | Гашение | Дисперсия Анимация

Что такое текстура почвы?
Текстура почвы — это «ощущение» почвы, когда влажное количество перемещается между большим и указательным пальцами. Это один из наиболее полезных тестов при оценке почвы.

Некоторые почвы липкие, другие совсем не слипаются, а третьи кажутся «рыхлыми» или «рыхлыми». Некоторыми можно манипулировать, как пластилином. Эти различия в свойствах привели к тому, что в сельском хозяйстве почвы стали называть глинами, суглинками или песками. Глина прилипает к ботинкам, суглинки легко формуются, но не липкие, песок совсем не липкий и не деформируется во влажном состоянии.

Существует 19 классов текстуры, которые можно разделить на шесть основных групп: пески, супеси, суглинки, глинистые суглинки, легкие глины и глины от средних до тяжелых.Эти различия в текстуре являются результатом крупности или крупности частиц в почве. Данная текстура будет иметь определяемый диапазон глины (т. Е. <0,002 мм), ила (т. Е. 0,002 - 0,02 мм) и песка (т. Е. 0,02 - 2 мм). Доступен специальный треугольный график, где текстура может быть связана с вероятным% глины,% ила и% песка

Влияние размера частиц
Важен относительный размер частиц. Например, самые мелкие частицы песка в 10 раз больше диаметров самых крупных частиц глины.Площадь поверхности сферической частицы диаметром 0,02 мм в 100 раз больше, чем у сферической частицы диаметром 0,002 мм. Глины имеют даже большую площадь поверхности, чем сферические частицы, если они состоят из пластинчатых структур, сложенных вместе. Эта разница в площади поверхности способствует различию в адгезии и когезии текстурных групп.

Как ведут себя пески, суглинки и глины?

На какие свойства влияет текстура почвы

Структура почвы

• Прочность грунта
• Агрегирование почвы
• Рыхлость, обработка почвы и проходимость
• Дренаж и инфильтрация

• Катионообменные свойства
• Завод доступная вода
• Удержание органических веществ и углерода

Однако выемка глины — одно исключение, когда глина из недр смешивается с песчаной почвой. Выемка глины используется в Малли и в некоторых частях Западной Австралии.

Текстура часто меняется между горизонтами почвенного профиля. Важно распознавать эти изменения в почвенном профиле. Многие почвы имеют суглинистые поверхностные и тяжелые глинистые грунты. Такое расположение контролирует движение воды по профилю; глина, ограничивающая нисходящий дренаж и стимулирующая движение воды вдоль верхней части ограничивающего слоя.Это может привести к переувлажнению поверхностного слоя почвы, даже если грунт может быть ненасыщенным.

Оценка текстуры почвы?
Существует хорошо документированный метод обработки небольшого образца почвы на ладони:

• Смочите и замесите почву, чтобы получить комок
• Вводите болюс между большим и указательным пальцами
• Оцените общее ощущение, внешний вид и звук
• Оцените длину ленты
• Выберите класс текстуры из двух вышеуказанных шагов.

Что такое структура почвы и почему это важно?

В предыдущей записи блога Здоровые почвы для здоровых деревьев , обсуждалась важность сохранения структуры почвы от разрушения в результате уплотнения.Вместе текстура почвы и структура почвы оказывают наибольшее влияние на поровое пространство в почве и на то, насколько легко воздух, вода и корни могут перемещаться через почву. Многие люди знают, с какой структурой почвы — пропорциями песка, ила и глины — они имеют дело на участке. Мало кто принимает во внимание структуру почвы, хотя, хотя для большинства почв структура так же важна, как и текстура. Два грунта с одинаковой текстурой могут вести себя по-разному в зависимости от своей структуры. Глинистая почва, например, может легко проходить воздух, вода и корни с хорошей структурой или быть почти непроницаемой для корней, воздуха и воды, когда ее структура разрушена уплотнением.

Как развивается структура почвы

Структура почвы — это то, как частицы почвы группируются в агрегаты (также называемые педалями). Они скреплены или связаны друг с другом физическими, химическими и биологическими процессами.

Физико-химические процессы, формирующие структуру почвы, включают:

• Поливалентные катионы, такие как Ca2 +, магний Mg2 + и алюминий Al3 +, связывают частицы глины
• Частицы почвы сближаются друг с другом за счет замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания, а также за счет проталкивания корней сквозь почву по мере их увеличения в длину и ширину.

Биологические процессы, формирующие структуру почвы, включают:

• Частицы почвы скреплены гумусом, органическими клеями, создаваемыми грибами и бактериями, разлагающими органические вещества, а также полимерами и сахарами, выделяемыми из корней.
• Гифы грибов и тонкие корни стабилизируют агрегаты (Университет Миннесоты, 2002 г.).

Таким образом, органическое вещество и корни растений играют ключевую роль в структуре почвы.

Как ухудшается структура почвы

Факторы, которые могут ухудшить или разрушить структуру почвы, включают, например:

• Уплотнение
• Выращивание
• Удаление растительности
• Чрезмерное перемещение и обработка почвы
• Скрининг
• Избыточный натрий

Высокое соотношение натрия, кальция и магния заставляет частицы глины отталкиваться друг от друга во влажном состоянии, поэтому агрегаты рассредоточиваются, и процесс формирования структуры почвы обращен вспять.Почвы со слишком большим содержанием натрия становятся почти непроницаемыми для воды, потому что диспергированная глина и мелкие органические частицы забивают оставшиеся поры почвы (Донахью и др., 1983). Чрезмерно высокий уровень натрия может быть результатом орошения и засоления дорог.

Различные типы почвенного строения

Структура грунта классифицируется по типу (форме), классу (размеру) подошв и степени (прочности сцепления) заполнителей. Форма, размер и прочность агрегатов определяют структуру пор и то, насколько легко воздух, вода и корни перемещаются через почву (Donahue et al, 1983).

На Рисунке 1 показаны различные типы агрегатов почвы и то, как легко вода обычно проходит через каждый из этих типов.

Рисунок 1: Типы почвенных агрегатов (Изображение из Victorian Resources)

Гранулированная структура является наиболее распространенной в поверхностных слоях почвы, особенно в тех, которые содержат достаточное количество органических веществ. Гранулированные структуры предлагают наибольшее пористое пространство из всех структур (совместное исследование почвы, дата публикации не указана).

Изображение из Victorian Resources

Столбчатая структура часто встречается в почвах с избыточным содержанием натрия из-за диспергирующего действия натрия, который разрушает структуру почвы, делая почву эффективно герметичной для движения воздуха и воды (Cooperative Soil Survey, дата публикации не указана).

Изображение из Victorian Resources

Пластинчатая структура имеет наименьшее количество порового пространства и обычна в уплотненных грунтах (Совместное исследование почвы, дата публикации не указана).

Изображение из Victorian Resources

Некоторые почвы не имеют истинной структуры, как, например, мелкозернистые почвы (например, рыхлый песок с небольшим притяжением или отсутствием притяжения между песчинками) и массивные почвы (большие связные массы глины).

Изображение из Victorian Resources

Для получения дополнительной информации о структурной классификации почв см. Ресурсы, перечисленные в разделе ссылок ниже.

Способы сохранения желаемой структуры почвы

Как поясняет Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США (2008): «методы, которые обеспечивают почвенный покров, защищают или приводят к накоплению органических веществ, поддерживают здоровье растений и избегают уплотнения, улучшают структуру почвы и увеличивают макропоры».

Другие ключевые методы сохранения структуры почвы включают отказ от экранирования почвы и минимизацию обработки, а также отказ от использования солей натрия.

Последствия для биологической ретенции

Сохранение структуры почвы может увеличить диапазон структур почвы, приемлемых для биологического удержания. Биологически удерживаемые почвы часто состоят из песка, в первую очередь для обеспечения адекватной скорости инфильтрации. Содержание глины и ила часто ограничивается максимум 3–5 процентами, что очень, очень мало, ограничивая почвы песками в соответствии с текстурным треугольником почвы. В то время как глинистая почва, которая была просеяна и не имеет структуры, будет иметь очень низкую скорость инфильтрации, при правильной структуре многие почвы с большим количеством глины также могут иметь адекватную скорость инфильтрации. Повышение содержания глины выше очень низкого максимума в 3–5 процентов может обеспечить важные преимущества, включая повышение способности почвы удерживать воду и повышенную емкость катионного обмена, что увеличивает возможное удаление загрязняющих веществ.Однако при увеличении содержания глины имейте в виду, что чем выше содержание глины, тем важнее становится защита почвы от уплотнения и от избытка соли, поскольку глинистые почвы более склонны к уплотнению и потере структуры, а также к недопустимому снижению инфильтрации. скорости из-за рассеивания ионов натрия.

Список литературы
Совместное обследование почвы. Дата публикации не указана. Структура почвы — физические свойства.
Донахью, Рой Л., Рэймонд В. Миллер и Джон К.Шиклуна. 1983. Почвы: и введение в почвы и рост растений. Пятое издание. Prentice-Hall, Inc .: Englewood Cliffs, N.J.
Plaster, Edward J. 1992. Почвоведение и управление. Второе издание. Издательство Delmar, Inc.: Олбани, штат Нью-Йорк.
Расширение Университета Миннесоты. 2002. Почвовед.
Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США. 2008. Показатели качества почвы.
Натали Шанстром — ландшафтный архитектор в The Kestrel Design Group.

Песок, ил или глина? Текстура многое говорит о почве

Корваллис, штат Орегон.- Это простое уравнение: если вы хотите вырастить лучшие растения, вам сначала нужно разобраться в почве.

«Текстура почвы — это пропорция песка, ила и глины», — сказал Джеймс Кэссиди, преподаватель почвы в Университете штата Орегон. «Текстура определяет все виды вещей, такие как дренаж, аэрация, количество воды, которое может удерживать почва, потенциал эрозии и даже количество питательных веществ, которые могут храниться».

Чтобы лучше ознакомиться с текстурой вашей почвы, он рекомендует использовать «ручной метод».«Выкопайте под верхним слоем органического вещества до минеральной почвы, примерно на 6-8 дюймов в зависимости от того, сколько мульчи вы используете. Выкопайте горсть влажной почвы и замесите ее в шар. При необходимости добавьте воды. Если можно Чтобы превратить ленту в ленту, у вас высокое содержание глины. Содержание глины примерно соответствует длине, до которой вы можете обработать ленту. Каждый дюйм ленты эквивалентен 10% глины.

Итак, если у вас есть четырехдюймовая лента, почва может состоять на 40% из глины.Если после чрезмерного увлажнения почва на ладони становится песчаной, значит, у вас песчаная почва. Остальное — содержание ила.

По словам Кэссиди, когда люди в восторге от «хорошего суглинка», они имеют в виду структуру почвы.

«Суглинок — это примерно равные порции песка, ила и глины», — сказал он. «Если у вас супесчаный суглинок, в нем немного больше песка. В иловом суглинке немного больше ила. В глинистом суглинке больше глины».

Он добавил, что почва должна удерживать немного воды, но не настолько, чтобы корни растений не могли дышать.Суглинок достигает этого баланса.

Глина получает плохую репутацию, потому что ее слишком много означает, что она удерживает много воды, а почва остается более влажной, холодной и трудной для обработки. Но не спешите судить о глине так резко.

«В защиту глины, глина — это место, где хранятся питательные вещества в почве», — сказал Кэссиди. «Песок и ил не хранят питательные вещества; это просто камни».

Тем не менее, многим садоводам в Уилламетт-Вэлли приходится преодолевать ежегодную проблему почв с высоким содержанием глины.

«Ответ — добавить органические вещества», — сказал Кэссиди.

Ключевой способ сделать это — посадить покровные культуры с середины августа до середины сентября. Посадите смесь злаков, таких как однолетняя рожь или озимая пшеница, и бобовых, таких как австрийский полевой горох или бобы. Срезайте покровные культуры весной, прежде чем они пойдут на посев, как раз тогда, когда они начнут цвести. Дайте остаткам сгнить в землю, а затем снова добавьте их в почву.

При первой подготовке участка слегка обработайте его садовой вилкой.Кэссиди не советует использовать в саду культиваторы. Рототиллинг может разрушить крупные поры в структуре почвы, которые играют ключевую роль в проникновении воды и дренаже.

«Подумайте о минимальной обработке почвы», — сказал он. «Если почва немного комковатая, просто нанесите на нее слой высококачественного компоста, и все будет в порядке».

Но если обработка почвы кажется единственным вариантом, делайте это, когда почва готова, а не тогда, когда это удобно для вас, — посоветовал Кэссиди. Подождите, пока в почве будет необходимое количество влаги.Если вы выдавите горсть почвы, и ее слишком сложно сломать, значит, она слишком сухая для обработки. Если он разорвется в руке при сжатии, хорошо его обработать.

Добавляйте органические вещества каждый год, и примерно через пять лет вы создадите здоровую почву с улучшенным дренажом — даже с тяжелой глинистой почвой.

«В одной щепотке почвы содержится буквально миллиард микроорганизмов, и все они должны есть», — сказал Кэссиди, преподающий в Колледже сельскохозяйственных наук ОГУ. «Они не фотосинтезируют, как растения, но им нужна энергия, которая поступает из органических веществ.Лучше всего они потребляют энергию на хорошо дренированных почвах с органическими веществами ».

Для получения дополнительной информации Кэссиди рекомендует изучить почвенные карты Дэвиса в Калифорнийском университете. Этот инструмент позволяет вам ввести адрес, почтовый индекс, город или штат любого места в США, чтобы открыть карту местности и подробные сведения о типе почвы. Вы также можете скачать бесплатное приложение для iPhone и Android-смартфонов.

Урок 3. Физические свойства почвы

Почвы — это пористые и открытые тела, но они удерживают воду.Они содержат минеральные частицы разных форм и размеров, а также органический материал коллоидного характера (частицы настолько малы, что остаются взвешенными в воде) по своему характеру. Твердые частицы контактируют друг с другом, но редко упаковываются настолько плотно, насколько это возможно.

Текстура

Гранулометрический состав первичных минеральных частиц, называемый текстура почвы , оказывает сильное влияние на свойства почвы. Частицы диаметром более 2 мм считаются инертными.Им уделяется мало внимания, если только они не являются валунами, мешающими манипуляциям с поверхностью почвы. Частицы диаметром менее 2 мм делятся на три широкие категории в зависимости от размера. Частицы диаметром от 2 до 0,05 мм называются песком ; диаметром от 0,05 до 0,002 мм — ил ; и глина. Текстура почв обычно выражается процентным содержанием песка, ила и глины. Чтобы не указывать точные проценты, было определено 12 текстурных классов.Каждый класс, названный для обозначения отдельных или отдельных размеров, оказывающих доминирующее влияние на свойства, включает диапазон распределения по размерам, который согласуется с довольно узким диапазоном поведения почвы. Суглинок Текстурный класс содержит почвы, свойства которых в равной степени контролируются отделениями глины, ила и песка. Такие почвы обычно демонстрируют хороший баланс между крупными и мелкими порами; таким образом, движение воды, воздуха и корней является легким, а удерживание воды адекватным. Текстуру почвы, стабильную и легко определяемую характеристику почвы, можно оценить путем ощупывания и манипулирования влажным образцом, либо ее можно точно определить с помощью лабораторного анализа.Иногда почвенные горизонты разделяют на основании различий в текстуре.

Структура

Любой, кто когда-либо делал шар из грязи, знает, что частицы почвы имеют тенденцию слипаться. Попытки сделать шары грязи из чистого песка могут быть разочаровывающими, потому что частицы песка не сцепляются (слипаются), как более мелкие частицы глины. Природа расположения первичных частиц во вторичные частицы, образованные естественным путем, называемые агрегатами , составляет структуру почвы .Песчаный грунт может быть бесструктурным, потому что каждая песчинка ведет себя независимо от других. Уплотненная глинистая почва может быть бесструктурной, потому что частицы сгруппированы в огромные массивные куски. Между этими крайностями находится зернистая структура поверхностных почв и блочная структура подпочв. В некоторых случаях грунты могут иметь пластинчатую, или столбчатую структуру. Структура может быть дополнительно описана с точки зрения размера и стабильности агрегатов.Структурный класс основан на размере заполнителя, в то время как структурный класс основан на совокупной прочности. Горизонты почв можно дифференцировать по структурному типу, классу или классу.

Что заставляет агрегаты образовываться и что удерживает их вместе? Частицы глины сцепляются друг с другом и прилипают к более крупным частицам в условиях, которые преобладают в большинстве почв. Увлажнение и сушка, замораживание и оттаивание, деятельность корней и животных, а также механическое перемешивание участвуют в перегруппировке частиц в почве, включая разрушение некоторых агрегатов и объединение частиц в новые агрегатные группы.Органические материалы, особенно микробные клетки и отходы, действуют как цементные агрегаты и, таким образом, повышают их прочность. С другой стороны, агрегаты могут быть разрушены из-за неправильной обработки почвы, уплотнения и истощения почвенного органического вещества. Следовательно, структура почвы нестабильна в том смысле, что структура почвы стабильна. Хорошая структура, особенно в почвах с мелкой текстурой, увеличивает общую пористость, поскольку между агрегатами образуются большие поры, позволяющие проникать корням и перемещению воды и воздуха.

Консистенция

Консистенция — это описание физического состояния почвы при различном содержании влаги, о чем свидетельствует поведение почвы при механических нагрузках или манипуляциях. Описательные прилагательные, такие как твердый, рыхлый, рыхлый, твердый, пластичный и липкий, используются для определения консистенции. Консистенция почвы имеет фундаментальное значение для инженера, который должен эффективно перемещать материал или уплотнять его. Консистенция почвы в значительной степени определяется структурой почвы, но также связана с другими свойствами, такими как содержание органических веществ и тип глинистых минералов.

Цвет

Цвет предметов, в том числе почв, можно определить по второстепенным компонентам. Как правило, влажные почвы темнее сухих, а органический компонент также делает почвы более темными. Таким образом, поверхностные почвы имеют тенденцию быть более темными, чем грунты. Красные, желтые и серые оттенки грунтов отражают состояния окисления и гидратации или оксидов железа, которые отражают преобладающие характеристики аэрации и дренажа грунтов. Красные и желтые оттенки указывают на хороший дренаж и аэрацию, критически важные для активности аэробных организмов в почве.Пятнистые зоны, пятна одного или нескольких цветов в матрице разного цвета часто указывают на переход между хорошо дренированными, вентилируемыми зонами и плохо дренированными, слабо вентилируемыми зонами. Серые оттенки указывают на плохую аэрацию.