Группа смешанослойных минералов
В почве обычно находится смесь минералов, при этом некоторые минералы
достаточно прочно соединены друг с другом. Такие минералы называют смеша-
нослойными, так как их кристаллическая решетка представлена кристаллами раз-
ного типа. Термины “хлорит-вермикулит” и “тонкодисперсная слюда-смектит”
широко используют при описании минерального состава почвенного ила. Можно
представить следующую цепь преобразование минералов: у слюды в межпакетном
(синоним — межслойном) пространстве часть обменного калия замещается магнием
и другим катионами. Усиливается гидратация кристаллов, возрастает количество
воды в межпакетном пространстве. Весь калий постепенно замещается на другие
обменные катионы, но отдельные межпакетные полости по-прежнему содержат
калий. Образовавшийся минерал относят к слюде — вермикулиту. Затем в отдель-
ных межпакетных полостях увеличивается содержание катионов, воды, решетка
становится очень подвижной, легко расширяется. Минерал относят к вермикулиту-
смектиту, который может постепенно превратиться в смектит.
Соединения и минералы желсза
Наряду с разными алюмосиликатами в почвах (как и в геологических породах)
широко распространены минералы, содержащие железо. Часть смектитов, роговые
обманки, пироксены, слюды и многие другие минералы содержат железо иногда
как обменные катионы, иногда в виде изоморфных атомов. Кроме того, в природе
широко развиты сидерит (карбонат железа), сульфиды и разнообразные оксиды и
гидроксиды железа. Последние накапливаются в осадочных породах и почвах, что
позволило Ю.Н. Водяницкому и В.В. Добровольскому выделить процесс образо-
вания оксидов (оксидогенез) железа как глобальный процесс преобразования ми-
нералов. Оксиды железа образуются в результате освобождения атомов железа из
кристаллической решетки и присоединения к железу кислорода или гидроксиль-
ной группы. Оксид железа быстро гидратируется. Поэтому в большинстве почв в
большей степени распространены гидроксиды. Гидроксиды по их устойчивости в
почвах дают ряд: ферригидрит, (5Ее»Оз:9Н»0), < фероксигит, (бЕеООН), <лепидок-
рокит, (увеООН), < акаганеит, (ВЕеООН), < гетит, (аЕеООН).
Ю.Н. Водяницкий и В.В. Добровольский отмечают, что присутствие в почвах
нестабильных (метастабильных) гидроксидов железа свидетельствует об образо-
вании их в почве.
Ферригидрит 5Ее,О}'9Н»0 — обычно имеет размер частиц 2—6 нм, которые об-
разуют агрегаты 100-300 нм. При высоких температурах (80°С) легко переходит
в гематит. Имеет красно-бурый цвет. Плотность 3,96 г/см. Более широко распро-
странен в кислых почвах. Ферригидрит содержится в ортзандах вместе с гетитом
и реже лепидокрокитом, в гумусовых горизонтах бурых почв, в иллювиальных
горизонтах подбуров, в ферраллитных почвах.
Фероксигит боЕеООН - нестабильный гидроксид, при 60°С переходит в гетит, при
80°С в гематит. Крупные кристаллы (больше 100 нм) магнитны (магнитная восприим-
чивость 500010° см° /г), у более дисперсных частиц магнитная восприимчивость
уменьшается. В составе фероксигита часто присутствует Мп, иногда составляющий до
половины от атомов Ее. Мп-фероксигит встречается в ортштейнах, в иллювиальных
горизонтах, в слабо кислых дерново-подзолистых почвах (рНсол = 4,6—5,2).
189