R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X L I N R 1/2 W A R S Z A W A 1990 S . 5 - 2 1
ZYGM UNT BROGOW SKI, ADAM M AZUREK
STAN MINERALNY ZIAREN O ŚREDNICY < 0 ,0 2 mm W GLEBIE BRUNATNEJ WYTWORZONEJ Z GLINY ZWAŁOWEJ
K a te d ra G leboznaw stw a SG G W -A R w W arszaw ie
W STĘP
Właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleb, a w konsekwen cji ich produktywność, zależą od uziarnienia i składu mineralnego zia ren [1 - 10, 14, 16 - 19]. Nasze zainteresowania * dotyczą ziaren o średnicy < 2 fxm, 2 - 5 |im, 5 - 1 0 (im i 1 0 -2 0 fxm. Wydzielono je z gleby b ru n at nej wyługowanej w ytworzonej z gliny zwałowej ciężkiej środkowopol- skiego zlodowacenia. Omawiana gleba znajduje się w sąsiedztwie ce gielni w okolicy Gąbina w województwie płockim. Ziarna <C 0,02 mm stanowią w tej glebie, poza poziomami A x i (Б), ponad połowę masy glebowej, a ziarna < 0,002 mm zajm ują około 1/3 całości masy glebo wej. Stąd też rozpoznanie w wymienionych ziarnach głównych m inera łów z grupy minerałów ilastych oraz niektórych minerałów pierw otnych może wskazać, w jakim stopniu proces pedogeniczny wpływa na zja wiska litogeniczne [4, 6, 11, 19]. Jak wiadomo, tworzywo glebowe ze względu na uziarnienie jest bardzo odporne na procesy m igracji pro duktów pedogenezy w ew nątrz profilu glebowego.
METODYKA
Frakcje granulom etryczne wydzielano metodą A tterberga peptyzu- jąc glebę jedynie metodami fizycznymi przez wielokrotne gotowanie i mieszanie elektrycznym mieszadłem wirnikowym. Peptyzację i w y dzielanie ziaren prowadzono tak długo, aż wydzielono całkowicie ziarna określonej średnicy. W ziarnach tych usuwano związki próchniczne wo dą utlenioną, a w poziomach z głębokości 100- 150 cm usuwano CaC03
• B a d an ia fin an so w a n e przez In s ty tu t A grofizyki PA N w L ublinie w ra m a c h pro b lem u MR, II-8.01.3.
6 Z. B rogow ski, A. M azurek
za pomocą 0,1 M HCl, odmywając ziarna wodą destylowaną, a następnie nasycając sodem. Tak przygotowane ziarna poddawano analizie na dy fraktom etrze rentgenowskim TUR-M-62, używając promieniowania Cu-K przepuszczonego przez filtr niklowy [13]; stosowano napięcie 34 KV i natężenie 1 0 -1 5 mA. Równolegle część próbek spreparow anych w ten sposób nasycano glikolem etylowym i poddano analizie rentgenowskiej oraz prażono w tem peraturze 550°C przez 3 godziny i również analizo wano (rys. 1 - 8).
W YNIKI
C H A R A K T E R Y S T Y K A G L E B Y
Badany profil glebowy, mimo pozornej jednorodności litogenicznej, w ykazuje wyraźną dwuczłonowość. Poziomy А г i (В), o łącznej miąż szości 50 cm, są zbudowane z gliny zwałowej lekkiej i zalegają bezpo średnio na glinie ciężkiej (tab. 1). O dwuczłonowości profilu w yraźnie świadczą ilości ziaren piasku i frakcji < 0,002 mm (tab. 1 i 2). N iejed norodność litologiczną utw oru glebowego podkreśla obecność ziaren piasku i ziaren < 0,01 mm w rozmieszczeniu pionowym w profilu gle bowym (tab. 2). Również właściwości fizykochemiczne w skazują na nie jednorodność litologiczną profilu glebowego (tab. 3). Szczególnie objawia się to w zawartości kationów wymienionych Ca, Mg i Na oraz w sumie zasad i całkowitej pojemności sorpcyjnej. Wierzchnie poziomy А г i (B), utworzone z gliny lekkiej litologicznie odmiennej, cechują się znacznie niższą wartością tych właściwości (tab. 3). Należy sądzić, że glina lekka została nasunięta na glinę ciężką w w yniku procesów deglacjalnych pod czas ostatniego zlodowacenia bałtyckiego. Wyługowanie węglanów z gór nej części gliny ciężkiej, pozbawionej węglanów do głębokości 50 - 100 cm, mogło nastąpić wcześniej, jeszcze w klimacie peryglacjalnym , przed nasunięciem płaszcza gliny lekkiej (o miąższości 50 cm) na pod łoże gliny ciężkiej. Węglan wapnia w ystępuje w badanej glebie na głę bokości poniżej 100 cm. Jego rozmieszczenie, a także kationów wym ien nych oraz odczyn upoważniają nas do zaliczenia badanej gleby do b ru natnej wyługowanej.
S K Ł A D M IN E R A L N Y Z IA R E N O Ś R E D N IC Y < 0,002 m m
F rakcja ilasta zajm uje w ujęciu wagowrym około 1/3 całości masy glebowej w poziomach poniżej 50 cm (tab. 4). Jej skład m ineralny w poszczególnych poziomach genetycznych do głębokości 150 cm jest nieco zróżnicowany. W poziomach leżących poniżej 100 cm dodatkowo w y stępują w tej frakcji węglany (tab. 5).
T abela 1
Stan uziamienia* gleby brunatnej wyługowanej wytworzonej z gliny zwałowej Mechanical composition* of brown leached soil developed from boulder loam
Głębokość pobrania Sampling depth cm ! Poziom gene tyczny Genetic horizon
Procent cząstek о $ S; В в — Percent of particles of dia in mm
1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 i 1 0,02-0,01 i i 0,01-0,005 i 1 0,005-0,002 < 0,002 suma — sum piasek sand 1-0,1 pył silt 0,1-0,02 części spławialne particles silt and clay < 0,02 0-25 Ai 5,7 14,7 35,6 15,4 8,6 4,3 4,3 4,2 7,2 56,0 24,0 20,0 25-50 (B) 4,4 11,8 29,6 18,5 7,5 5,6 5,5 6,2 10,5 45,8 26,0 28,2 50-75 (B)C 1,5 2,7 19,2 14,8 6,7 5,5 7,3 9,4 32,9 23,4 21,5 55,1 75-100 С 1,3 4,6 16,8 13,7 6,0 7,0 7,7 9,1 33,8 22,7 19,7 57,6 100-125 c w 1,6 4,8 9,5 21,8 3,6 6,4 8,3 10,8 33,2 15,9 25,4 58,7 125-150 c w 1,8 5,2 14,6 13,3 6,9 8,8 8,6 8,0 32,8 21,6 20,2 58,2
T a b ela 2
Pionowe rozmieszczenie ziaren glebowych o różnej średnicy w profilu glebowym Verical distribution in soil profile of grains in determined diameter Głębokość
pobrania próbki Sampling
depth
Rozmieszczenie procentowe ziaren w profilu o 0 w mm
Distribution of grains (in mm) in soil profile Ogółem — Sum
cm 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,01 0,01-0,003 0,005-0,002 <0,002 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 0-25 35,0 33,6 28,4 15,8 21,9 11,4 10,3 8,8 4,8 30,2 17,5 7,2 25-50 27,0 26,9 23,6 18,8 19,1 14,8 13,2 13,0 7,0 14,7 19,0 10,2 50-75 9,2 6,2 15,3 15,2 17,0 14,5 17,5 19,7 21,9 12,6 15,7 19,8 75-100 8,0 10,5 13,4 14,1 15,3 18,5 18,5 19,1 22,5 12,2 14,4 20,7 100-125 9,0 11,0 7,6 22,4 9,2 17,0 19,9 22,6 22,1 8,6 18,6 21,1 125-150 11,0 11,8 11,7 13,7 17,5 23,8 20,6 16,8 21,7 11,7 14,8 21,0
T abela 3
Niektóre właściwości fizykochemiczne gleby brunatnej wyługowanej wytworzonej z gliny ciężkiej (Gąbin)1 Some physicochemical properties of brown leached soil developed from heavy boulder loam Głębokość pobrania próbki Sampling depth Poziom genetyczny Genetic Ca++ Mg++ K+ N a+ Si Hh r = S i + Hh v % = S i- 100 pH С organiczny Organic С horizon T О//О
cm meq/100 g gleby — of soil н 2о KC1
0-25 A i 2,40 0,16 0,58 0,06 3,20 5,50 8,70 36,8 5,6 5,5 1,06 25-50 СВ) 2,17 0,20 0,20 0,09 2,66 3,74 6,40 41,6 5,7 5,0 0,24 50-75 (В) с 8,50 1,02 0,26 0,22 10,00 5,00 15,00 66,7 5,4 4,3 0,27 75-100 с 9,20 1,03 0,30 0,26 10,79 4,00 14,79 72,9 6,1 4,9 0,19 100-125 c w 21,25 1,45 0,31 0,45 23,46 3,00 26,46 88,7 7,3 6,5 0,20 125-150 Cw 25,30 1,15 0,26 0,48 27,19 2,50 29,69 91,6 7,6 6,7 0,14 150-175 c w 27,12 1,15 0,24 0,52 29,03 2,50 31,53 92,1 7,6 6,8 0,13 175-200 с^W 25,30 1,42 0,23 0,49 27,44 2,74 30,18 90,9 7,7 6,8 0,10
1 Kationy wymienne — Ca, Mg, К, Na ekstrahowano z gleby IN octanem amonu o pH = 7,0 Ca, К i Na oznaczono fotometrycznie, a Mg metodą ASA
Kwasowość hydrolityczną oznaczono metodą Kappena, a węgiel — metodą Tiurina, pH oznaczono elektro metrycznie przy stosunku roztworu do gleby jak 1 : 1 .
1 Exchangeable cations — Ca, Mg, K, Na extracted from soil by IN CH3COONH4 in pH = 7 ; Ca, К and Na determined by flame photometr, Mg by ASA. Hydrolitic acidity determined by Kappen’s method organic carbon by Tiurin’s method, pH determined using glass electrode and soil to solution ratio as 1 :1.
T ab ela 4
Występowanie minerałów w ziarnach glebowych < 20 y m
Minerals in soil grain < 20 цт
Średnica ziaren Dia of grain [ХШ Głębokość Depth cm Poziom genety czny Genetic horizon Kwarc Quartz Skalenie Felds-pars Amfibole Amfi-boles Illit Illite Chloryty Chlorites Smektyty Smectites Wermi kulit Vermi culite Illit - smektyt Illite - smectite Chloryty smektyty Chlorites smecti tes Chloryt wermikulit Chlorites vermicu-lites % ziaren grain % 1 0-25 Ai + + + + + + + + + - - - - 7,2 25-50 Св ) + + - + + + ■+• + + !! + — — + + — 10,5 < 2 50-75 (В) С - - + + + + + 1 + — + H- + 1 1 + — j 32,9 75-100 С + - + + + + + ! 1 4- 1 — + + + ! + i — i l 3A 100-125 С + + + + + + + — + + + — + 33,2 125-150 с + _ + + + + + — 1 + + + 1 _-b 32,8 i. _ ! 0-25 I А х + + + + ii - + + + + + - + i i ~ — ! 4>2 25-50 \ {В) + + + + - + 4- + + + — + 11 ! — — 6,2 2-5 50-75 (В) с + + + + - + + + + — + j ~~ 9,4 75-100 с + + + + - + + + + — -ł- — i —■ 9,1 100-125 с + + - f + - + + + + + + — + — I — — 10,8 125-150 с + + + + i - + + + + + + — 4- -1- — + i _ 8,0 0^25 A i + + + + + + + + -r - - - 1 — 4,3 25-50 (В) + + + + + - + + + + — — i — — — 5,5 5-10 50-75 (В) С ! + + + + - + + + + + + 1 + + + — 1 7,3 75-100 с + н- + + - + + + + + i 1 "Г + + i 7,7 100-125 с + + + + - + + + + + + : — + + + i “ 8,3 125-150 с + + i + - + + + + i! _ — — _ ! 1--- ---{- + + 1 8,6 0-25 A i + + + + + + + + + + + ! - — - ! 4,3 25-50 (В) + + + + + + + i + + i — — — - i - j 5,6 10-20 50-75 (В) С + + + + — + + + + + — — i + + — ! 5>5 75-100 С + -г + + + + ! + + + + + — -f ! + + i i ~ 7,0 100-125 1 с ! + + + + i + + + + + + — ■f I ~ I — ! 6,4 125-150 ! с + + ! + + + i + + + + + + i + - i + + + ! - - i 8,8
T abela 5
Zawartość C aC 03 we frakcjach granulometrycznych w poziomie skały macierzystej Content of C aC 03 in separate grain of parent rock horizons
Głębokość Depth of sampling
cm
% C aC 03 w ziarnach о 0 w mm — % C aC 03 in grain in diameter in mm
1-0,5
1
0,5-0,25j
0,25-0,1 j 0,1-0,05 0,05-0,02 0,02-0,01 0,01-0,005 0,005-0,002 < 0,002 w całej masie glebowej in whole soils mass 100-125 125-150 ślady trace 1,42 2,45 6,13 12,27 i i _ * 5,32 j ślady trace 6,95 1.23 5.23 1 J ślady trace 5,02 * nie występuje — not exist.14 13 12 11 10 9 8 У 6 5 ч 3 г e I • I I Г" "1---1--- 1 I I I I— I— I
Rys. 1. D yfraktogram y ziaren < 2 um Fig. 1. D iffractogram s of grain s < 2 (.un
7 » 5 Ч Э 2 9 I--->■■■■ f ---»---1--- » GII k o ł o w a n e G / y e o l a f e d P r a i o n t w 5 5 0 ° C C o / c » n a t e d Fn 5 5 0 °C 7 6 5 4 3 2 9 i--- 1--- 1---1---1--- 1
Ну s. 2. D y frak to g ram y ziaren < 2 jim po glikolow aniu i p r a żeniu w tem p. 550°C
Fig. 2. D iffractogram s of g rain s < 2 ц т a fte r glycolation and calcin atio n in tem p. 550°C
Stan m ineralny ziaren o średnicy < 0,02 1 3
na to refleksy: 1 nm, 0,5 nm i 0,333 nm (rys. 1 i 2). Jego obecność zmniejsza się w poziomach węglanowych leżących poniżej 100 cm. W po ziomach głębszych w zrasta zawartość minerałów mieszano-pakietowych typu illit-sm ektyt (tab. 4).
Drugą istotną grupę m inerałów stanowią chloryty o zróżnicowanych właściwościach. Świadczą o tym refleksy 1,4 nm, 0,714 nm, 0,471 nm oraz 0,357 nm. Prażenie w tem peraturze 550°C powoduje zanik refleksu 0,714 nm, zaś refleks 1,4 nm w ykazuje nadal swoją obecność. W związ ku z tym nie można wykluczyć występowania w tej frakcji niewielkiej domieszki kaolinitu.
Sm ektyt zaznacza swoją obecność we wszystkich poziomach genetycz nych w ilościach podrzędnych. Jego obecność potw ierdzają refleksy
1,23- 1,26 nm, które pod w pływem glikolowania ekspandują do 1,6 nm, a pod wpływem prażenia w tem peraturze 550°C kolapsu ją do 1,0 nm. W poziomie (B) zaznacza się obecność minerałów mieszano-pakietowych typu sm ektyt-chloryt o odległościach płaszczyznowych 1,30 - 1,34 nm, które pod wpływem glikolowania ekspandują (pęcznieją) do 1,69 - 1,76 nm (rys. 1 i 2).
M inerały ilaste w badanej frakcji cechują się niezbyt uporządkowa ną stru k tu rą krystaliczną. Wynika to tak z dużej ilości kationów w y m iennych (Ca, Mg, K, Na i H), jak i z budowy mieszano-pakietowej typu illit-sm ektyt, chloryt-sm ektyt i być może innych. Same chloryty mogą wykazywać dużą różnorodność odmian. F rakcja ta, poza m ine rałam i ilastymi, zawiera, jak należy sądzić, spore ilości związków bez postaciowych poza związkami próchnicznymi oraz nieznaczne ilości czy stego kwarcu, szczególnie w poziomie gliny pokrywowej tworzącej po ziomy A x i (B) (rys. 1, tab. 4).
S K Ł A D M IN E R A L N Y Z IA R E N O Ś R E D N IC Y 2 - 5 цщ
F rakcja ta ilościowo w aha się od 4,2 do 10,8% stałej fazy gleby. Zawiera, w porównaniu z frakcją ilastą, znaczące ilości m inerałów pier wotnych, takich jak kwarc i skalenie (rys. 3, tab. 4). M inerały te są roz mieszczone w znacznych ilościach we wszystkich badanych poziomach gene
tycznych. Z m inerałów w tórnych-w arstw ow ych główną grupę stanowi illit i w zbliżonych ilościach chloryty (rys. 3 i 4). Niewykluczone, że w śla dowych ilościach mogą wystąpić kaolinity, podobnie jak i w erm ikulity. Nie obserwuje się w zasadzie w tej frakcji m inerałów mieszano-pakie towych, co może być jej cechą. Prażenie tej frakcji w tem peraturze 550°C wyostrzyło nieco pik 1,0 nm, a to świadczy o obecności w niej nieznacznych ilości minerałów mieszano-pakietowych typu illit-sm ektyt. Natom iast zanik refleksów 1,4 nm i przesunięcie ich w kierunku niższej odległości międzypakietowej może świadczyć o obecności domieszki m i nerałów warstw owych mieszano-pakietowych typu chloryt-sm ektyt lub
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 Z О i 1---1---1---1--- 1---1---1--- 1---i i I Г—“i
Fig, 3. D iffractogram s of grains 2 - 5 \im
7 6 5 4 - 3 2 I 1---- 1---- 1---- 1---- 1 G lik o lo w a n e G ly c o la te d P r a ż o n e vs 5 5 0 °C C a l c in a t e d in 550 °C 7 6 5 4 3 2 6 i----1--- 1---1--- 1---1 it*
Rys. 4. D y frak to g ra m y ziaren 2 - 5 ц т po g likolow aniu i p r a żeniu w tem p. 550°C
Fig. 4. D iffracto g ram s of grain s 2 - 5 |л т a fte r glycolation and calcination in tem p. 550°C
N i. B ro g o w sk i, A . M a z u re k
Stan m ineralny ziaren o średnicy < 0,02 1 5
chloryt-w erm ikulit (rys. 4). We frakcji tej na głębokości 125 - 150 cm w ystępują również węglany w ilości 5,0% (tab. 4).
S K Ł A D M IN E R A L N Y Z IA R E N O Ś R E D N IC Y 5 - 1 0 цщ
Ilościowo biorąc frakcja ta stanowi w profilu glebowym od 4,3 do 8,6% fazy stałej gleby. Zawiera również znaczące ilości minerałów pier wotnych, a szczególnie kw arcu o refleksie 0,333 nm i 0,424 nm oraz skaleni o refleksie 0,319 -0,324 nm (rys. 5, tab. 4). Wśród minerałów w arstwowych dominującą rolę odgrywają w tej frakcji illity, a nieco mniejszą — chloryty. Zawartość illitu w poziomach poniżej 50 cm w gli nie ciężkiej jest wyraźnie większa. Również w tych poziomach pojaw iają się m inerały mieszano-pakietowe typu illit-sm ektyt, w śladowych iloś ciach w ystępuje w poziomach gliny ciężkiej również w erm ikulit oraz mieszano-pakietowe m inerały chlorytowo-werm ikulitowe, szczególnie w poziomie najgłębszym (rys. 5 i 6). Również istnieje prawdopodobieństwo w ystępowania nieznacznych ilości minerałów z grupy kaolinitu, szcze gólnie w spągu gliny ciężkiej. Po prażeniu próbek w tem peraturze 550°C pozostaje refleks 0,714 nm (rys. 6). F rakcja ta z głębokości 125 - 150 cm zawiera także znaczne ilości węglanów, prawdopodobnie kalcytu, a być może i magnezytu (tab. 5).
S K Ł A D M IN E R A L N Y Z IA R E N O Ś R E D N IC Y 10 - 20 rxm
Frakcja ta zajm uje w profilu glebowym od 4,3 do 8,8% stałej fazy badanej gleby. Jest znacznie wzbogacona w m inerały pierwotne, takie jak: kwarc, skalenie, a w nieznacznych ilościach w amfibole. Spośród minerałów w tórnych, warstwowych, nadal dominującą rolę odgrywa illit, a w drugiej kolejności chloryty (rys. 7, tab. 4). Bogatsze w te mine rały są poziomy wytworzone z gliny ciężkiej, leżące na głębokości po niżej 50 cm. W poziomach tych w ystępuje dość często asym etryczny pik w zakresie 1,0 nm, o łagodniejszym spadku w kierunku niskich ką tów, świadczący o występowaniu niewielkich ilości minerałów miesza no-pakietowych typu illit-sm ektyt. Należy przypuszczać, że również w tej frakcji, szczególnie z poziomów głębszych, znajdują się pojedyncze ziar na minerałów z grupy kaolinitu. F rakcja ta, wydzielona z głębokości 125 - 150 cm, zawiera duże ilości węglanów (12,27%), prawdopodobnie kalcytu i magnezytu (tab. 5).
D Y SK U SJA
Stan m ineralny poszczególnych ziaren o średnicy < 20 \im wyraźnie wskazuje na dominację procesów litologicznych nad procesami pedoge- nicznymi w badanej glebie brunatnej. Należy sądzić, iż istniejący w
gle-14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 г в I- - - 1- - - 1- - - 1- - - 1- - - 1 I I I т I 1 1
I______ I---1--- »--- 1---- 1--- » H
0,4 Q5 D, 6 0,7 Dß 1ft 1fi 7J- nrr
Rys. 5. D yfraktogram y ziaren 5 - 1 0 ц т Fig. 5. D iffractogram s of g rains 5 - 1 0 ц т
7 ß 5 4 з г в ? 6 д 4 3 ? d
?---1--- 1--- 1--- 1 I--- Г— 1 I I I
R y s . 6. D y frak to g ram y ziaren 5 - 1 0 ц т po g likolow aniu i p ra żeniu w tem p. 550°C
Fig. 6. D iffractogram s of grain s 5 - 1 0 \xm a fte r glycolation and calcin atio n in tem p. 550°C
B o c z n . G le b . 14 13 12 11 10 9 в 7 6 5 4 3 2 9 i--- 1 i i i i--- 1--- 1--- 1--- 1--- 1--- 1---i
Am — 0 - 2 5 c m f a ) — 2 5 - 5 0 c m 0,319 (BJC — 50 - 75 с w С — 7 5 - 1 0 0 С f f — 100-125 cm Cw — 125-150 Cl 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 7,0 7,5 — nm
Rys. 7. D y frak to g ram y ziaren 10 - 20 цш Fig. 7. D iffractogram s of grain s 1 0 -2 0 )лт
7 6 5 4 3 2 0 7 6 5 4 3 2 9 i---1--- j--- 1--- 1---- j
6 l i k o l o w a n e P r a ż o n e w 5 5 0 °C C l y c o l a t c d C a l c i n a t e d i n 5 5 0 ° C
Rys. 8. D y frak to g ram y ziaren 10 - 20 jam po g likolow aniu i p r a żeniu w tem p. 550°C
Fig. 8. D iffractogram s of g rain s 1 0 -2 0 \xm a fte r g lycolation and calcination in tem p. 550°C
18 Z. B rogow ski, A. M azurek
bie stan m ineralny jest związany z m ateriałem macierzystym, a procesy glebotwórcze i glebowe, przede wszystkim zachodzące w holocenie, jesz cze nie wycisnęły wyraźnego piętna na tworzywie glebowym. Praw do podobnie niektóre procesy glebotwórcze o mniejszej indywidualności nie prowadzą do zmian stanu mineralnego tworzywa glebowego. Z badań Uziaka [17, 19] i innych [12, 15, 16] wynika, że zróżnicowane procesy w glebach różnowiekowych nie w pływ ają w w yraźnym stopniu na zmia nę stanu minerałów ilastych. W niniejszych badaniach uwidacznia się w pływ tworzywa glebowego na stan m ineralny, szczególnie frakcji ila stej. We wszystkich badanych frakcjach w poziomach gliny pokryw o wej obserwuje się brak minerałów mieszano-pakietowych typu illit- -sm ektyt w porównaniu z gliną zalegającą głębiej, tj. poniżej 50 cm (tab. 3). Ziarna o średnicy 2 -2 0 цт zawierają, tak jak ziarna < 2 jim, głównie m inerały z grupy illitowej i chlorytowej w podobnych propor cjach. Obecność sm ektytu zaznacza się jedynie we frakcji < 2 |im, a w er m ikulitu w ziarnach o większej średnicy i tylko w niektórych poziomach. Ziarna > 2 ц т zawierają w yraźne i duże ilości kw arcu oraz skaleni, a w ziarnach o średnicy 1 0 -2 0 (im w ystępują naw et amfibole.
W żadnej z badanej grupy ziaren nie stwierdzono wpływu procesu brunatnienia na stan, jakość i ilość minerałów ilastych. W ystępujące różnice są głównie wynikiem stanu mineralnego tworzywa glebowego i m ateriału skalnego. Badania Cieśli i Dąbkow skiej-N askręt [6], doty czące gleb wytworzonych z glin zwałowych, wskazują, że skład m ine raln y poziomów przemycia gleb płowych cechuje się pew nym zróżnico waniem, natom iast w glebach brunatnych skład frakcji w poszczegól nych poziomach jest raczej wyrównany. W ynika z tego, że proces b ru natnienia nie prowadzi do zmian stanu mineralnego tworzywa. Badania wielu innych autorów [5, 8 -1 1 , 14-19] wskazują, że tylko niektóre pro cesy pedogeniczne prowadzą do zmian jakościowych i ilościowych mi nerałów ilastych we frakcji <C 2 ц т .
W N IO SK I
Na podstawie przeprowadzonego rozpoznania stanu mineralnego zia ren o średnicy < 20 \im w glebie brunatnej wyługowanej, w ytw orzonej z glin zwałowych różnowiekowych, można sformułować następujące uogólnienia:
1. Ziarna o średnicy <C 20 ц т , zaliczone według Polskiego Towarzy
stw a Gleboznawczego do spławialnych, składają się głównie, obok bez postaciowych związków próchnicznych, z minerałów typu illitu i chlo- ry tu oraz z kw arcu i skaleni; dotyczy to szczególnie ziaren o średnicy 2 - 2 0 \im; w ziarnach o średnicy 10- 2 0 ц т w ystępują m inerały z grupy amfiboli.
Stan m ineralny ziaren o średnicy < 0,02 1 9
2. We frakcji ziaren < 2 jim, poza m inerałam i ilastym i z grupy illitu i chlorytu, w ystępuje w nieznacznych ilościach sm ektyt oraz w gli nie starszej, leżącej poniżej 50 cm, m inerały mieszano-pakietowe illito- wo-smektytowe.
3. W ziarnach 2 - 2 0 firn dom inującym m inerałem jest illit, którego ilość przeważa nad chlorytem. W poziomach węglanowych leżących po niżej 100 cm obserwuje się nieznaczną przewagę chlorytu nad illitem. W ziarnach 5 - 2 0 (im w niektórych poziomach gliny podścielającej wy
stępują m inerały mieszano-pakietowe typu illitowo-smektytowego.
W ziarnach 2 - 2 0 \i jest obecny również w erm ikulit.
4. Skład m ineralny grupy minerałów w tórnych — ilastych badanej gleby świadczy o m ałym wpływie procesów pedogenicznych na ich róż nicowanie. Dominującą rolę odgrywa nadal tworzywo glebowe, tj. skała m acierzysta gleby.
LITER A TU RA
[1] B r o g o w s k i Z., M a z u r e k A., D iffe re n tia tio n of clay m in e rals in p a r tic u la r fra ctio n s of soil. Rocz. Glebozn. 1981, 32, 3 s. 193-205.
[2] B r o g o w s k i Z., K u s i ń s k a A. Rozm ieszczenie zw iązków organicznych w e fra k c ja c h m echanicznych gleb w ytw orzonych z glin zw ałow ych. Rocz. N auk Roi. 1975, z. 101, z. 1, ser. A s. 167 - 173.
[3] B r o g o w s k i Z., M a z u r e k A. S k ład m in e raln y fra k c ji m niejszej od 0,02 m m gleby alu w ialn ej. Rocz. Glebozn. 1986, 37 s. 9 - 22.
[4] B r o g o w s k i Z., K o c o ń J. M orfologia pow ierzchni ziaren p ia sk u w róż nych poziom ach genetycznych gleby b ru n a tn e j w ytw orzonej z gliny cięż kiej. Rocz. Glebozn. 1984, 35, 1 s. 115-124.
[5] C h o d a k T. In v estig atio n on p ro p ertie s a n d m in e ra l com position of soils developed fro m loess in th e lo w er Silesia region. Zesz. N auk. A R -W rocław , 1980, 21, 49.
[61 C i e ś l a W., D ą b k o w s k a - N a s k r ę t H. S kład chem iczny fra k c ji ilastej gleb w y tw orzonych z glin zw ałow ych m oren d ennych N iziny W ielkopolskiej. Rocz. G lebozn. 1983, 39, 3 s. 37 - 59.
[7] C z e r w i ń s k i Z. Z aw artość próchnicy, azotu ogólnego i m in e rałó w ila stych w poszczególnych fra k c ja c h m echanicznych gleby bielicow ej piaskow ej. Zesz. P robl. Post. N auk Roi. 1963, z. 40A.
[8] K o m o r n i c k i T., A d a m c z y k B., J a k u b i e c J., K u b i s z J., O l e k s y n o w a K. M inerały ila ste gleb w ytw orzonych ze skał g ó rnotriasow ych w T atra ch . Rocz. Glebozn. 1965, 15, 1 s. 3 - 20.
[9] K o n e c k a - B e t l e y K. A co n trib u tio n to th e reco g n itio n of clay m in e rals in soils developed from loess. Rocz. Glebozn. 1966, 16, 2 s. 413-439.
[10] M a z u r e k A. T he m ineralogical d iffe re n tia tio n of som e sandy soils. Pol. J. Soil Sei. 1980, 13, 1 s. 73 - 83.
[11] P r u s i n k i e w i c z Z., G o r b u n o w N. J., G r a d u s o w B. P. F o rm a tio n of clay m in e rals in podzolic soils developed fro m coastal du n e sands of d if fe re n t age. Rocz. Glebozn. 1964, 14, 2 s. 375- 378.
[12] S t o c h L., S i k o r a W. In v estig atio n on th e g ra n u la tio n of clay m in e rals in soils and loam s. Rocz. G lebozn. 1968, 19 s. 291 -298.
20 Z. B rogow ski, A. M azurek
[13] S t o c h L., G a w e ł A., W i l g a t M. O kreślenie sk ła d u m in eraln eg o f ra k c ji ila ste j gleb m etodą d y fra k to m e trii ren tg e n o w sk iej. P r. Kom. N auk. PTG , 1983, V II/4 s. 1 - 26.
[14] S t a n k o w s k a A. Clay m in e rals in th e glacial tills of P olish Z evitory. P r. W ydz. Biol, i N auk o Ziem i UAM. Ser. A, G eografia, 12, P oznań 1976. [15] S t o c h L., M a r u s z c z a k H., H e l i o s - R y b i c k a E. Clay m in e rals of
loesses of S.E. P oland. M ineral. Pol. 1982, 13 s. 43 - 58.
[16] W e b e r J. G eneza i w łaściw ości gleb w ytw orzonych z se rp e n ty n itó w D ol nego Ś ląska. Cz. IV. C h a ra k te ry sty k a fra k c ji k o loidalnej. Rocz. G lebozn. 1982, 33, 1 - 2 s. 73 - 34.
[17] U z i a k S. M ineralogical com position of th e clay fra c tio n of soil fo rm ed fro m silt deposits of d iffe re n t origin. Rocz. Glebozn. 1964, 14, 2 s. 367 - 374. [18] U z i a k S., B o g d a A., C h o d a k W., K o m o r n i c k i T., S t o c h L., W i l g a t M. Clay m in e rals of selected loess soils. Rocz. Glebozn. 1987, 38, 3 s. 59 - 77.
[19] U z i a k S. The m in e ra l com position of clay fractio n s fro m fossil loess soil. Pol. J. Soil Sei. 1974, 10, 2 s. 69 -74.
3. БРОГОВСКИ, А. МАЗУРЕ К МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ПОЧВЕННЫХ ЗЕРЕН ДИАМЕТРОМ < 0,02 ММ В БУРОЙ ПОЧВЕ ОБРАЗОВАННОЙ ИЗ ВАЛУННОЙ ГЛИНЫ Кафедра почвоведения Варшавской сельскохозяйственной академии Р е зю м е Исследовали почвенные зерна диаметром < 2 , 2 — 5, 5 — 10 и 10—20 мм выделенные из почвы методом Аттерберга, без использования химических пептизаторов. Установлено, что процесс бурения приводил в небольшой степени к изменению минерального состава исследуемых частиц. Следует предполагать, что в данном типе почвы минеральный состав унаследован после литогенных процессов (рисунки 1—8). Установлено, что по мере сниже ния диаметра зерен в них повышается содержание илистых минералов и аморфных веществ, а снижается содержание первичных минералов, таких как кварц, фельдшпаты и др. Среди вторичных илистых минералов важную роль играет во всех исследуемых фра кциях иллит, а второе место занимают хлориты. Смектиты, вермикуллиты и смешанно пакетные иллит-смектит выявляют свое наличие в некоторых фракциях и некоторых генети ческих горизонтах (таблица 4). Z. B R O G O W SK I, A . M A Z U R E K
M INERAL CO M PO SITIO N OF SOIL GRA INS OF < 0.02 m m IN DIA M ETER IN BROWN SO IL DEVELOPED FROM BOULDER LOAM
D ep a rtm e n t of Soil Science, A g ric u ltu ra l U niversity of W arsaw
S u m m a r y
Soil g rain s of < 2 , 2 - 5 , 5 - 1 0 an d 10 - 20 um in dia w ere se p a ra te d fro m soil by th e A tte rb e rg ’s m ethod w ith o u t ap p licatio n of chem ical p ep tisiters. I t has been proved th a t th e b row ning process changed only slightly th e m in e ral com
po-Stan m ineralny ziaren o średnicy < 0,02 2 1
sition of g rain s u n d e r study. I t is to p resu m e th a t th e m in e ra l com position of th is soil ty p e could be in h e rite d a fte r lithogenic processes (Figures 1 - 8). I t h a s b een fo u n d th a t along w ith d ecreasing g ra in d ia m eter increases th e co n ten t of clay m in e rals an d am o rp h o u s substances in th e m an d decreases th e co n ten t of p rim a ry m in erals: q u artz, felsp a r an d others.
I t is illite, w hich p red o m in ate d in all fra ctio n s in v e stig a ted am ong secondary clay m inerals, th e second place in th is resp e ct ta k in g chlorites. S m ectites, v e r- m iculites an d m ix e d -la y e r illite -sm ec tite m a n ife st th e ir o ccurrence in som e f ra c t ions an d in som e genetic horizons (Table 4).
P r o f . d r Z y g m u n t B r o g o w s k i P r a c a w p ł y n ę ł a d o r e d a k c j i w c z e r w c u 1980 r.
K a t e d r a G l e b o z n a w s t w a S G G W - A R w W a r s z a w i e