Έδαφος Αποσάθρωση - τρεις φάσεις

Transcript

1 Δρ. Γεώργιος Ζαΐμης

2 Έδαφος Αποσάθρωση - τρεις φάσεις Στερεά (ανόργανα συστατικά οργανική ουσία) Υγρή (εδαφικό διάλυμα) Αέρια ( εδαφικός αέρας) Στερεά αποσάθρωση πετρωμάτων αποσύνθεση φυτικών και ζωικών υπολειμμάτων Φυσικές και χημικές ιδιότητες εδάφους επηρεάζονται από ορυκτολογική σύσταση θρεπτικά συστατικά

3 Ομογενή φυσικά χαρακτηριστικά του στερεού φλοιού σε συγκεκριμένες φυσικές, χημικές και κρυσταλλικές ιδιότητες, αποτελούν συστατικά των πετρωμάτων

4 Κυριότερες Σκληρότητα Χρώμα Κρυσταλλική μορφή Διαλυτότητα και αντίδραση με οξέα Μορφή θραύσης

5 Πρωτογενή σχηματιστήκαν με κρυστάλλωση κατά την πήξη του μείγματος Πρωτογενή αρχική πηγή χημικών συστατικών του εδάφους σχηματίστηκαν κατά τη στερεοποίηση της ρευστής μάζας ύστερα από ψύξη

6 Δευτερογενή δημιουργήθηκαν από συστατικά που ελευθερωθήκαν από τα πρωτογενή ορυκτά και μπορεί να είναι άλατα, όπως τα πυριτικα (ορθόκλαστο), είτε οξείδια (οξείδιο του πυριτίου-χαλαζίας) Δευτερογενή προέρχονται από πρωτογενή με μεταμόρφωση ή αποσάθρωση, αποτελούν κύριες πήγες θρεπτικών συστατικών. Ιδιαίτερη σημασία για την ανάπτυξη των εδαφών, διαμορφώνουν φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες. Τελικά προϊόντα αποσάθρωσης, ιονικά και κολλοειδή διαλύματα

7 Χαλαζίας (SiO 2 ) Ομάδα αστρίων Ορθόκλαστο (KAlSi 3 O 8 ) Πλαγιόκλαστο αλβίτης (ΝαAlSi 3 O 8 ), ανορθιτης (CαAl 2 Si 3 O 8 )

8 Ομάδα μαρμαρυγιών Μοσχοβίτης [(KAlSi 3 )O 10 (OH) 2 ] Βιοτίτης [K(FeMg) 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2 ] Ομάδα αμφιβόλων - πυρόξενων Ομάδα ολιβίνη [(Mg, Fe) 2 SiO 4 ] Ομάδα απατίτη [Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)]

9 Ασβεστίτης (CaCo 3 ) Δολομίτης (CaCo 3. MgCo 3 ) Ομάδα σιδήρου Αιματίτης (Fe 2 O 3 ) Λιμονίτης (Fe 2 O 3. 2H 2 O) Ομάδα γύψου (CaSO 4. 3H 2 O)

10 Ορυκτά της αργίλου Δευτερογενή φυλλόμορφα αργιλοπυριτικά Κολλοειδών διαστάσεων - μεγάλη ειδική επιφάνεια Συγκρατούν & απελευθερώνουν νερό διογκώνονται & συρρικνώνονται Μεγάλη πλαστικότητα συγκρατούν και ανταλλάσουν κατιόντα εδαφικό διάλυμα Μαζί με την οργανική ουσία ενεργητικότερα συστατικά

11 Ορυκτά της αργίλου Ενεργητικότητα κρυσταλλική δομή και ηλεκτρικό φορτίο των κρυστάλλων Άργιλος φυσικό, λεπτόκοκκο υλικό με γαιώδη όψη, πλαστικότητα μικρές ποσότητες νερού, 0,002 mm. Κυρίως οξείδια πυριτίου, αργιλίου και νερό, περιέχουν σίδηρο, αλκάλια (Na, K) και αλκαλικές γαίες (Ca, Mg). Σημαντικά για τη θρέψη των φυτών Αποσάθρωση κυρίως αστρίων, μαρμαρυγιών

12 Κρυσταλλική δομή Οκτάεδρου αργίλιου

13 Κρυσταλλική δομή Τετράεδρα πυριτίου Οκτάεδρου αργίλιου

14 Μορφή φυλλιδίων 2 ή 3 στρωματα 2 στρώματα Si Al Si Al 3 στρώματα Si Al Si Si Al Si

15 Τύπος 1:1 Μη διογκούμενα πυριτικά ορυκτά ομάδα καολονίτη [(ΟΗ) 8 Si 4 Al 4 O 10 ] Τύπος 2:1 Διογκούμενα πυριτικά ορυκτά ομάδα μοντμοριλλονίτη [(ΟΗ) 8 Si 3 (Αl 3,44 Mg 0,66 )Ο 20 ] Τύπος 2:1 Μη διογκούμενα πυριτικά ορυκτά ομάδα ιλλίτη [(ΟΗ) 4 Κ 2 (Si 6 Al 2 )Al 6 O 20 ] Τύπος 2:2 ομάδα χλωρίτη και βερμικουλίτη

16 Ανταλλαγή ιόντων Συγκρατούν και να ανταλλάσουν ανιόντα ή κατιόντα Ca ++, Mg ++, H +, K +, Na ++, NH 4 + Λεπτός διαμερισμός πολύ μεγάλη ειδική επιφάνεια Ικανότητα να απορροφούν και να συγκρατούν μεγάλες ποσότητες νερού

17 Είναι στερεά σώματα, τα όποια αποτελούνται είτε από συσσωρεύσεις ενός ορυκτού (π.χ. μάρμαρο) είτε από περισσότερα (π.χ. γρανίτης) και σχηματίζουν το στερεό φλοιό της γης. Οι κατηγορίες ανάλογα με τις συνθήκες γένεσης και προέλευσης είναι: Πυριγενή ή εκρηξιγενή Ιζηματογενή Μεταμορφωσιγενή ή κρυσταλλοσχιστώδη

18 Σχηματιστήκαν από την πήξη του μάγματος μέσα στη λιθόσφαιρα ή από την πήξη της λάβας που χύθηκε στην επιφάνεια της γης Συχνότερα εμφανιζόμενα πετρώματα στην επιφάνεια της γης ΜΟΡΦΕΣ: σύσταση του μάγματος, μορφολογία του εδάφους, σύσταση γειτονικών πετρωμάτων

19 Πλουτώνια Το μάγμα έχει σταθεροποιηθεί αργά μέσα σε υπόγειους χώρους της γης Γρανίτης Συηνίτης Διορίτης Γάββρος Περιδοτιτης

20 Έκχυτα ή ηφαιστίτες σχηματίστηκαν στην επίγεια της γης με ελάχιστη πίεση και θερμοκρασία περιβάλλοντος Λιπαρίτης ή Ρυόλιθος Βασσάλτης Διαβάσης Ανδεσίτης Τραχείτης Κίσσηρη ή ελαφρόπετρα Οψιδιανός ή Οψιανός

21 Πλουτώνια Το μάγμα έχει σταθεροποιηθεί αργά μέσα σε υπόγειους χώρους της γης Γρανίτης Συηνίτης Διορίτης Γάββρος Περιδοτιτης

22 Σχηματιστήκαν από την καθίζηση υλικών ή στοιχείων που βρίσκονταν αιωρούμενα ή διαλυμένα στο νερό ή στην ατμόσφαιρα Αλληλεπίδραση ατμόσφαιρας, βιόσφαιρας και υδρόσφαιρας επάνω και κοντά στην επιφάνεια της γης Αποσαθρώνονται μηχανικά, αποσυντίθενται χημικά Μεταφέρονται στην επιφάνεια με την επίδραση της βαρύτητας του ανέμου, πάγου, νερού και της βιόσφαιρας

23 Καταλαμβάνουν 75% της επιφάνειας της ξηράς Ξερές και υψηλές περιοχές αποσάθρωση (μηχανική) Χαμηλές, θερμές και υγρές αποσύνθεση (χημική) Τοποθετούνται σε στοιβάδες ή στρώματα Διακρίνονται: σύσταση, σκληρότητα, συνοχή και χρωματισμό. Συμπαγή με συμπίεση ή συγκόλληση

24 Χημικά ιζήματα: Αποτέλεσμα χημικής αντίδρασης αποτίθενται κατά την εξάτμιση του διαλυτή τους Σταλακτίτες-Σταλαγμίτες Terra-Rossa Ασβεστόλιθος Δολομίτης Μάργα

25 Οργανικά ή βιογενή ιζήματα: οργανικής προέλευσης (φυτικές & ζωικές ύλες) Λιγνίτες Τύρφη

26 Μηχανικά, κλαστικά η πυροκλαστικά ιζήματα: τα αιωρούμενα υλικά ήταν τεμαχίδια πετρωμάτων Λατυποπαγή και κροκαλοπαγή Άμμος Ψαμμίτης Άργιλος Φλύσχης Θηραϊκή γη

27 Σχηματιστήκαν από τη μεταμόρφωση ανακρυστάλλωση πιο παλιών πυριγενών ή ιζηματογενών πετρωμάτων Λόγω υψηλής θερμοκρασίας και μεγάλης πίεσης και επίδρασης ορυκτοποιών ατμών Παρουσιάζουν παράλληλη σχιστότητα

28 Γνεύσιος Μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος Αργιλικός σχιστόλιθος Μάρμαρα

29 Σχηματισμό εδάφους επίδραση Πρωταρχική μητρικό πέτρωμα Μεγάλη κλίμα και βλάστηση Έδαφος εξαρτάται Ορυκτολογική σύσταση Ύφη Δομή πετρώματος

30 Πέτρωμα επηρεάζει περισσότερο φυσικές ιδιότητες Γρανίτης ελαφριά εδάφη (αμμώδη μέχρι αμμοπηλώδη) Γάββρος μέτρια μέχρι βαθιά (πηλώδη μεχρι αργιλώδη) Ασβεστόλιθος βαθιά Φυτά αρχική πηγή θρεπτικών συστατικών ορυκτά ορυκτολογική σύσταση χημικές ιδιότητες

31 Χούμος επηρεάζεται από το μητρικό πέτρωμα Επίδραση στη σύνθεση και στην ποσότητα της βλάστησης Χημική σύνθεση της φυλλάδας Μικροοργανισμούς του εδάφους

32 Νέα μη εξελιγμένα εδάφη μεγαλύτερη επίδραση μητρικού πετρώματος Δασικά εδάφη Ελλάδος ορεινές περιοχές νέα νη εξελιγμένα εδάφη Μεγάλη επίδραση μητρικού πετρώματος