Лекція 3 гранулометричний склад ґрунту
3.1. Елементарні ґрунтові частки (ЕҐЧ).
3.2. Фракції елементарних ґрунтових часток.
3.3. Інтегральні та диференціальні криві гранулометричного складу. Кількісні характеристики розподілу часток за розмірами.
3.4. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом.
3.5. Гранулометричний склад ґрунтового профілю.
3.6. Питома поверхня ґрунту.
Одною із основних властивостей ґрунту як унікального природного утворення є те, що він за своєю будовою не однорідний і гомогенний, а складається із окремих ґрунтових агрегатів (педів). Агрегати, в свою чергу, складаються із мікроагрегатів, останні – із елементарних ґрунтових часток. Ця властивість ґрунту зображена на рис. 3.1, який відображає ієрархічну будову ґрунту. З цього рисунку видно, що ґрунтовий горизонт складається із ґрунтових окремостей, або агрегатів, а між агрегатами – міжагрегатний шпаровий простір, який може бути виражений і тонкими, і великими замкнутими шпарами. Якщо ґрунт достатньо сухий, вирізаний (відібраний) із ґрунту зразок можна легко розділити на ґрунтові агрегати. На цьому базується морфологічний опис ґрунту. Більш глибоке дослідження ґрунту потребує вже розподілу агрегатів на ще більш дрібні складові – мікроагрегати, частинки розміром < 0,25 мм. Мікоагрегати складаються з найдрібніших часток: часток піску, уламків порід, глинистих мінералів, органічної речовини.
Рис.
3.1.
Схема
агрегатної будови ґрунту
3.1. Елементарні ґрунтові частки (еґч)
Гранулометричний склад ґрунту, або його текстура, – це рівень “базової структури”. Базовий тому, що саме на цьому рівні формуються основні, базові, властивості ґрунту. Від того, в якій мірі в ґрунті представлені великі або дрібні частки, будуть залежати всі фундаментальні властивості, його поведінка у відношенні вбирання і проводження речовини і енергії, їхня трансформація, тобто основні процеси, які визначають вигляд, властивості, внутрішнє життя ґрунту і його функції в біосфері.
Така важлива характеристика ґрунту, як дисперсність, проявляється в двох якостях – у вигляді властивостей малого розміру часток і в високій питомій поверхні. В значному ці властивості взаємопов’язані. Однак вони володіють і визначеною незалежністю, характеризуючи дисперсність ґрунту, як за наявністю часток різного розміру, так і за станом та властивостями поверхні цих часток. Наявність в складі твердої фази ґрунту часток різного діаметру оцінюється за гранулометричним складом ґрунту.
Перш за все треба визначити, з якими частками ми маємо справу при гранулометричному складі. У цьому випадку аналізуються ті найменші частки твердої фази ґрунту, його першооснова, які важко зруйнувати фізичними (розтиранням) і хімічними (дією кислот і лугів) методами, за що вони і називаються елементарними.
Елементарні ґрунтові частки (ЕҐЧ) – уламки гірських порід і мінералів, а також аморфні з’єднання, всі елементи яких знаходяться у хімічній взаємодії і не піддаються руйнуванню загальноприйнятими методами пептизації.
ЕҐЧ – це представники твердої фази ґрунту, куди входять і мінеральні, і аморфні (як правило, органічні з’єднання, гідрооксиди Fe, АІ) речовини.
Зв’язки між складовими ЕҐЧ – міцні, хімічні. Ці зв’язки не можна зруйнувати методами пептизації (пептизація – це розпад агрегатів, які сформувались в результаті “злипання” окремих дисперсних часток). Крім того, з цього випливає, що і відокремлювати ґрунтові агрегати на ЕҐЧ можна за допомогою пептизації.
Враховуючи, що розмір часток є важливою характеристикою дисперсності ґрунту в цілому, необхідно знати, скільки в ґрунті міститься дрібних, середніх і великих ЕҐЧ. Від цього співвідношення залежать всі властивості ґрунту. Відомо, що всі піщані ґрунти, які складаються переважно із великих часток, добре фільтрують воду, однак погано її утримують. І поживних речовин у них мало. А от глинисті ґрунти, навпаки, утримують велику кількість вологи, поживних речовин, але пропускають через себе воду вкрай повільно. Відповідно ґрунти, які складаються із часток різного розміру, володіють і різними властивостями. Тому необхідно розділити весь цей ряд можливих розмірів ЕҐЧ на діапазони, тобто створити класифікацію часток за розмірами.