Основні грунтоутворюючі породи

За мінералогічним складом виділяють два типи
кори вивітрювання: сіалітну і алітну. Сіалітна поширена в поясі
помірно вологого клімату. У її складі переважають глинисті міне-
рали групи монтморилоніту і гідрослюди, зберігаються стійкі пер-
винні мінерали. Алітна притаманна регіонам субтропічного і тро-
пічного клімату. У складі алітної кори вивітрювання домінують
вторинні мінерали групи гідроксидів заліза і алюмінію, а в складі
глинистих мінералів домінують коолініт і галуазит. В цій корі
майже повністю зруйновані первинні мінерали.

За балансом речовин у ході вивітрювання виділяють три типи
кір вивітрювання: елювіальну (залишкову), транзитно-акумуля-
тивну (проміжну) і акумулятивну (перевідкладену). Всі три типи
кір вивітрювання тісно пов’язані між собою як генетично, так і
геохімічно. Кожну з них, в свою чергу, поділяють на різновидності.
В ідеальній формі кори вивітрювання дуже рідко виступають в ролі
грунтоутворюючої породи. Як правило, сучасні грунти формуються
на складних комплексах продуктів вивітрювання. Найпоширені-
шими грунтоутворюючими породами є пухкі відклади Четвер-
тинного періоду. Вони різноманітні за складом, будовою, власти-
востями, що певним чином впливає на грунтоутворення і рівень
родючості грунту.

Породи елювіальної кори вивітрювання — різноманітні за скла-
дом продукти вивітрювання корінних порід, що залишились на
місці утворення.

В. А. Ковда (1973) наводить вісім різновидностей елювіальних
порід. Найпоширенішими з них є дрібноземний карбонатний елю-
вій. Первинний елювій поширений на вивержених породах, зокрема,
в Монголії, Вірменії і Криму; вторинний (неоелювий) — на вели-
кій території Європи і Азії у вигляді лесу, лесовидних і сиртових
суглинків (рис. 5). Вони наче ковдрою вкривають підстилаючі
корінні породи і тому їх називають покривними.

Леси мають палеве або бурувато-палеве забарвлення і пилу-
вато-суглинковий механічний склад. Їм властива карбонатність,
пористість, борошнистість, добра водопроникність.

Хімічний склад і фізичні властивості лесу дуже сприятливі для
росту рослин. Лесовидні суглини містять менше карбонатів, трап-
ляються і безкарбонатні. Вони крупнозернисті, часто шаруваті, з
меншою борошнистістю і пористістю.

Леси поширені в основному в Україні, південних регіонах Ро-
сії, в Середній Азії, в центрі Північної Америки; лесовидні суглин-
ки — в Білорусі, Центральній Нечорноземній зоні Росії та в ін-
ших районах. На цих породах сформувались чорноземні, сірі лісо-
ві, каштанові та сірі пустинно-степові грунти.

Рис. 5. Поширення лесових порід в Європі (за К. І. Лукашовим і

В. В. Стецько).

Дрібноземний сіалітний елювій у вигляді покривних суглин-
ків поширений на півночі Руської рівнини.

В умовах субтропіків і тропіків грунти формуються на оглеє-
ному залізистому каолінітовому елювії, фералітному і алітному
елювії. Ці форми елювію мають низьку ємкість вбирання і мало-
сприятливі для грунтоутворення.

Породами транзитно-акумулятивної кори вивітрювання є
пролювіальні і делювіальні наноси, які формуються в передгірсь-
ких районах і в підніжжях гір. На них формуються різноманітні
грунти. В Передкарпатті та в Карпатах на таких відкладах фор-
муються бурі лісові грунти.

Породи акумулятивної кори вивітрювання формуються на ма-
лодренованих і безстічних низовинах, депресіях, заплавних тера-
сах, дельтових рівнинах тощо. Тут накопичуються продукти вивіт-
рювання, які надходять з інших територій. Це механічні, хімічні і
біохімічні накопичення продуктів вивітрювання, знесені з гір та
з зони елювію. Ці продукти накопичуються у вигляді делювію,
пролювію, алювію, озерних і прибережних відкладів. За хімічним
складом вони різноманітні (безкарбонатні, загіпсовані, залізисті,
засолені, сіалітні, монтморилонітові, содові, хлористосульфатні
тощо).

В окремих ландшафтно-географічних умовах існує закономір-
не сполучення всіх трьох типів кір вивітрювання. Так, в районах
тропічного поясу (залишки стародавньої суші в Південній Амери-
ці, Африці, Австралії, Індостані), де процеси вивітрювання три-
вають з нижнього палеозою, а подекуди навіть з докебрію, елювій
представлений алітною корою вивітрювання, транзитно-акумуля-
тивна кора різноманітного складу (колювій) — каолінітовою ко-
рою з участю Fe₂O₃ і Mn₂O₃ і, нарешті, акумулятивна кора — ко-
алінітом і латеритом. Всі зазначені відклади мають низьку ємкість
вбирання, що негативно впливає на родючість грунтів.

Крім лесу та лесовидних суглинків на території Східноєвро-
пейської рівнини поширені інші грунтоутворюючі породи.

Льодовикові відклади (морена) — залягають невеликими остро-
вами на підвищених елементах рельєфу Українського Полісся.
Великі площі ці відклади займають на півночі європейської час-
тини Росії та в Західному Сибіру.

Льодовикові відклади утворені з неоднорідного уламкового
матеріалу, переважно суглинкового складу з включенням гравій-
ного піску, гальки, валунів. За хімічним складом морена буває
карбонатна і безкарбонатна. На карбонатній морені утворені дер-
ново-карбонатні, слабко- і середньо-підзолисті грунти (Новго-
родська, Псковська, Ленінградська, Вологодська області). На
безкарбонатній — середньо- і сильно-підзолисті грунти. За наяв-
ності великої кількості валунів агрономічні властивості грунту
значно погіршуються.

Водно-льодовикові (флювіогляціальні) відклади займають
велику територію в тайгово-лісовій зоні європейської частини Ро-
сії, в Білорусі, Польщі, Прибалтиці. В Україні вони займають
10,5% території республіки, їх утворення пов’язане з діяльністю
потужних льодовикових потоків.

Флювіогляціальні відклади являють собою шаруватий сорто-
ваний матеріал піщаного, супіщаного, подекуди суглинкового ме-
ханічного складу світло-жовтого або світло-сірого забарвлення.
Основною складовою частиною їх є кварц з домішками зерен
польового шпату. Подекуди в піщаній масі трапляються прошарки
дрібної гальки і валунчики кристалічних порід. Механічний і хіміч-
ний склад цих відкладів є несприятливим для формування високо-
родючих грунтів.

Озерно-льодовикові відклади поширені в північно-західній
частині європейської території Росії. Вони сформувались в пони-
женнях стародавнього рельєфу і мають глинистий механічний
склад (шаруваті стрічкові глини прильодовикових озер). Форму-
вання озерних відкладів супроводжувалось накопиченням водо-
розчинних солей, карбонатів і гіпсу. При пересиханні озер утворю-
ються солончаки.

Алювіальні відклади поширені в заплавах річок (заплавний
алювій). За віком розрізняють сучасні і стародавні алювіальні
відклади. Для них характерна диференційованість за розміром час-
ток і шаруватість. Механічний склад алювіальних відкладів зале-
жить від їх положення відносно русла річки. Так, в прирусловій
частині заплави формуються гравійно-галечникові і піщані відкла-
ди, в центральній частині — піщані, в притерасній — супіщано-
глинисті. На алювіальних відкладах формуються високородючі
заплавні грунти. В Україні вони займають близько 9% території.

Глини різного походження на території України теж часто є
грунтоутворюючими породами. Здебільшого вони поширені на схи-
лах балок, терас, в долинах річок тощо. Найпоширенішими в
Україні є:

1. Червоно-бурі глини. Мають призматичну структуру, містять
карбонати, іноді засолені.

2. Строкаті глини. Залягають під червоно-бурими. На сірому
фоні оливкові плями, з піщаними прошарками.

3. Балтські глини. Поширені на схилах в середньому Придні-
стров’ї.

4. Тортонські глини. За своїми властивостями подібні до
балтських (Чернівецька область).

5. Майкопські глини (морські). Мають важкий механічний
склад, дуже щільні, засолені водорозчинними солями і гіпсом
(Керченський півострів).

6. Сарматські глини. Сірого і зеленого забарвлення (Централь-
ний і Західний Крим).

7. Карбонові і пермотріасові глини. Поширені на Донбасі.
Мають сіре, червоне або зелене забарвлення. Засолені.

8. Каолінові глини. Трапляються в районах Полісся, Лісосте-
пу і Степу серед виходів кристалічних порід.

Крім того, грунтоутворюючими породами в Україні є продукти
вивітрювання твердих карбонатних порід (Південний Берег Кри-
му), пухкі продукти вивітрювання магматичних порід (Приазовсь-
ка і Придніпровська височини), продукти вивітрювання пісковиків
(Донбас, Крим, Карпати), продукти вивітрювання глинистих
сланців (Донбас, Крим, Карпати) та ін.

1.3. МЕХАНІЧНИЙ СКЛАД ГРУНТОУТВОРЮЮЧИХ
ПОРІД І ГРУНТІВ

Механічні елементи грунту та їх класифікація.
Тверда фаза грунту складається з часток різної величини. Одно-
часно в грунтах містяться мінеральні, органічні і органо-мінераль-
ні частки. Це уламки гірських порід (подукти вивітрювання), мі-
нерали вторинного походження, колоїди гумусних речовин, продук-

Таблиця 1. Класифікація механічних елементів грунтоутворюючих порід і
грунтів (за М. А. Качинським)

Фракція	Розмір фракції, мм		Фракція	Розмір фракції, мм
Каміння > 3 Гравій 3 – 1 Пісок: — крупний 1 – 0.5 — середній 0,5 – 0,25 — дрібний 0,25 – 0,05 Пил: — крупний 0,05—0,01		— середній 0,01 – 0,005 — дрібний 0,005 – 0,001 Мул: — грубий 0,001 – 0,0005 — тонкий 0,0005 – 0,0001 Колоїди < 0,0001 Фізична глина <0,01 Фізичний пісок >0,01

ти взаємодії органічних і мінеральних речовин. Механічні частки
приблизно однакового розміру об’єднують у фракції.

В грунтознавстві відомо кілька класифікацій механічних еле-
ментів. Проте загальновизнаною є класифікація М. А. Качинського
(табл. 1), яку широко використовують у навчальній і науковій
літературі. Деякі вчені (В. В. Добровольський, 1989) наводять
спрощений варіант класифікації механічних елементів грунту.
У складі четвертинних відкладів вони виділяють такі фракції:

—грубоуламкова частина грунту представлена уламками
мінералів і гірських порід розміром 1 мм і більше;

—дрібноуламкова — частки розміром від 1 до 0,001 мм;

—тонкодисперсна частина грунту складається з часток гіпергенних глинистих мінералів, розмір яких менше 0,001 мм.

Крім того, М. А. Качинський всі механічні елементи грунту по-
діляє на дві фракції: фізичний пісок (>0,01 мм) і фізичну глину
(<0,01 мм).

Класифікація грунтів за механічним складом. Під механічним
складом грунтів і грунтоутворюючих порід розуміють відносний
вміст фракцій механічних елементів.

В основу класифікації грунтів за механічним складом покла-
дено співвідношення фізичного піску і фізичної глини. Найдоско-
налішою в наш час є класифікація М. А. Качинського (табл. 2)

Згідно з даною класифікацією грунт має основну назву за вмі-
стом фізичного піску і фізичної глини і додаткову за вмістом фрак-
ції, що переважає: гравелистої (3—1 мм), піщаної (1—0,05 мм),
крупнопилуватої (0,05—0,01 мм), пилуватої (0,01—0,001 мм) і
мулуватої (<0,001 мм). Наприклад, дерново-середньопідзолистий
грунт на морені (смт. Макарів, Київської області) містить фізичної
глини 24,0%, піску 42,6%, крупного пилу 33,4%, середнього пи-
лу — 6,57% і дрібного — 9,6%. Основною назвою механічного
складу даного грунту буде легкосуглинковий, додатковою — круп-
нопилувато-піщаний.

Таблиця 2. Класифікація грунтів і порід за механічним складом
(за М. А. Качинським)

Різновидність

Вміст фізичної глини (< 0,01 мм), %

Вміст фізичного піску (> 0,01 мм), %

Грунти

Грунту за механічним складом

підзоли- сті

степові, чорноземи, жовтоземи

солонці і сильно - со- лонцюваті

підзо- листі

степові, чорноземи, жовтоземи

солонці і сильно - со- лонцюваті

Піщаний

0 – 10

0 – 10

0 – 10

100 – 90

100 – 90

100 – 90

Супіщаний

10 – 20

10 – 20

10 – 15

90 – 80

90 – 80

90 – 85

Суглинковий

20 – 50

20 – 60

15 – 40

85 –50

80 – 40

85 – 60

Глинистий

50 – 80

60 – 85

40 – 65

50 – 20

40 – 15

60 – 35

Механічний склад грунту має важливе значення в грунтоутво-
ренні, у формуванні родючості грунту. Від механічного складу за-
лежать водні, теплові, повітряні, загальнофізичні і фізико-меха-
нічні властивості грунту. Механічний склад грунту зумовлює
окислювально-відновлювальні умови, величину ємкості вбирання,
перерозподіл в грунті зольних елементів, накопичення гумусу
тощо. Детально про це викладено в наступних розділах, а зараз по-
яснимо загальні фізичні і фізико-механічні властивості грунту.

Загальні фізичні і фізико-механічні властивості грунту. За-
гальними фізичними властивостями грунту є щільність твердої
фази, щільність непорушеного грунту і його пористість.

Щільність твердої фази — інтегрована щільність всіх компо-
нентів твердої фази грунту (уламки гірських порід, новоутворені
мінерали, органічні частки). Верхні горизонти грунту мають мен-
шу щільність, ніж нижні тому, що щільність гумусу становить
1,4—1,8, а щільність мінеральних компонентів — 2,3—3,3.

Щільність грунту — маса одиниці об’єму грунту в непорушено-
му і сухому стані. Завдяки наявності пор, виповнених повітрям,
щільність грунту значно менша, ніж щільність його твердої фази.
Так, щільність грунту верхніх горизонтів становить 0,8—1,2 г/см³,
а нижніх — 1,3—1,6 г/см³, щільність твердої фази відповідно 2,4—
2,6 і 2,6—2,7.

Пористість грунту — сумарний об’єм всіх пор між частками
твердої фази одиниці об’єму. Цю величину розраховують за формулою

де V — щільність грунту; D — щільність твердої фази грунту;

 

– об’єм твердої фази грунту; – об’єм пор в одиниці об’єму.

Загальні фізичні властивості грунту залежать від мінерально-
го, механічного і структурного складу. Так, гумусний горизонт
структурного грунту (наприклад, чорнозему) має високу порис-
тість (до 70%), а безструктурного глинистого грунту значно мен-
шу (<50%).

Основними фізико-механічними властивостями грунту є лип-
кість, пластичність, набухання і усадка. Всі вони залежать від
вмісту в грунті глинистих мінералів.

Від механічного складу грунтів на різних ділянках залежить
система їх обробітку та особливості інших агротехнічних заходів:
строки польових робіт, система удобрення, структура посівних
площ тощо.