TALAJKÉPZŐ ÁSVÁNYOK II. TALAJKÉPZŐ KŐZETEK

Átírás

1 TALAJKÉPZŐ ÁSVÁNYOK II. TALAJKÉPZŐ KŐZETEK

2 Agyagásványok csoportosítása Kétréteges (1:1vagy TO típusú) agyagásványok: KAOLINIT Háromréteges (2:1 vagy TOT típusú) agyagásványok: ILLIT VERMIKULIT MONTMORILLONIT (szmektitek) Négyréteges (2:1+1 vagy TOT+O) agyagásványok: KLORIT Allofánok (röntgenamorf) agyagásványok Vegyesrácsú és átmeneti agyagásványok

3 Protonleadásra (disszociációra) képes gyökök kialakulása az agyagásványok törésfelületén 2H + + 2OH - - Si O Si - - Si O - - Si - - SiOH OHSi l l l l l + l Al O Al- - Al O - - Al - - AlOH HOAl OH - -Al OH - ALO - + H 2 O Kationcsere T mgeé/100g H + kapacitás -Al OH - AlOH mgeé: milligramm - egyenérték (mekv: milliekvivalens)

4 KAOLINIT ( T = 3-15 mgeé / 100g)

5 KAOLINIT ( T = 3-15 mgeé / 100g)

6 ILLIT (T = mgeé / 100g)

7 ILLIT (T = mgeé / 100g)

8 Az illit rácsszerkezetének fellazulása

9 VERMIKULIT ( T= mgeé / 100g)

10 MONTMORILLONIT ( T= mgeé / 100g)

11 MONTMORILLONIT ( T= mgeé / 100g)

12 KLORIT (T = mgeé / 100g)

13 A dioktaéderes és a trioktaéderes réteg felépítése O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O (a) Dioktaéderes (b) Trioktaéderes [Al(O, OH) 6 ] [ Mg (O, OH) 6 ] Réteg

14 Agyagásványok kémiai összetétele Ásvány SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO % MgO K 2 O Na 2 O Kaolinit Illit Vermikulit ,4 Montmorillonit ,5 0-0,5 0-3 Klorit

15 Az agyagásványok képződésének elvi sémája aprózódás -K -K -K vermikulit a,csillámok hidrocsillámok illit montmorillonit +K +K +K +Al, Mg - Al, Mg másodlagos klorit b, földpátok -(Ca, Mg, K, Na) bomlás +H + allofánok, kaolinit piroxének, amfibolok termékek +K illit +Ca, Mg montmorillit és vermikulit

16 Oxid és hidroxid ásványok a talajban Vegyület neve Képlete Szerkezet Színe Si Opál SiO 2 *nh 2 O amorf opalizáló Limonit: a, Fe(III)-hidroxid Fe(OH) 3 *nh 2 O amorf rozsdabarna Fe(OH) 3 b, Goethit α-feooh kristályos rozsdabarna Fe c, Lepidokrokit γ- FeOOH kristályos narancsszínű d, Hemetit α- Fe 2 O 3 kristályos vörös (vörösvasérc) e, Fe(II)-hidroxid Fe(OH) 2 *nh 2 O amorf kékesszürke a, Al(III)-hidroxid Al b, Gibbsit (v. hidrargillit) c, Boehmit Al(OH) 3 *nh 2 O γ- Al(OH) 3 γ- AlOOH amorf kristályos kristályos színtelen fehér fehér a, Mn(III)-hidroxid Mn(OH) 3 *nh 2 O amorf barnásfekete Mn b, Manganit c, Mangán(IV)-oxid (piroluzit) γ- MnOOH β- MnO 2 kristályos kristályos barnásfekete barnásfekete

17 1. Szilicium-oxidok - Kvarc (SiO 2 ) - Opál (SiO 2 *nh 2 O) Oxidok és hidroxidok I 2. Vas oxidok és hidroxidok a, Limonit barna vaskő, vasrozsda Fe(OH) 3 amorf Fe(OH) 2 *nh 2 O-ból vízvesztéssel α-feo(oh) barna γ- FeO(OH) vörös b, Hematit Fe 2 O 3 (vörösvasérc) szubtrópusi vörösföld, trópusi laterit c, Ferro-ferri-hidroxid Fe(II) 6 Fe(III) 2 (OH) 18 d, Ferro-hidroxid Fe(OH) 2 kékes zöld, amorf kolloid glejes szintek redukciós viszonyok

18 Oxidok és hidroxidok II 3. Alumínium és mangán hidroxidok a, Gibbsit vagy hidrargillit γ- Al(OH) 3 Mállás során az amorf Al(OH) 3 *nh 2 O-ból fokozatosan hidrargillit γ- AlO(OH) alakul b, Mangán(III)-hidroxid Mn(OH) 3 *nh 2 O MnO(OH) mangenit c, Piroluzit β- MnO 2

19 Karbonátok a, Kalcit vagy mészpát CaCO 3 b, Dolomit CaMg(CO 3 ) 2 nehezebben oldódik c, Sziderit FeCO 3 redukciós körülmények között képződik FeCO 3 + O 2 limonit, vasrozsda d, Szóda Na 2 CO 3 *H 2 O

20 Szulfátok és Szulfidok a, Gipsz CaSO 4 *H 2 O b, Mirabilit (glaubersó) Na 2 SO 4 *10H 2 O c, Epszomit (keserűsó) MgSO 4 *7H 2 O d, Ferroszulfid FeS közetekben pirit FeS 2 Kloridok A NaCl nagyobb mennyiségben csak szikes, sós talajokban halmozódik fel.

21 Foszfátok a, Apatitok oldékonyságuk a közeg savanyodásakor növekszik Ca 5 (PO 4 ) 3 F fluorapatit Ca 5 (PO 4 ) 3 OH hidroxiapatit Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl klórapatit b, Ca-ortofoszfátok Ca 3 (PO 4 ) 2 trikálciumfoszfát CaHPO 4 dikálciumfoszfát Ca(H 2 PO 4 ) 2 monokálciumfoszfát Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 *5H 2 O oktakálciumfoszfát c, Vivianit Fe 3 (PO 4 ) 2 *8H 2 O Ritkán fordul elő redukciós körülmények között (Ecsedi láp). d, Strengit FePO 4 *2H 2 O Oldhatósága a Ca foszfátokkal ellentétben, a ph növekedésével fokozódik. e, Variscit AlPO 4 *2H 2 O Oldhatósága hasonló a strengit-hez.

22 A különböző foszfátok oldhatósága a ph függvényében

23 Talajképző kőzetek osztályozása I. MAGMÁS 1, PLUTONIKUS idősebb 2, VULKÁNIKUS fiatalabb (tufák) 3, TELÉR Kristályszerkezet: Kristályos Üveges (hialin szerkezet) Hemikristályos Porfiros Si- tartalom szerint: savanyú, semleges, bázikus II. ÜLEDÉKES törmelékes 1, SZERVETLEN: oldatból kicsapódott (mész dolomit) 2, SZERVES EREDETŰ: (tőzeg, nyersfoszfát, guanó) III. METAMORF 1, KRISTÁLYOS PALÁK (agyagpala, csillámpala stb.) 2, MÁRVÁNY

24 A magmás kőzetek csoportosítása Kőzetcsoportok Savanyú Si% Mélységbeli (plutonikus) gránit Kiömlési idősebb kvarcporfir (vulkanikus) fiatalabb riolit Jellemző szilikátásványok Kvarc +++ Ortoklász +++ Plagioklász +++ Csillám ++ Piroxének és amfibolok + Olivin = sok, ++ =közepes, + = kevés Semleges Si% diorit porfirit andezit Bázikus Si% gabbró diabáz bazalt

25 Agyagásványok eloszlása a kőzetekben

26 Üledékes kőzetek A, Szervetlen B, Szerves eredetű 1, Törmelékes -felaprózottság alapján: tőzeg a, durva üledékes >2 mm guanó b,homokos 2-0,02 mm nyersfoszfát c, agyagos <0,02 mm -Szállító közeg lehet: a, víz: laza iszap, kötött agyag és lösz b, szél: laza por, kötött lösz 2, Vegyi eredetű vagy oldatból kivált mészkő dolomit márga agyagos márga meszes márga

27 Az ásványok és kőzetek mállása 1. Fizikai mállás 2. Kémiai mállás 3. Biológiai mállás

28 a) Hőmérséklet ingadozás -repedezés Fizikai mállás b) Növényzet hatása -gyökérnövekedés c) A víz szerepe (fizikai hatás) -fagyhatás (2200kg/cm 2 feszítőerő) -romboló, szállító hatás (szállít, koptat, osztályoz) d) Levegőmozgás -szél (szállít, koptat, osztályoz)

29 Kémiai mállás a) A víz oldó hatása (sók oldhatósága) b) Hidratáció c) Hidrolízis egyszerű sók hidrolízise Na 2 CO 3 + 2H 2 O 2 Na + OH - + H 2 CO 3 ortoklász hidrolízise 1, KAlSi 3 O 8 + HOH KOH + HAlSi 3 O 8 2, HAlSi 3 O 8 + 4HOH Al(OH) 3 + 3H 2 SiO 3 d) Savas oldatok hatása nő a karbonát ásványok oldhatósága CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - e) Oxidáció redukció hatása Fe 3+ Fe 2+ Mn 4+ Mn 2+

30 Hidratáció szerepe a kémiai mállásban

31 A víz elhelyezkedése a felszínközei üledékes kőzet szemcséi között

32 Víz körforgása

33 A fontosabb mállási végtermékek csoportosítása Na 2 O K 2 O CaO MgO I. Alkáli és alkáli földfémek sói Al(OH) 6 *nh 2 O Fe(OH) 6 *nh 2 O AlOOH FeOOH II. Vas- és alumínium sói III. Kovasavak H 2 SiO 3 (meta-) H 4 SiO 4 (orto-) és polikovasavak

34 1. Alkáli fémek (K, Na) sói 2. Alkáli földfémek (Ca, Mg) sói a, kloridok, nitrátok (CaCl 2 ) b, szulfátok (CaSO 4 * 2 H 2 O) c, karbonátok (CaCO 3 ) Mobilitási sorrend 3. Fe- és Al sók amfoter viselkedés Kovasavak a lúgos közegben oldódnak jól 4. Agyagvándorlás (agyagbemosódás) 5. Agyagszétesés - podzolosodás - lateritesedés

35 A ph hatása az alumínium, a vas és a szilikátok oldhatóságára

36 A fontosabb anyagok szelvénybeli mozgása a podzolosodás és lateritesedés során H + (savas közeg) OH - (lúgos közeg) Al(OH) 3 Fe(OH) 3 SiO 2 *H 2 O Al(OH) 3 Fe(OH) 3 SiO 2 *H 2 O A- szint B- szint PODZOLOSODÁS LATERITESEDÉS

37 Talajképző tényezők 1. Növényzet, állatvilág 2. Éghajlat 3. Domborzat 4. Talajképző kőzet 5. Talaj kora 6. Emberi tevékenység

38 Természetes növényzet és állatvilág Fás Lágyszárú Állatvilág Tűlevelű erdő Lombhullató erdő Trópusi erdő Lápi növényzet Réti növényzet Sztyeppi növényzet Félsivatagi növényzet Férgek Rovarok Gerincesek

39 Szoláris éghajlati beosztás

40 Klímaövek és klímatípusok I. 1. Egyenlítői klímaöv és klímatípusok: (0-10. szélességi fokok között) Egyenletesen forró (havi átlag: C, csapadékos ( mm/év) Zonális növényzet: trópusi erdő (esőerdő), örökzöld fákkal 2. Trópusi klímaöv és klímatípusok: ( szélességi fokok között) Nyári nedves, téli száraz évszak változik. Havi középhőmérséklet (>16 C;25 C), csapadék mm/év. Zonális növényzet: monszum erdők (félig lombhullató és lombhullató fák), -Monszum: évszakos (nyári) tangeri szél

41 Klímaövek és klímatípusok II. 3. Szubtrópusi klímaöv: (a térítők mentén) a, Száraz sivatagi és félsivatagi klíma Sivatag: magas hőmérséklet, csapadék < 200 mm/év, (zonális sivatagok). Jelentéktelen növényzet b, Nedves szubtrópusi klíma Trópusi, szubtrópusi hegyvidékeken alakul ki. Növényzet: babérlombú erdő és hegyi erdő. Szavannák: A sivatagok és trópusi erdők öve között. Növényzet: magasnövésű fű facsoportokkal

42 Klímaövek és klímatípusok III. 4. Mérsékelt klímaöv: ( szélességi fok között) Nagy hőmérséklet ingadozás. A legmelegebb hónap középhőmérséklete > 10 C. a, Mérsékelten meleg (mediterrán) klímatípus Enyhe csapadékos tél, forró nyár, zonális növényzet: örökzöld babérlombú erdők és cserjések. b, Mérsékelten hűvös, száraz klímatípus A kontinens belsejében. Hideg tél, meleg száraz nyár. Csapadék: mm/év. Zonális növényzet: füves puszták c, Mérsékelten hűvös, nedves klímatípus Nem túl hideg tél, enyhe csapadékos nyár. Növényzet: lombhullató erdők. d, Mérsékelten hideg klíma (50-60 szélességi fok között) Hideg tél, rövid nyár. Csapadék <700 mm Növényzet: tűlevelű erdő.

43 Klímaövek és klímatípusok IV. 5. Sarkvidéki (arktikus) klímatípus Hideg. Télen éjszaka van, nyáron nappal. a, Tundra klímaöv A fagyott talaj nyáron 3-4 hónapra felenged. Növényzet: törpe cserjék vagy csak mohák-zuzmók. b, Az örök fagy zónája

44 A Föld természet növénytakarója

45 * A Plintitek erősen mállott, vas- és aluminiumoxidban gazdag, vörösszínü talajok Éghajlat Talajzónák Növényzet Talaj Sarkvidéki klímaöv (tundra) Mérsékelten hideg klímatípus Mérsékelten hűvös, nedves klíma Mérsékelten hűvös, száraz klíma Mediterrán és nedves szubtrópusi klíma Száraz sivatagi és félsivatagi klíma Szavannák Trópusi klímaöv Egyenlítői klímaöv Mohák zuzmók, törpe cserjék Tűlevelű erdők Lombhullató erdők Füves puszták Száraz füves puszták Babérlombú erdők Sivatagi illetve félsivatagi növényzet Magasnövésű fű facsoportokkal Trópusi lombhullató erdők Trópusi esőerdők Tundra talajok Podzol talajok Barna erdőtalajok Csernozjom talajok Gesztenyebarna talajok Szubtrópusi vörösföldek Sivatagi és félsivatagi világos növényzet *Plintitek (régi neve: lateritek) Trópusi plintitek Plintitek

46 HUMID (cs >> P) Összefüggések a klíma, növényzet és az előforduló talajtípusok között KLÍMA Hideg Mérséklet Meleg NÖVÉNYZET Fenyőerdő Lomblevelű erdő Trópusi, szubtrópusi erdő Podzoltalaj Laterit talaj TALAJ Barna erdőtalaj Szürke erdőtalaj Hűvös Erdős sztyepp Északi csernozjom SZEMIHUMID Mérséklet Sztyepp (magas füvű) Csernozjom cs > P Meleg Füves-cserjés Csernozjom Dinam: -Regur (India) -Tirs (Marokkó) SZEMIARID Mérséklet Sztyepp (törpefüvű) Csernozjom cs = P Meleg Félsivatagi növényzet Félsivatagi talaj ARID Meleg Sivatagok

47 Talajzónák

48 A mezorelief hatása a talajképződésre

49 Földtörténeti idők és körülbelüli időtartalmuk I. Idő Őskor 1500 millió év Ókor Időszak Kambrium 80 millió év Millió év Szilur 105 Devon 45 Karbon 55 kristályos pala (Sopron Kőszegi hegység) gránit (Velencei hegység, Mecsek) mészkő (Bükk hegység) Perm 30 vörösagyag, vöröshomokkő (Balaton felvidék)

50 Földtörténeti idők és körülbelüli időtartalmuk II. Idő Középkor időszak millió év Triász 35 tenger vulkánosság: diabáz (Bükk hegység, Balaton felvidék) Jura 35 tenger feltöltődésmeszes tengeri üledék Tiszia tömb Jura mészkő (Bakony, Vértes Budai hegység, Mecsek, Bükk) Kréta 65

51 Földtörténeti idők és körülbelüli időtartalmuk III. Idő időszak kor korszak Újkor Harmad Eocén Millió év Oligocén Miocén Pliocén Negyed Pleisztocén 1 millió év tortonai szarmata pannóniai levantei Holocén év

52 A Földtörténeti Újkor fontosabb eseményei I. Harmad időszak Eocén Szárazföld, márgás, üledékes kőzet Oligocén Agyag márga Micén -Kárpátok felgyűrődése, a Tiszia-tömb három táblává reped, lesüllyed, Mediterrán tenger -A korszak második részében az Alpok felgyűrődésével megszűnt a földközi tengerrel a kapcsolat, Így jött létre a Szarmata tenger. -Következménye a két kőzettani tényező hatása: vulkánosság és a víz. -Élénk vulkáni tevékenység keletről nyugatra riolit, andezit (idősebb savanyú kőzet, Zempléni hegység) andezit, andezittufa (Mátra, Cserhát, Visegrádi hegység) tortonai lajta mészkő (vízhatás, Soproni hegység)

53 A Földtörténeti Újkor fontosabb eseményei II. Harmad időszak Miocén vége Pliocén eleje Pannon tenger- beltenger Üledékei: pannon agyag, homok, kavics Pliocén Dunántúli bazalt kúpok (Bakony, Badacsony hegység) Negyed időszak Pleisztocén Szárazföld feltöltődés év Négy jégkorszak A jelenlegi domborzat kialakulása Holocén év. Talajaink az utolsó jégkorszak után képződtek