Сучасний стан вивчення конкреційних Ферум-Манганових новоутворень

Abstract

Ферум-Манганові новоутворення є безпосереднім результатом ґрунтотворення, тому їхня морфологія, закономірності поширення в межах генетичних горизонтів, хімічні властивості є основою генетичної природи ґрунтів. На сучасному етапі дослідження Ферум-Мангановим новоутворенням присвячено значну кількість публікацій, проте досі остаточно не вирішена термінологічна, класифікаційна, аналітична та генетична проблематика. Утворення конкреційних Fe-Mn новоутворень у ґрунтах відбувається в результаті чергування окисно-відновних умов, спорадично-пульсаційного водного режиму, збільшення ступеня оглеєння ґрунту за участі специфічної та неспецифічної мікрофлори та безпосередньої участі ґрунтотворних процесів зрудніння, сегрегації та глеєутворення. Для встановлення генетичної природи конкреційних Fe-Mn новоутворень, доцільно використовувати сучасні методи скануючої електронної мікроскопії та провести рентгенівське картування просторового розподілу хімічних елементів, використовувати результати мінералогічних та мікроморфологічних досліджень, розраховувати фракційний склад заліза (силікатне, несилікатне, окристалізоване, аморфне та рухоме) і валовий хімічний склад та розраховані на його основі коефіцієнти (Kx, співвідношення Fe:Mn).

Ферум-Мангановые новообразования являются непосредственным результатом почвообразования, поэтому изучение их морфологии, закономерностей распространения, в пределах генетических горизонтов, химических свойств позволит утверждать о генетической природе почв. Установлено, что на данном этапе исследованию Ферум-Манганових новообразований посвящено значительное количество публикаций, однако до сих пор окончательно не решена терминологическая, классификационная, аналитическая и генетическая проблематика. Образование конкреционных Fe-Mn новообразований в почвах происходит в результате чередования окислительно-восстановительных условий, спорадически пульсационного водного режима, увеличение степени оглеення почвы при участии специфической и неспецифической микрофлоры и непосредственном участии почвообразовательных процессов оруднения, сегрегации и глееобразования. Для установления генетической природы конкреционных Fe-Mn новообразований, целесообразно использовать современные методы сканирующей электронной микроскопии и провести рентгеновское картографирование пространственного распределения химических элементов, использовать результаты минералогических и микроморфологических исследований, рассчитывать фракционный состав железа (силикатное железо, несиликатное железо, окристаллизованное железо, аморфное железо и подвижное железо) и валовой химический состав, рассчитанные на его основе коэффициенты (Kx, соотношение Fe-Mn).

Fe-Mn pedofeatures have been known to mankind since ancient times, as they were the basis of primary metallurgy and blacksmithing. Such pedofeatures are widespread in humid conditions and are represented by nodules, ortsteins, ocher spots etc. Fe-Mn pedofeatures are a direct result of soil formation, hence, studying their morphology, patterns of distribution within the limits of genetic horizons, chemical properties will make it possible to determine the genetic nature of the soils. It is established that a considerable number of publications are devoted to the study of Fe-Mn pedofeatures at this stage, but the terminological, classification, analytical and genetic problems have not yet been finally resolved. Throughout the period of development of the ideas about the genesis and conditions for the formation of these concretions, the authors have differently diagnosed the terms orshtein, orzandr and nodules. At the present stage of the study for the diagnosis Fe-Mn pedofeatures use the terms "ortstein", "nodules", "concretion". Since all these pedofetures are concretions, it is advisable to isolate only ortstein (a morphological element having an internal structure distinct from the chemical composition of the well-expressed concentric rings of the accumulation of Fe and Mn) and nodules (a morphological element with a relatively uniform saturation of Fe and Mn oxides within the entire section). In general, such a terminological diversity is due to the lack of a generally accepted classification. The first attempt to classify the soil concretions belongs to S.A. Zakharov (1927). In the future, attempts to classify concretions occur in R. Brewer’s (1964), A.V Makedonov (1966), V.A. Kovda (1973), B. G Rozanov (1975) and others. At this stage of the research, the most recent and reliable is the classification of F.R. Zeidelman and A.S Nikiforova, in which the division of pedofeatures into four hierarchical levels (class-type-genus-species), each of which has certain characteristics, is based on the evaluation of the shape, size, color and chemical composition pedofeatures. Considerable attention is paid to the study of genetic problems and it is established that the formation of Fe-Mn concretions in soils occurs as a result of the alternation of oxidation-reducing conditions, sporadically-pulsed water regime, increase of the degree of gleying of soil with the participation of a specific and nonspecific microflora, and the direct participation of soil-forming processes of segregation and glesish formation. Important for the diagnosis and study of Fe-Mn pedofeatures is the use of morphological and analytical methods of investigation. The morphological method is an effective way of knowing the properties of the soil and neoplasms by external features: color, structure, composition and features of occurrence in different genetic horizons. Analytical methods of research have been used by soil scientists for a long time and are divided into chemical (parallel iron extraction, sequential iron extraction, gross chemical analysis of soil, accumulation coefficient, Fe: Mn ratio) and physical (X-ray diffraction analysis, Mensbauer spectroscopy, and microdiffraction of electrons). To establish the genetic nature of Fe-Mn pedofeatures, it is advisable to use modern methods of scanning electron microscopy and carry out X-ray mapping of the spatial distribution of chemical elements, use the results of mineralogical and micromorphological studies, to calculate fractional iron composition (silicate iron, non-silicate iron, crystallized iron, amorphous iron and movable iron) and gross chemical composition and coefficients calculated on their basis (Kx, Fe:Mn ratio).