Procesy glebotwórcze
Gleba jest powierzchniową, biologicznie czynną warstwą skorupy ziemskiej powstałą ze skały macierzystej wskutek oddziaływania abiotycznych i biotycznych czynników środowiskowych (czynników glebotwórczych), do których zaliczają się właściwości skały macierzystej, klimat (temperatura, wilgotność powietrza, ilość opadów atmosferycznych), oddziaływanie żywych organizmów, rzeźba terenu, stosunki wodne, działalność człowieka oraz czas (wiek gleby).Całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w powierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej pod wpływem czynników glebotwórczych określa się mianem procesu glebotwórczego. Zjawiska te obejmują przepływ energii i obieg materii między glebą (pedosferą), żywymi organizmami (biosferą) oraz atmosferą; oraz pomiędzy fazami gleby – fazą stałą (skałą macierzystą), fazą ciekłą (roztworem glebowym) i fazą gazową (powietrzem w przestworach glebowych).
Właściwości skały macierzystej
Skała macierzysta gleby (skała glebotwórcza, utwór macierzysty) jest powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej stanowiącą podstawowy substrat, z którego w procesach glebotwórczych powstają utwory zwane glebami. Skała macierzysta w profilu glebowym zalega poniżej genetycznych poziomów glebowych.Skała macierzysta podlega procesom wietrzenia fizycznego, chemicznego i biologicznego, co skutkuje jej stopniowym rozdrabnianiem na coraz mniejsze cząstki i zmianą właściwości chemicznych (powstaniem zwietrzeliny). Procesy wietrzenia prowadzą do uwalniania składników mineralnych i organicznych, przemieszczania się tych składników w postaci gazów, roztworów lub zawiesin rozpuszczonych w wodzie glebowej, ich pochłanianie przez kompleks sorpcyjny gleby bądź powstawania nowych składników (np. wtórnych minerałów glebowych).
Typ, właściwości fizyczne i chemiczne, skład granulometryczny oraz zawartość składników mineralnych w glebie warunkowane są przez rodzaj i właściwości skały macierzystej, głównie jej skład mineralny i chemiczny, zwięzłość oraz podatność na procesy wietrzenia. Utwory macierzyste gleb mogą stanowić zarówno skały twarde (granit) i skały miękkie (glina), a także gleby lite (granit, wapień, bazalt), zwięzłe (glina, ił, muł) oraz sypkie (piasek, żwir). Skała macierzysta, ze względu na genezę i skład mineralny, dzieli się na trzy główne rodzaje – skały magmowe, skały osadowe i skały metamorficzne.
Zwietrzały piaskowiec. Źródło: shutterstock
Skały magmowe
Skały magmowe są produktami zastygania krzemionki pod powierzchnią Ziemi (magmy) bądź na jej powierzchni (lawy). Skały magmowe, ze względu na skład chemiczny i zawartość składników mineralnych (głównie zawartość krzemionki SiO₂), dzielą się na skały ultrazasadowe (40-45% SiO₂) (perydolit, dunit), skały zasadowe (45-53% SiO₂) (bazalt), skały obojętne (53-65,5% SiO₂,) (sjenit, dioryt) oraz skały kwaśne (powyżej 65,5% SiO₂) (granit, granodioryt).Skały magmowe, ze względu na genezę powstania, dzielą się na skały wylewne (wulkaniczne) powstające wskutek krzepnięcia magmy na powierzchni Ziemi (lawy), cechujące się strukturą skrytokrystaliczną bądź szklistą (bazalty, porfiry, andezyty), skały głębinowe (plutoniczne) powstające wskutek krzepnięcia magmy głęboko pod powierzchnią Ziemi, o strukturze pełnokrystalicznej, głównie gruboziarnistej (granity, dioryty, sjenity), skały hipabisalne powstające wskutek krzepnięcia magmy na niewielkiej głębokości pod powierzchnią Ziemi, cechujące się strukturą pośrednią (diabazy, fonolity).
Skały osadowe
Skały osadowe (sedymentacyjne) są skałami powstałymi na powierzchni Ziemi wskutek nagromadzenia minerałów lub okruchów skalnych będących produktami wietrzenia skał, nowo powstałymi minerałami, produktami wytrącania z roztworów wodnych, produktami erupcji wulkanicznych bądź szczątkami i szkieletami mineralnymi organizmów żywych. Skały osadowe mogą mieć zwięzłą (piaskowce, wapienie, margle) lub luźną strukturę (żwiry, piaski, muły, iły).Skały osadowe, ze względu na skład chemiczny oraz genezę powstania, dzielą się na skały okruchowe składające się z okruchów mineralnych i skalnych, pochodzących z wietrzenia skał (żwiry, zlepieńce, piaski, muły, piaskowce), skały ilaste składające się z minerałów ilastych (ponad 50%) (gliny, iły, łupki ilaste), skały pochodzenia chemicznego powstałe w wyniku wytrącenia się i osadzenia substancji mineralnych rozpuszczonych w roztworze wodnym (dolomity, wapienie, skały gipsowe) i skały organogeniczne powstałe ze szczątków roślinnych lub zwierzęcych (wapienie rafowe, kreda, diatomity).
Piaskowiec – osadowa skała okruchowa. Źródło: shutterstock
Skały metamorficzne
Skały metamorficzne (przeobrażone) są skałami powstającymi w wyniku termodynamicznych lub chemicznych procesów przeobrażenia skał magmowych lub osadowych (tzw. protolitów), zachodzących na różnej głębokości pod powierzchnią Ziemi. Skały metamorficzne cechują się krystaliczną strukturą oraz zwartą i masywną teksturą.Skały metamorficzne, ze względu na typ przeobrażenia (metamorfizmu), dzielą się na skały metamorfizmu regionalnego (marmury, gnejsy, łupki krystaliczne), kontaktowego (hornfelsy, skarny) i dyslokacyjnego (kataklazyty, mylonity). Podział ze względu na budowę uwzględnia skały wykazujące foliację (budowę płasko-równoległą) (skały metamorfizmu regionalnego) oraz skały pozbawione foliacji, o budowie ziarnistej (skały metamorfizmu kontaktowego).
Gnejs – skała metamorficzna. Źródło: shutterstock
Bibliografia
- Renata Bednarek, Zbigniew Prusinkiewicz, Urszula Pokojska, Helena Dziadowiec; “Badania ekologiczno-gleboznawcze ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.;
- Aulay Mackenzie, Andy S. Ball, Sonia R. Virdee; “Ekologia. Krótkie wykłady”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015;
- Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia Geograficzna Świata, tom IX Ziemia”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1997;
- Winfried Blum, Nortcliff Schad; “Essentials of Soil Science. Soil formation, functions, use and classification (World Reference Base, WRB)”; Borntraeger Science Publishers, Stuttgart 2018. ;
- Andrzej Mocek (red.); “Gleboznawstwo”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015;
- Włodzimierz Mizerski, Hubert Sylwestrzak; “Słownik geologiczny ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002;
- promil
