Биологическое выветривание

введение

Общее

Форма земной поверхности определяется процессами внутри и под земной корой (эндогенные факторы), а также процессами, которые действуют на поверхности или вблизи нее и в значительной степени зависят от преобладающих климатических условий (экзогенные факторы). Важнейшие эндогенные факторы — вулканизм и тектоника . Выветривание, наряду с эрозией, переносом и отложением наносов, является одним из экзогенных факторов (см. Также →  Круговорот горных пород ).

Выветривание не действует само по себе, но часто является первым звеном в цепи экзогенных процессов, особенно в высокогорной местности с крутыми склонами. Высокая энергия рельефа гарантирует, что продукты выветривания быстро разрушаются и снова осаждаются в виде осадка в точке с меньшей энергией рельефа . Эрозия может повлиять даже на местность (см. → площадь корпуса), но там она гораздо менее эффективна. Поэтому продукты выветривания горных пород могут образовывать здесь рыхлые поверхностные слои, известные как реголит . Реголит — это глубина в неизмененной породе, обычно считающейся твердой породой (так называемая отложенная ). Почвоведения говорит здесь от C горизонта .

Когда дело доходит до процессов выветривания, обычно проводится грубое различие между:

• Физические процессы — в основном механическое ослабление или разрушение структуры породы в результате увеличения объема отдельных ее компонентов, что может иметь различные причины.
• Химические процессы — разложение отдельных или всех компонентов структуры породы.
• Биогенные процессы — ослабляющие рок эффекты жизнедеятельности живых существ.

Резкое различие между этими тремя формами выветривания, каждая из которых может быть далее подразделена, не всегда возможно. Биогенное выветривание растений имеет частично физическую природу ( тургорное давление ) и частично химическую природу (едкий эффект). Кроме того, эффективность одной из форм выветривания часто требует других форм выветривания, которые ранее подвергались атаке: химическое выветривание более эффективно в породе, которая уже была серьезно нарушена физическими процессами (которые, однако, также могут быть эндогенными). С другой стороны, даже по прошествии тысяч лет поверхности горных пород, гладко отполированные ледниковым льдом, часто не показывают значительных признаков химического выветривания.

Синонимы и терминология

Выветриванию подвержены не только природные породы , но и постройки и произведения искусства из природного камня . В последнем случае также широко говорят о каменных повреждениях .

В общих чертах , «выветривание» означает естественное разложение материалов, которые подвергаются прямому влиянию выветривания . Помимо камня, это также относится к органическим материалам, таким как дерево и металлические материалы , стекло , керамика и пластмассы . В случае органических материалов эта форма «выветривания» подпадает под общий термин гниение , а в случае металлов, стекла, керамики и пластмасс — под общим термином « коррозия» .

Гниение и выветривание пород — важнейшие процессы в почвообразовании .

Как происходит выветривание, и какие остаточные продукты оно формирует?

В классическом понимании продукты, задержавшиеся в породе, принято именовать элювием. По большей части так называют скопления рыхлых обломочных пород с разным составом, будь то глина или глыбы. Также это обломочные накопления солидных продуктов инсоляции (горизонты, корки и калькреты) и метасоматиты.

Выветриваемые продукты формируются в ходе естественных исторических изменений земной коры. Со временем меняется рельеф, климат местности, структура почвы и тектонический режим. Здесь формируются переотложенные скопления, различающиеся между собой вариантом переноса и садиментационными окружающими факторами.

Так, например, одна из разновидностей выветривания горных пород – эрозия. По сути, это выветривание минеральных элементов движущимися ледниками, потоками воды, ветра и гравитацией. Также подобные процессы иногда называют денудацией, то есть, не выветривание, сопровождающееся сносом.

При выветривании имеют место два ключевых условия. Разрушение материнской породы (процессы физического характера), а также химические процессы, включая реакции сообщения/обмена, окисления и гидратации. Как правило, эти два аспекта сочетаются друг с другом в различных соотношениях. При этом первый, как правило, становится подготовкой к химическому этапу.

Виды выветривания

Обычно выделяют химические и физические процессы выветривания, которые чаще всего взаимосвязаны и дополняют друг друга. Разве что интенсивность их может отличаться в зависимости от условий среды. Но также в некоторых регионах распространены процессы биогенного и радиационного влияния. Более того, именно такие явления зачастую носят наиболее выраженный характер разрушения. Химические и физические процессы все же более естественны и, можно сказать, происходят в постоянном режиме, только с разной степенью влияния на структуру природных материалов. Биогенные виды выветривания также могут быть следствием уже интенсивного химического разложения.

Активность того или иного фактора выветривания зависит не только от внешнего воздействия, но и от характеристик горной породы. Чаще всего специалисты рассматривают совокупность явлений. Так, в качестве первостепенных факторов, которые обуславливают те или иные процессы выветривания, выделяют климат, особенности рельефа, тектонические характеристики, состав и структуру породы.

Физическое выветривание

Физическое выветривание подразделяется на температурное и морозное.

Температурное выветривание – разрушение горных пород и минералов на поверхности Земли под влиянием колебаний температуры. Известно, что при нагревании и охлаждении твёрдые тела изменяют свой объём. Не являются исключением горные породы и минералы. В результате суточных колебаний температуры в массиве горных пород возникают напряжения двух типов.

Напряжения первого типа (называемые объёмно-градиентными) связаны с неравномерным нагреванием поверхностной и более глубоких частей массива; различие температур (и, соответственно, различное расширение) в этих частях массива приводят к образованию трещин, направленных параллельно его поверхности. Вследствие этого происходит шелушение и отслаивание пород, называемое десквамацией.

Десквамация в слоистой карбонатной породе (плато Лаго-Наки, Большой Кавказ)

Десквамация вулканических пород (вулканический массив Карад-Даг, Крым)

Второй тип напряжений в пределах объёма породы и минерала связан с различием коэффициентов теплового расширения-сжатия минералов. Напряжения этого типа приводят к раскалыванию до уровня минеральных зёрен и далее, по трещинам спайности, до образования частиц размером до сотых долей мм. Быстрее разрушаются темноокрашенные минералы и породы, а также крупнокристаллические полиминеральные породы с большими различиями коэффициентов расширения составляющих их минералов.

Так в процессе температурного выветривания массив пород разрушается с образованием обломочных пород различного размера – от щебня до алевритового материала. Суточные колебания температуры проявляются до глубины 1 м, что определяет максимальную мощность возникающих таким путём обломочных отложений.

Наиболее активно температурное выветривание протекает в пустынях и, в несколько меньшей степени, в нивальных областях и в высокогорных районах, не покрытых снегом. Этому способствует сочетание двух факторов: 1) резкие суточные колебания температуры, достигающие 50оС и 2) обнажённость горных пород ввиду отсутствия растительного покрова и почвенного слоя.

Морозное выветривание – разрушение горных пород в результате периодического замерзания попадающей в трещины воды.

Попадая в трещины, в холодное время суток вода замерзает – превращается в лёд, объём которого, как известно, значительно выше, чем исходный объём воды. Кристаллизующийся лёд оказывает на стенки трещин весьма существенно давление, достигающее 1000 кг/см3 и более, что значительно выше прочности большинства горных пород. Давление льда приводит к расширению трещин и раскалыванию пород на крупные обломки размером от десятков сантиметров до метров в диаметре. Отсутствие более мелкого материала обусловлено тем, что свободная вода не способна проникать в микротрещины.

Наиболее активно морозное выветривание протекает в холодных и умеренных областях с резкими суточными колебаниями температуры, а также в области развития вечной мерзлоты и в зоне деятельности ледников.

Образующиеся в ходе физического и химического выветривания продукты разрушения могут быть перемещены с места своего образования под действием водных потоков, ветра, движущихся ледников и других экзогенных факторов  (процесс перемещения продуктов разрушения горных пород называется денудация) или остаться на месте своего образования. Продукты выветривания, залегающие на месте своего образования, называются элювий. К элювию относят продукты выветривания, не смещённые за пределы площади развития материнских пород (субстата за счёт которого они образовались).

В результате физического выветривания образуются особые формы ландшафта. Если выветривание происходит в горной области, где имеются плоские, горизонтальные поверхности, то продукты выветривания накапливаются на них в виде глыб и более мелкого дресвяного материала. В результате создаются элювиальные россыпи и ландшафты беспорядочного нагромождения глыб, получившие название «каменных морей».

Характерным ландшафтом зон физического выветривания являются каменистые пустыни, или, как их называют в Сахаре, гаммады. Гаммады представляют собой нагромождения глыб и щебня, образующиеся за счёт выветривания горизонтально лежащих платов горных пород и выноса ветром  пылеватых и песчаных продуктов их разрушения. Краю пластов часто расчленены на останцы конусовидной формы, понижения между которыми заполнены россыпями каменных глыб и щебнем.

Говоря о физическом выветривании необходимо подчеркнуть, что оно приводит к механической дезинтеграции пород и минералов, но не приводит к их химическому преобразованию.

Процессы в зоне гипергенеза

В зоне гипергенеза, соответствующей приповерхностной биокостной  части литосферы, выведенные на поверхность либо на дно морского бассейна горные породы стремятся прийти в равновесие с окружающей средой. Основными источниками энергии здесь являются солнечное тепло и в значительно меньшей степени внутренне тепло Земли. Важнейшую роль в гипергенных процессах играют органическое вещество и вода.

Верхней границей служит земная поверхность. Нижняя граница соответствует уровню затухания воздействия на горные породы фотосинтезирующей жизни, что сопровождается резким сокращением содержания кислорода и соответственно изменением химических условий среды (Eh, pH, угнетение процессов окисления, гидролиза, коллоидообразования). Обычная мощность зоны гипергенеза не превышает десятков метров, но иногда гипергенные процессы проявляются на глубинах в сотни и даже первые тысячи метров. Их проявление в глубинных зонах приурочено к зонам трещиноватости, карстовым полостям, поверхностям контактов пород, подземным горным выработкам, сохраняющим связь с земной поверхностью и служащим путями проникновения гипергенных агентов.

В зоне гипергенеза всегда присутствуют два принципиально различных комплекса минеральных образований: 1) материнские породы (субстрат) и 2) продукты гипергенеза.

В зависимости от условий процессы гипергенеза можно разделить на три группы:

поверхностный (или наземный) гипергенез – комплекс явлений и процессов, происходящих непосредственно на поверхности суши или связанных с проникающими в толщи пород инфильтрационными водами;

глубинный (или подземный) гипергенез — комплекс явлений и процессов, происходящих ниже земной поверхности и связанных с воздействием подземных вод, движущихся по водоносным горизонтам или восходящих по проницаемым зонам (заметим, что эти воды также имеют поверхностное происхождение);

подводный гипергенез (или гальмиролиз) — комплекс явлений и процессов, происходящих на дне морей и океанов при взаимодействии морских вод с горными породами.

Формирование продуктов поверхностного гипергенеза связано с процессами выветривания.

Выветривание – это процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на земной поверхности под воздействием физических, химических и органических факторов.

В зависимости от того, какие факторы обуславливают процессы преобразования пород, выветривание можно подразделить на физическое (или механическое) и на химическое. Биогенные процессы, очень широко проявленные в процессах выветривания, проявляются как в механическом, так и в химическом воздействии на минеральный субстрат. Механическое разрушение пород при биогенном выветривании осуществляется, например, корнями растений, расширяющими трещины, или роющими организмами (черви, муравьи, термины, суслики, кроты и др.). Биохимические процессы активно воздействуют на минеральное вещество как в процессе жизнедеятельности (например, лишайники извлекают минеральные вещества из минералов, что приводит к разрушению последних), так и поставляя химически активные соединения в процессе разложения (органические кислоты, возникающие при разложении опавшей листвы и пр.).

Взаимодействие минерального и органического вещества приводит к возникновению почвы.

Индивидуальные доказательства

1. Ганс Георг Вундерлих : Введение в геологию. Том 1: Экзогенная динамика (= университета BI 340 / 340a, ). Bibliographisches Institut, Mannheim, 1968, стр. 39.
2. Герберт Луи , Клаус Фишер: Allgemeine Geomorphologie (= учебник общей географии. Том 1). 4-е, обновленное и дополненное издание. де Грюйтер, Берлин и др. 1979, ISBN 3-11-007103-7 , стр. 113 и далее.
3. Франк Анерт: Введение в геоморфологию. 4-е издание. Ulmer (UTB), Штутгарт 2009, ISBN 978-3-8252-8103-8 , стр. 297.
4. Si-Liang Li, Damien Calmels, Guilin Han, Jérôme Gaillardet, Cong-Qiang Liu: Серная кислота как агент карбонатного выветривания, ограниченная δ 13 C _DIC : Примеры из Юго-Западного Китая. Письма о Земле и планетологии. Vol. 270, No. 3–4, 2008, pp. 189–199, doi : (альтернативный
5. Фрэнк Дж. Стивенсон: Химия гумуса. Генезис, состав, реакции. 2-е издание. John Wiley & Sons, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк и др. 1994, ISBN 0-471-59474-1 , стр. 474.
6. Фрэнсис Джордж Генри Блит, Майкл Х. Де Фрейтас: геология для инженеров. 7-е издание. Арнольд, Лондон 1984, ISBN 0-7131-2882-8 , стр.31 .
7. Грег Джон Реталлак: Почвы прошлого. Введение в палеопедологию. 2-е издание. Blackwell Science, Лондон и др. 2001, ISBN 0-632-05376-3 , стр. 75.

Факторы, влияющие на процесс

На формирование почвы воздействуют пять разнообразных факторов (по Докучаеву):

1. Почвообразующая (материнская) порода.
2. Климат.
3. Растения и живые организмы.
4. Рельеф.
5. Время.

Сейчас их дополнили еще двумя факторами: водами и хозяйственной деятельностью человека.

Существует много определений и толкований факторов, повлиявших на процесс формирования почвы, но главный в формировании плодородия – это всегда биологический. Без микроорганизмов, растений, животных и других продуктов царства Флоры и Фауны любая почва – это просто набор минералов. Только при длительном и сложном взаимодействии с живыми организмами она приобретает плодородие. Биологическое воздействие оказывает наибольшее влияние на плодородие грунтов.

На этот процесс требуется немало времени и определенные благоприятные условия. Чтобы понять, от каких компонентов природы зависят свойства почв, нужно уяснить, что плодородие является важнейшим показателем качества земли.

Основными считаются следующие компоненты:

1. Влага и уровень ее испарения.
2. Наличие, количество и уровень залегания грунтовых вод.
3. Преобладающие ветра.
4. Годовой температурный режим.
5. Климат (климатическая зона).
6. Основной растительный состав.

Почва входит в состав земной литосферы и является одной из главных ее составляющих. Задействованы все оболочки, участвующие в формировании почв, например, вода в виде осадков или почвенных потоков, остатки живых организмов, растений и животных, преобразованных в гумус микробами разных видов и типов.

Так что в этом сложном действии задействованы не только отдельные компоненты, но и такие глобальные оболочки, как литосфера, биосфера и гидросфера Земли.

Химическое выветривание

Химическое выветривание представляет собой процесс химического преобразования минералов и горных пород под воздействием воды, кислорода, углекислого газа, органических кислот, а также вследствие биогеохимических процессов.

Преобразование происходит вследствие реакций окисления и гидратации (например, преобразование пирита по схеме FeS₂ + mH₂O + nO₂ – FeSO₄ — Fe₂SO₄ – Fe(OH)₃ – Fe₂O₃.nH₂O), растворения и гидролиза. Особое место занимают реакции гидролиза — ионного обмена между веществами и водой, приводящие к разрушению даже весьма устойчивых структур силикатов, сопровождающемуся их гидратацией и выносом элементов из кристаллической решётки. Примером такой реакции, может служить разрушение каркасной структуры полевых шпатов (самых распространённых в земной коре минералов) с образованием глинистых минералов и, далее, гиббсита:

K[AlSiO₃] + CO₂ + H₂O – Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈ + K₂CO₃ + SiO₂ – AlО(OH)₃ + SiO₂.

Необходимо отметить ещё одну функцию воды, без которой невозможно химическое преобразование пород: вода обеспечивает «доставку» агентов химического выветривания и вынос продуктов реакций. 

Транспортировка веществ происходит почвенно-грунтовыми водами в виде истинных и коллоидных растворов.

Важное значение в процессах химического выветривания имеют органические кислоты, активно способствующие разложению минералов. Процессы химического выветривания протекают ниже почвенного слоя, просачиваясь через который воды обогащаются органическими соединениями

Необходимыми условиями глубоко химического выветривания являются:

• климат, при котором достигается сочетание высоких температур и влажности (гумидный тропический);
• обилие и характер растительности (при её разложении образуются органические кислоты, активно разрушающие минералы);
• выровненный рельеф, обеспечивающий неподвижность продуктов разрушения;
• продолжительность выветривания.

Важно подчеркнуть роль ландшафтных условий. В гумидных ландшафтах развита лесная растительность, обладающая огромной биомассой и разлагающаяся почве микроорганизмами с образованием органических кислот, поэтому почвенные воды гумидных ландшафтов обладают кислой реакцией и активно воздействует на минералы исходных горных пород; в таких условиях выветривание протекает под воздействием постоянного промывания горных пород кислыми растворами

В аридных ландшафтах, отличающихся недостаточной увлажнённостью, распространена травянистая растительность. Её биомасса в десятки раз меньше биомассы лесов. Кроме того, почвенная микрофлора перерабатывает растительные остатки с образованием высокополимеризованных органических соединений, которые не обладают агрессивными свойствами по отношению к минералам. Почвенные воды имеют нейтральную или слабощелочную реакцию, поэтому интенсивного промывания выветривающейся толщи агрессивными возами не происходит, и в ней постепенно сохраняются относительно легкорастворимые соединения.

Процессы химического разложения приводят к разрушению кристаллических решёток минералов, даже весьма устойчивых, высвобождению из них химических элементов. Так выветривание гранитов может завершиться формированием за сёт слагающих их минералов толщи глин, обогащённых водными окислами алюминия.

Подводный тип

Процессы выветривания горных пород имеют место не только на суше, но, как уже было сказано выше, на дне различных водоёмов, преимущественно океанов и морей. Если рассматривать последние, то при наличии морской воды, богатой минералами, а также при смене температур, газовых режимов и давления происходит растворение горной породы и минералов. При этом формируются новообразования элювиального типа с продуктами биологической, метасоматической и химической природы.

Сочетание всех этих процессов в подводной среде приводит к изменению состава минеральных разностей, которые могут присутствовать здесь на дне либо во взвешенном состоянии. Такую совокупность принято называть гальмиролизом. При этом он относится не только к минеральным образцам на морском дне, но и к продуктам вулканической активности.

К числу ключевых факторов разложения минералов в подводной среде принято относить:

• воду;
• состояние газов;
• биос;
• давление;
• степень солёности;
• температурный режим и его изменения.

В зависимости от глубины водоёма, на которой происходят процессы разложения, схема воздействия этих факторов меняется. В зоне подводного разложения температура, при которой происходят процессы распада и выветривания, более низкая, если сравнивать её с температурным режимом химического выветривания в континентальной среде.

С увеличением глубины, на котором формируется донный осадок, растёт показатель давления. На 200 метрах он составляет порядка 20 атмосфер, а на глубине 10 тысяч метров – до 1000 атмосфер. Таким образом, растворимость газов и твёрдых веществ возрастает. Более активно и в краткий период проходят химические процессы. Также меняется их эффективность и направление.

Высокая скорость скопления осадков не влияет на развитие процессов выветривания под водой. Это обусловлено тем, что осаждаемые материалы долгое время не контактировали с природными водами, вследствие их перекрытия новыми осадочными слоями. При этом солёные воды не успевают оказывать выраженного химического воздействия на эти материалы.

По мере удаления от линии берега на море и в океанах, скорость накопления осадков снижается. По этой причине гальмиролиз проявляется более активно на глубоководных участках водоёмов. Также его активность обусловлена от жизнедеятельности микроорганизмов и скорости осадочного скопления.

Растворённое вещество имеет свойство мигрировать в вертикальном направлении, а его частицы – цементироваться. Под действием гидратации, гидролиза, миграции, восстановления и окисления гальмиролизированные осадки синтезируются в другие минеральные породы. К их числу можно отнести:

• фосфориты;
• гидроксид марганца и железа;
• цеолит;
• шамозит;
• карбонаты;
• глауконит;
• цеолит;
• глинистые породы.

Формируются преимущественно фосфатные породы. Бактериальная микрофлора выступает катализатором при гальмиролизе. Они ускоряют химический процесс, однако не изменяют направленность и продукты, которые они продуцируют в процессе.

Химико-физические условия водной среды непосредственным образом влияют на ход и проявление выветривания под водой. Последнее при этом достигает апогея в развитии при нулевых и малых скоростях накопления осадков в районах подводных хребтов и глубоководных областей.

Напоследок хотелось бы упомянуть о фумарольной и гидротермальной переработке осадочных образований в местах вулканической активности. Здесь преобладают сульфат-ионные составы, а также пирокластические осадки пепла, которые наряду с кислой средой и высокими температурами делают глинозём подвижным. Это, в свою очередь, формирует белоцветной и пестроцветной элюфий, который по Калугину называется сольфатарно-фумарольная кора выветривания.

Источник

Что такое выветривание пород?

Выветривание отражает взаимодействие двух ведущих противоположных начал – дифференциации исходных пород и интеграции полученных компонентов, составляющих основу комплекса явлений литогенеза в зоне господства низких давлений, температур при обилии воды и кислорода, в условиях поверхностной части литосферы.

В ходе выветривания происходит дезинтеграция породы, разделение ее на составные части под действием различных факторов и сил. Но выветривание это не только дробление (кластогенез), фракционирование, дифференциация исходных пород, подготовка материала к последующему осадко- и породообразованию, перевод его в состояние и формы, способные к перемещению различными способами с последующим концентрированием в бассейнах седиментации различного типа. Это и способ созидания новых геологических тел, таких как наземные и подводные коры выветривания, почвы, способ образования пород и полезных ископаемых. При этом выветривание, как способ создания новых геологических тел, включает преобразования, процессы, характерные для формирования типично осадочных пород.

Особенности радиационного выветривания

Одним из самых опасных является процесс радиационного воздействия. Он характеризуется высокой интенсивностью и длительностью, причем во многих случаях остановить его просто невозможно. Но тут же стоит выделить естественное солнечное излучение, которое входит в группу радиационных факторов, и техногенные процессы. Во втором случае выветривание пород происходит в результате человеческой деятельности. Классическим примером является работа полигонов, на которых хранятся токсически опасные отходы. Соответственно, ближайшие массивы с горными породами будут подвергаться и разрушающему воздействию, и активным факторам разложения.

Биотическое выветривание

Дорожный асфальт, разбитый корнями деревьев

Под биотическим выветриванием (также называемым биологическим или биогенным выветриванием) понимается выветривание под воздействием живых организмов и продуктов их выделения или разложения. Эти эффекты могут иметь физическую природу (например, удаление корней) или могут состоять из химического воздействия. В некоторых случаях трудно различить биотическое и абиотическое выветривание. Процессы биотического выветривания иногда также классифицируются в литературе по категориям физического или химического выветривания.

Механико-биотическое выветривание

Механико-биотическое выветривание — это, в основном, выветривание корней . В трещинах в скале и в крошечных промежутках между минеральными зернами в корни растущих растений через их толщину возникает сила, имеющая тенденцию расширять эти отверстия. Иногда можно увидеть деревья с их нижним стволом и корнями, прочно вклинившимися в пропасть в массивной скале. В отдельных случаях еще предстоит выяснить, действительно ли дереву удалось раздвинуть каменные блоки дальше друг от друга с обеих сторон пропасти или же оно только заполнило пространство в уже существующей щели. В любом случае несомненно, что давление, оказываемое ростом крошечных корней в волосяных трещинах в скале, ослабляет бесчисленные мелкие чешуйки и зерна. Подъем и разрушение бетонных плит тротуара из-за роста корней близлежащих деревьев — хорошо известное свидетельство эффективного вклада растений в механическое выветривание.

Химико-биотическое выветривание

Химико-биотическое выветривание вызывается микроорганизмами , растениями и животными и является одним из тех явлений, которые обобщены термином биокоррозия . Например, органические кислоты, выделяемые корнями растений, атакуют минералы и расщепляют породу на отдельные компоненты. Гумус , который состоит из частично разложившихся микробных остатков мертвых растений и животных, содержит большое количество гуминовых кислот , которые обладают разрушающим действием. Образование микробных кислот, окисление и восстановление может привести к растворению минералов.

Действие угольной кислоты во многих случаях усиливается действием простых органических кислот. Они возникают в результате микробного разложения мертвого органического вещества или выделяются корнями живых растений. Они идут с металлами, особенно железом (Fe), алюминием (Al) и магнием (Mg), очень стабильными, водорастворимыми, частично водонерастворимыми соединениями, частично так называемыми металлоорганическими комплексами ( хелаты , хелаты ). Это хелатирование — важная реакция выветривания. Слово «хелат» означает «как клешни краба» и относится к очень тесной связи, которую органические молекулы образуют с катионами металлов.

В случае растворимых комплексов они смещаются в почвенном профиле с движением фильтрационной воды и выводятся из механизма выветривания. Хелатирующие вещества, которые в основном выделяются во время процессов микробной деградации, включают лимонную кислоту , винную кислоту и салициловую кислоту .

Кроме того, микроорганизмы и дыхание корней растений могут увеличивать содержание углекислого газа в почве за счет образования углекислого газа и, таким образом, ускорять процессы растворения. Анаэробные бактерии иногда вызывают процессы восстановления, используя определенные вещества в качестве акцепторов электронов для своего энергетического метаболизма и тем самым делая их водорастворимыми, например, восстанавливая железо из трехвалентной формы в двухвалентную. Соединения двухвалентного железа намного более растворимы в воде, чем соединения трехвалентного железа, поэтому железо может быть относительно легко мобилизовано и перемещено посредством микробного восстановления.

литература

• Харм Дж. Де Блай, Питер О. Мюллер, Ричард С. Уильямс-младший: Физическая география — глобальная окружающая среда. 3. Издание. Oxford University Press, New York NY et al. 2004 г., ISBN 0-19-516022-3 .
• Генри Лутц Эрлих, Дайан К. Ньюман: Геомикробиология. 5-е издание. CRC Press, Boca Raton FL, et al. 2009, ISBN 978-0-8493-7906-2 .
• Ганс Гебхардт, Рюдигер Глейзер , Ульрих Радтке , Пауль Ройбер (ред.): География. Физическая география и география человека. Elsevier, Spektrum Akademischer Verlag, Мюнхен и другие. 2007, ISBN 978-3-8274-1543-1 .
• Курт Конхаузер: Введение в геомикробиологию. Blackwell Publishing, Malden MA et al. 2007, ISBN 978-0-632-05454-1 .
• Фрэнк Пресс , Раймонд Сивер : Общая геология. Введение в систему Земли. 3. Издание. Издательство Spectrum Academic, Гейдельберг и др. 2003 г., ISBN 3-8274-0307-3 .
• Алан Х. Стралер; Артур Н. Штралер: Физическая география (= UTB. Geosciences 8159). 3-е, исправленное издание, Ulmer, Stuttgart 2005, ISBN 3-8001-2854-3 .