| TLOTVORNI DEJAVNIKI | V. ORGANIZMI
Deževniki: mešanje
TLOTVORNI DEJAVNIKI
IV. ČLOVEk |
| TLOTVORNI DEJAVNIKI | V. ORGANIZMI
Deževniki: mešanje
TLOTVORNI DEJAVNIKI
IV. ČLOVEk |
| Osnovni talni horizonti | O Organski horizont (> 35 % organske snovi), nastaja pretežno v aerobnih pogojih na površju tal.
A Humusno akumulativni površinski horizont. Dobro humificirana organska snov koloidnega značaja pomešana z mineralnim delom tal.
B Mineralni horizont, v katerem je struktura matične kamnine že zabrisana. Leži med O ali A in C ali R horizonti. Nastal je s preperevanjem matične kamnine in tvorbo sekundarnih mineralov glin na istem mestu (in situ). Vsebuje običajno več gline kot A ali C horizonta. Lahko je različno obarvan: rjavo, rumenorjavo ali rdečerjavo
E Izprani horizont: horizont iz katerega se izperejo bazični kationi, glina, organske snovi.
C Razdrobljena matična podlaga, v kateri se še ne kažejo znaki pedogenetskih procesov.
R Horizont trdne oziroma skalovite matične kamnine. |
| PROCESI NASTAJANJA TAL | • DODAJANJE: (organska snov, voda, zrak,
energija sonca)
• ODVZEM: voda (evaporacija,
transpiracija), hranila (spiranje, rastlinski
odvzem).
• PREMEŠČANJE: glina, organska snov, soli,
hranila ... Iz ene plasti v drugo)
• TRANSFORMACIJE: preperevanje, sinteza
gline, združevanje delcev v strukturne
agregate, sinteza humusnih snovi,... |
| Hans Jenny, 1941 | • S = f (cl,o,r,l,t,….)
• S ‐ soil
• cl ‐ climate, podnebje
• o ‐ organisms, živi organizmi
• r ‐ relief, relief
• l ‐ lithology, matična podlaga
• t – time, čas |
| TLOTVORNI DEJAVNIKI | I. MATIČNA PODLAGA
S = f (l, o, cl, r, t …)
Matična podlaga je pomemben tlotvorni
dejavnik, posebej na mladih, geološko aktivnih
območjih (robovi tektonskih plošč). |
| PREPEREVANJE KAMNIN | PRILAGAJANJE KAMNIN IN MINERALOV V NJIH NOVIM RAZMERAM NA POVRŠJU |
| • Hidratacija | : vezava molekule vode
5Fe2O3 + 9 H2O → Fe10O15x9H2O
Hematit ferihidrit
CaSO4 + 2H2O CaSO4x2H2O
anhidrit sadra |
| • Hidroliza: | razpad molekule vode na hidroksidni ion
in proton; protoni zamenjajo kovinske katione v
mineralni strukturi. Zelo pomembna pot
preperevanja.
KAlSi3O8 + H2O →HAlSi3O8 + K+ + OH‐
K‐ glinenec (mikroklin) → glineni mineral
HAlSi3O8 + 11H2O Al2O3 + 6H4SiO4
glineni mineral → aluminijev oksid, monosalicilna kislina |
| • Raztapljanje: | v vodi se raztapljajo številni
minerali; molekule vode disociirajo in se
povežejo z anioni in kationi iz mineralov .
CaSO4 x2H2O + 2H2O Ca2+ + SO4
2‐ + 4H2O
CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3 |
| • Oksidacija‐redukcija | : zelo značilna za minerale, ki
vsebujejo Fe, Mn ali S.
• Redukcija: Fe3+ + e‐ Fe2+
• Oksidacija: S2‐ + 2O2 SO4
2‐ + 8e‐
• Fe je v primarnih mineralih dvovalentno Fe(II), z
oksidacijo postane trovalentno Fe(III), kar
povzroči destabilizacijo minerala,
– 4Fe 2+ + 3O2 2Fe2O3
– 2Fe 2+ + 3H2O 2Fe(OH)3 |
| Kompleksacija: | • Biološki procesi v tleh povzročajo
nastanek organskih kislin (oksalna, citronska,
huminske kisline..). Te disociirajo in se vežejo z Al
iz mineralnih rešetk. S tem povzročajo razpad
mineralov.
K2(Si6Al2)Al4O20(OH)4 + 6 C2O4H2 + 8 H2O
Muskovit oksalna kislina
2K+ 8OH‐ + 6C2O4Al + 6 Si(OH)4
Kalijev hidroksid kompleksna raztopina |
| PRODUKTI PREPEREVANJA | TRDNI
• ostanejo na mestu tla
• erozija, odnašanje sedimenti
TOPNI
• sušna območja obarjanje v tleh
• vlažna območja v podtalnico, obarjanje v jamah,
jezerih, ob rekah, predvsem v morju sedimenti |
| MINERALNI DEL TAL | • Kosi preperelih ali delno preperelih kamnin.
• Zrna nepreperelih ali delno preperelih primarnih
mineralov (glinenci, amfiboli, pirokseni, sljude,
biotit…)
• Zrna odpornih mineralov (npr. kremen, muskovit,
magnetit, cirkon…)
• Sekundarni minerali (<0.002 mm)
glineni minerali,
Fe, Al oksidi in hidroksidi /seskvioksidi)
Fe, Ti oksidi,
sekundarni kremen
sulfidi, soli. |
| Sestava tal | c |
| MERJENJE STOPNJE PREPERELOSTI | • RAZMERJE SI/Al je mera za stopnjo preperelosti
• Kemični indeks spremenjenosti (CIA – chemical index
of alteration)
CIA = [Al2O3/ (Al2O3 + CaO + Na2O + K2O] x 100
• Kemični indeks preperevanja (CIW – chemical index
of weathering)
CIW = [Al2O3/ (Al2O3 + CaO + Na2O] x 100
• Indeks kompozitne spremenljivosti (ICV – index of
compositional variability)
ICV = [(Fe2O3 + K2O + Na2O + CaO + MnO + TiO2) /
Al2O3] |
| PODNEBNE RAZMERE KOT TLOTVORNI DEJAVNIK | • Klimafunkcije, klimasekvence (climafunction):
S = f (l, o, cl, r, t …)
• MAKROKLIMA podnebne razmere nekega območja kot zbir globalnih in regionalnih
dejavnikov.
• MIKROKLIMA podnebne razmere manjšega območja.
TEMPERATURA in KOLIČINA PADAVIN |
| MAKROKLIMA - TOPLOTNI PASOVI | Cirkulacija atmosfere: Hadleyeve, Ferrellove in polarne
celice
KOLIČINA PADAVIN je odvisna od topografije - deževna
senca, oddaljenosti od oceanov in morij
Kroženje oceanskih voda - mrzli, topli priobalni tokovi |
| PEDOGENI GRADIENTI | • spremembe neke lastnosti tal s podnebnimi razmerami.
• povzročajo jih različni tlotvorni procesi v različnih podnebnih
razmerah:
– VROČE, VLAŽNO PODNEBJE
• KOPIČENJE Fe, Al OKSIDOV IN HIDROKSIDOV;
• GLINENI MINERALI le v manj preperelih conah,
samo KAOLINIT;
• TVORBA TRDIH SKORIJ (ferikreti, alkreti, silkreti) |
| Pedogeni gradienti | – ZMERNO, VLAŽNO PODNEBJE
– KOPIČENJE GLINENIH MINERALOV (ilit, vermikulit,
kaolinit, v manjši meri montmorillonit)
• KOPIČENJE ORGANSKE SNOVI (humusa).
– VROČE, SUHO PODNEBJE
• KOPIČENJE SOLI (kalcit, lahko dolomit, sadra,
silvin, halit)
• TVORBA TRDIH SKORIJ (kalkreti, gipkreti,
silkreti) |
| OD PODNEBNIH RAZMER ODVISNE LASTNOSTI TAL | • VSEBNOST ORGANSKE SNOVI(organskega ogljika)
GLINENI MINERAL SUŠNE biotit plagioklaz smektit smektit
ZMERNO VLAŽNE biotit plagioklaz vermikulit smektit, kaolinit
VLAŽNO TROPSKE biotit k-glinenec plagioklaz kaolinit kaolinit kaolinit ZELO VLAŽNO TROPSKE biotit k-glinenec plagioklaz kaolinit kaolinit, gibbsit gibbsit
• RDEČENJE (RUBIFIKACIJA) TAL IN MINERALOGIJA PEDOGENIH
Fe-mineralov.
– Rdečenje v sredozemskem in vročih podnebjih.
Rdečenje terra rossa ‐Kras |
| OD PODNEBNIH RAZMER ODVISNE LASTNOSTI TAL | • KOLIČINA PEDOGENEGA KALCITA IN DRUGIH LAHKOTOPNIH SOLI.– Kopičenje poteka v polsušnih in sušnih podnebjih. Povzroči posvetlenje tal.
• NASTANEK TRDIH SKORIJ.
• Vroče, vlažno (ferikreti, alkreti, silkreti),
• Vroče, suho (gipkreti, kalkreti, silkreti).
• IZOTOPSKA SESTAVA HUMUSA IN
PEDOGENEGA KALCITA • 13C/12C razmerje (13C) odraža variacije v sestavi vegetacije (C3, C4 vegetacija),
• IZOTOPSKA SESTAVA GLINENIH
MINERALOV IN Al, Fe OKSIDOV IN
HIDROKSIDOV
• 18O/16O razmerje (18O) odraža pretekle variacije izotopske sestave padavin, ki je odvisna od temperature in količine
padavin |
| • MIKROKLIMA | : POVPREČNA LETNA
TEMPERATURA, DNEVNA IN
SEZONSKA NIHANJA;
– TOPOGRAFIJA (količina efektivne vlage,
količina sončnega obsevanja).
– IZPOSTAVLJENOST (količina in trajanje
sončnega obsevanja, količina efektivne vlage =
količina padavin- evapotranspiracija) |
| Relief kot tlorotvorni dejavnik | ŠIRŠEM MERILU: TEKTONIKA PLOŠČ
• MAJHEN VPLIV:
STABILNA OSRČJA PLOŠČ: stare nizke, rahlo valovite
pokrajine, debela tla, končni produkti preperevanja
(primeri: Avstralija, deli Afrike);
• VELIK VPLIV:
GEOLOŠKO AKTIVNI ROBOVI PLOŠČ: visoka pogorja,
relief so preoblikovali ledeniki, mladi sedimenti
(morene, rečne terase, puhlica) mlada tla (primeri:
Nova Zelandija, Himalaja, Slovenija…). |
| RELIEF KOT TLOTVORNI DEJAVNIK | NAKLON
• URAVNAVA INTENZITETO POBOČNIH PROCESOV,
• stopnjo površinskega odtoka padavinske vode - stopnjo
EROZIJE,
• stopnjo bočnega IZPIRANJA SNOVI,
• kot vpada sončnih žarkov.
IZPOSTAVLJENOST (EKSPOZICIJA)
• URAVNAVA MIKROKLIMO:
• količino prejete sončne energije
• temperaturo tal, temperaturna nihanja
• vlažnost tal,
• rastlinske združbe,
• količino organske snovi, debelino humusnega horizonta
• ph, količino bazičnih kationov, itd. |
| KATENE | - razvoj tal na isti matični
podlagi v odvisnosti od reliefa
• višji deli: bolj intenzivno izhlapevanje, bolje drenirani,
območje erozije
• srednji deli: možna erozija, izpiranje, prenos snovi
• spodnji deli: možno odlaganje, visoka podtalnica, zastajanje
padavinske vode
ODVISEN TUDI OD OBLIKE POBOČJA (IZBOČENI, VBOČENI DELI) |
| • ODPRT SISTEM | - ERODIRANI MATERIAL
ODNESE |
| • ZAPRT SISTEM | - ERODIRANI MATERIAL
SE ODLOŽI OB VZNOŽJU |
| STOPNJA RAZVOJA PROFILA | • Pojavljanje horizontov: A‐C, A‐B‐C, A‐E‐B‐C
• Debelina horizontov
• Vsebnost gline v B horizontu
• Rdeča barva: 10 YR →5YR
– Barvni indeksi: Buntley and Westin (1965), Hurst
(1977), rubification indeks Harden (1982),
podzolic indeks
– Barvni indeks horizonta → barvni indeks profila |
| OD ČASA ODVISNE LASTNOSTI TAL | • Stopnja razvoja talnega profila (indeksi) in debeline profila (soluma)
• Količina organske snovi (humusa)
• Količina izprane gline
• Debelina argiluvičnega Bt horizonta
• Rdečenje (rubifikacija)
• Stopnja kopičenja CaCO3
• Stopnja mineralnih sprememb
• Stopnja kopičenja pedogenih seskvioksidov
• Stopnja izpiranja P
Stopnja lastnosti se s starostjo povečuje ali znižuje.‘STEADY STATE’ – ko lastnost doseže ravnotežno stanje oziroma se asimptomatično približuje neki konstantni vrednosti
• Količina organske snovi (humusa)
• od vseh lastnosti se najhitreje spreminja (200-10.000
let, odvisno od podnebnih razmer)
• doseže ravnotežno stanje, ki pa se lahko tudi hitro
poruši, če se razmere (npr. klima) spremenijo |
| OD ČASA ODVISNE LASTNOSTI TAL
Bt-horizont | Količina izprane gline -debelina argiluvičnega Bt horizonta
• Razvoj Bt horizonta
• indeks kopičenja gline
•določanje glinenih prevlek z mikromorfološkimi
raziskavami
• % gline in glinenih prevlek narašča s starostjo (samo
v zmernem vlažnem podnebju)
• možen eolski izvor gline (napaka!)
• za razvoj Bt potrebno ca.
• 12.000 let zmerna vlažna klima
• 40.000 let sredozemska
• 140.000 let alpska |
| OD ČASA ODVISNE LASTNOSTI TAL
rdečenje | • Rdečenje – razvoj rdeče barve
• različni barvni indeksi
• rubifikacija (Harden, 1982) – kvantificira razliko v barvi
med horizontom in matično podlago
• v določenih klimatskih pogojih stopnja rdečenja narašča
s starostjo tal
• paleoklimatske spremembe med nastajanjem lahko
povzročijo napake
• Stopnja izpiranja P: predvsem v vlažnih podnebnih
razmerah |
| POKOPANA | POKOPANA
• Kako jih prepoznati?
• Povečana vsebnost humusa v spodnjih plasteh Ab, vendar je organska
snov Ab horizonta lahko tudi mineralizirana,
• A vsebuje ponavadi manj gline kot B, barva je manj rdeča
• Ključne so lastnosti pokopanega B horizonta: več gline, bolj rdeča barva
• V aridnih razmerah: pojavljanje karbonatov v spodnjih plasteh
• Oster prehod horizonta nad pokopanimi tlemi in rahel prehod med
horizonti
• Težja indentifikacija, če je bil zgornji del erodira |
| PALEOTLA | PALEOTLA
• Paleo tla so tla, ki so se formirala v preteklih okoljih.
• Lahko jih razvrščamo glede na stopnjo
ohranjenost |
| RELIKTNA PALEOTLA | • Reliktna paleotla so tla, ki so se razvila v
preteklih okoljih, v drugačnih klimatskih
razmerah, in jih najdemo na površju
• Če niso pokopana, izražajo horizonte in
lastnosti, ki so nastali v predhodnih okoljih in
so se modificirali v trenutnem okolju, kar
pomeni, da imajo poligenetski razvoj |
| POKOPANA PALEOTLA | • Nastala so v preteklosti, v drugačnih razmerah,
vendar so bila kasneje pokopana z mlajšimi
sedimenti (rečne naplavine, peščeni ali fini
aluviji) ali zaradi antropogenega nanosa
materiala (pri gradnjah).
• Nanos mlajših sedimentov mora biti zadosten,
da jih zaščiti pred spremembami |
| TLOTVORNI DEJAVNIKI | V. ORGANIZMI
Deževniki: mešanje
TLOTVORNI DEJAVNIKI
IV. ČLOVEk |
