Курсовая работа: апелляционное производство в арбитражном процессе –
Федеральное агентство по образованию министерства образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
“Пермский Государственный Университет”
Юридический факультет
Курсовая работа
Тема: Апелляционное производство в арбитражном процессе
Кафедра гражданского права
и процесса
Выполнила: студентка 4 курса
Юридического факультета
Спец. отделения на базе
Среднего специального образования
Галимова Е. А.
Проверила: Орлова О.Б.
Пермь 2021
Содержание
апелляционный арбитражный суд жалоба
Введение
1. Понятие апелляционного производства в арбитражном процессе
2. Апелляционное производство как самостоятельная стадия арбитражного процесса
3. Право апелляционного обжалования
4. Форма и содержание апелляционной жалобы
5. Порядок производства в арбитражном суде аппеляционной инстанции
6. Особенности апелляционного производства по жалобам на определение арбитражного суда первой инстанции
Заключение
Введение
Институт пересмотра судебного решения – это одно из проявлений компромисса между правовой защитой интересов участников дела и экономичностью процесса, поскольку пересмотр дела на более высоком уровне происходит только тогда, когда решение суда первой инстанции не удовлетворяет одну или обе стороны.
Для российского судопроизводства данный институт не является принципиально новым. Еще во времена Петра I законом была предусмотрена новая для того времени форма пересмотра приговоров – апелляция, апелляционному обжалованию подлежали лишь решения суда по гражданским делам.
Термин “апелляция” имеет латинское происхождение и означает – вызывать в суд, обращаться к высшему суду. Сущность апелляции заключается в пересмотре вышестоящим судом решения нижестоящего суда с новой проверкой ранее рассмотренных и вновь представленных доказательств. Именно этим апелляция отличается от другой формы обжалования судебных решений – кассации, при которой не исследуются новые доказательства.
Представляется, что анализ тематики Апелляционное производство в арбитражном процессе достаточно актуален и представляет научный и практический интерес.
Предметом исследования настоящей курсовой работы является деятельность системы апелляционного производства в арбитражном процессе.
Цель работы – изучение темы апелляционного производства в арбитражном процессе с точки зрения российского законодательства.
Поставленная цель определяет задачи исследования:
1. Рассмотреть теоретические подходы апелляционного производства в арбитражном процессе; определить сущность понятия апелляционного производства;
2. Выявить основную проблему апелляционного производства в арбитражном процессе, выделенную как самостоятельная стадия арбитражного процесса;
3. Показать пути решения выявленных проблем апелляционного обжалования
4. Определить порядок производства апелляционного обжалования в арбитражном суде.
Настоящая работа состоит из введения, глав основной части, выводов (заключения), списка литературы.
Во введении обоснована актуальность выбора темы, определены цель, охарактеризованы методы исследования и источники информации, показаны научная и практическая значимость.
В первой главе рассмотрены общетеоретические вопросы понятия апелляционного производства в арбитражном процессе. Определяются основные понятия, обуславливается актуальность апелляционного производства в арбитражном процессе.
В главах второй – шестой, практических главах, рассмотрены те же понятия, на практической основе апелляционного производства в арбитражном процессе, в которых открывается вся сущность апелляционного обжалования.
Глава седьмая имеет индивидуальный характер и на основе отдельных данных описывается особенность апелляционного производства по жалобам на определение арбитражного суда I инстанции.
1. Понятие апелляционного производства в арбитражном процессе
В 1995 г. с принятием второй редакции российского Арбитражного процессуального кодекса произошло восстановление правового института апелляционного обжалования в российском арбитражном процессуальном праве.
Анализ позитивных черт апелляции позволяет выделить наиболее существенные моменты, с которыми связана целесообразность введения в Российской Федерации данного института.
Во-первых, институт апелляции позволяет более полно гарантировать реализацию права на судебную защиту, поскольку апелляция предполагает вторичное рассмотрение дела по существу. Кроме того, уверенность в том, что решение суда первой инстанции не окончательно, что оно может быть пересмотрено более опытными и квалифицированными судьями, которые не подвержены местным влияниям, имеет важное психологическое значение как для участвующих в деле, так и для общества в целом.
Во-вторых, институт апелляции позволяет обеспечить определенную быстроту и четкость в осуществлении правосудия.
В-третьих, введение апелляционного обжалования судебных актов служит ориентиром для судов первой инстанции, что позволяет уменьшить вероятность судебной ошибки.
Таким образом, существование в арбитражном и гражданском судопроизводстве РФ апелляции необходимо, так как данный институт является дополнительной гарантией справедливости судебного постановления и в наибольшей степени призван обеспечить защиту прав и интересов заинтересованных лиц, что соответствует принципам права развитого демократического государства, где права и свободы человека являются высшей ценностью.
Вместе с тем можно согласиться, что защита нарушенного права в апелляционном суде (в отличие, например, от кассационного) осуществляется медленнее из-за повторного рассмотрения дела. Но рассмотрение дела в апелляционной инстанции предоставляет и возможность лицам, участвующим в деле, ссылаться на новые факты, представлять новые доказательства (с ограничениями, установленными в АПК РФ), а апелляционному суду исследовать эти и представленные ранее доказательства и другие материалы дела и выносить в результате рассмотрения дела свое решение. К тому же апелляционный суд не всегда рассматривает все дело в целом. Если сторона обжаловала не все судебное решение в целом, а лишь его часть, с которой она не согласна, то только в этой части и происходит повторная проверка дела.
Таким образом, апелляционное обжалование имеет как свои преимущества в отношении других видов обжалования судебных постановлений, так и свои недостатки. Однако последние не могут оказать существенного влияния на общую положительную в целом характеристику данного института гражданского и арбитражного процесса.
Апелляция в арбитражном и гражданском процессе имеет одни и те же основные цели. Это пересмотр дела и исправление возможных ошибок в решениях, постановлениях суда первой инстанции до вступления его в законную силу для обеспечения защиты прав и законных интересов субъектов спорных отношений. Но наряду с общностью процессуальных целей обращают на себя внимание и различия в нормативном регулировании соответствующей процедуры в АПК РФ и ГПК РФ.
На первый взгляд, наиболее существенным из них является закрепление апелляции в гражданском процессе лишь для решений и определений мировых судей, в то время как в арбитражном процессе она предусмотрена для актов всех судов первой инстанции. Однако это во многом внешнее терминологическое различие. Для анализа внутренней сущности апелляции большое значение имеет то, что исторически в правовых системах разных стран сложилась апелляция полная и неполная.
При полной апелляции, закрепленной в законодательстве Франции и Италии, лицам, участвующим в деле, разрешается предъявлять в апелляционных судах наряду с уже рассматриваемыми доказательствами новые доказательства и факты. Целью полной апелляции является устранение ошибок суда первой инстанции. При этом апелляционный суд не имеет права возвращать дело в суд первой инстанции для пересмотра. Все обстоятельства дела, составляющие его фактическую сторону, исследуются апелляцией в полном объеме, проводятся те же действия по исследованию и оценке доказательств, что и в суде первой инстанции. При полной апелляции лица, участвующие в деле, могут исправить свои ошибки и упущения, развить и дополнить свою защиту, что в определенной степени способствует установлению истины. В результате “стороны мало заботятся о надлежащем объяснении своего дела в судах первой инстанции и о предоставлении всех нужных доказательств, ставя эти суды в невозможность правильно разрешить дело, а потом затрудняют суды высшие рассмотрением представляемых под разными предлогами новых обстоятельств и доводов”
Полная апелляция характеризуется длительным производством, почти как в первой инстанции. Это связано со сравнением и рассмотрением новых и ранее представленных фактов и доказательств.
Неполная апелляция представляет собой пересмотр решений судов первой инстанции на основании доказательств, которые были предъявлены лицами, участвующими в деле, в суды первой инстанции. Неполная апелляция закреплена в законодательстве Германии и Австрии. Приводить ссылки на новые факты или доказательства в ходе судебного разбирательства, как правило, не допускается, но при определенных условиях новые доказательства или обстоятельства могут быть допущены. При неполной апелляции в установленных законом случаях допускается возвращение дела в суд первой инстанции для нового рассмотрения дела и вынесения решения.
На сегодняшний день апелляция в арбитражном процессе России имеет признаки как полной, так и неполной апелляции. Арбитражному суду апелляционной инстанции присущи такие признаки полной апелляции, как невозможность направить дело на новое рассмотрение в суд первой инстанции, осуществления повторного рассмотрения дела, исследования фактической и правовой стороны дела в полном объеме. Что касается неполной апелляции, то для арбитражного суда апелляционной инстанции характерно то, что он принимает к рассмотрению дополнительные доказательства, но только если лицо, участвующее в деле, обосновало невозможность их представления в суд первой инстанции по причинам, не зависящим от него.
2. Апелляционное производство как самостоятельная стадия арбитражного процесса
Апелляция (апелляционная жалоба) – просьба, подаваемая одной из спорящих сторон в апелляционный суд о пересмотре не вступивших в законную силу решений суда первой инстанции, постановленного в пользу противной стороны.
В суде апелляционной инстанции проходит повторное рассмотрение дела по существу, во время которого проверяются фактическая и правовая стороны решения, т.е. правильность установления судом первой инстанции обстоятельств дела и применения норм материального и процессуального права по имеющимся в деле и дополнительно представленным доказательствам.
Цель производства в апелляционной инстанции – проверить законность и обоснованность не вступивших в законную силу решений и определений, вынесенных судом первой инстанции, и тем самым не допустить вступление в законную силу и исполнение ошибочных судебных актов.
Хотелось бы обратить внимание, что общая и основная цель правосудия вне зависимости от процессуальной формы его осуществления сформулирована в основном законе страны и состоит в обеспечении защиты прав и свобод человека и гражданина (ст. 18 Конституции РФ). Следовательно, судебная защита прав и свобод – это функция процессуальной деятельности во всех сферах судопроизводства, в том числе в арбитражном процессе, что закреплено в ст. 2 АПК РФ.
Отсюда также следует, что любая совокупность процессуальных действий на каком-либо этапе судопроизводства, в том числе при подаче апелляции, в конечном счете должна служить достижению основной конституционной цели правосудия: обеспечению защиты прав и свобод.
Так, устранение судебных ошибок является главным итогом производства по пересмотру судебных актов. Для устранения судебной ошибки необходимо осуществить проверку правильности судебного акта в соответствующей процедуре.
Апелляционное производство представляет собой одну из стадий процесса, направленного на достижение самостоятельной цели, которая вытекает из его сущности, например, как стадии пересмотра дела по существу, “перерешении”. В этом многие ученые видят главную функцию апелляционного суда.
Но иногда под задачей производства в суде первой и апелляционной инстанций понимают рассмотрение и разрешение экономических споров. Только производство в суде апелляционной инстанции направлено на пересмотр уже вынесенных решений, определений и постановлений для выявления, устранения судебных ошибок
И.О. Подвальный полагает, что задача апелляционного производства при любом виде апелляции (полной или неполной) – проверка законности и обоснованности судебных актов.
Подтверждает изложенную позицию Постановление Президиума ВАС РФ по делу от 30.03.2004 N 101/04, где вследствие проверки в порядке надзора дела о понуждении к исполнению обязательств отменены ранее вынесенные по делу судебные акты и дело направлено на новое рассмотрение. ВАС РФ при этом указал, что постановление апелляционной инстанции – судебный акт о разрешении возникшего спора. В нем должны быть изложены результаты рассмотрения конфликта. Судебный акт, не содержащий таких выводов суда, не может быть признан судебным актом о разрешении возникшего спора. Между тем в резолютивной части постановления суда апелляционной инстанции не содержалось выводов о результатах рассмотрения судом апелляционной жалобы, в том числе о рассмотрении дела по существу.
В этой связи суждение о том, что целью апелляционного производства является пересмотр дела и проверка законности и обоснованности состоявшегося судебного акта, а не разрешение экономического спора, не совсем корректно. Представляется более правильным под функцией апелляционного производства понимать рассмотрение экономического спора при обнаружении судебных ошибок, допущенных судом первой инстанции. Задачей апелляции является пересмотр дела по существу путем проверки законности и обоснованности принятого судебного акта.
То есть конечная цель апелляции – защита нарушенных прав и законных интересов лиц, обратившихся за судебной защитой, через установление обстоятельств, имеющих значение для полного и всестороннего рассмотрения дела.
3. Право апелляционного обжалования
Право апелляционного обжалования – это предоставленная законом возможность обратиться с апелляционной жалобой на решение суда первой инстанции в апелляционный суд. Для реализации подобной возможности необходимо наличие ряда предпосылок объективного и субъективного характера.
Предпосылки апелляционного обжалования – предварительный условия реализации права на апелляционное обжалование.
Объективные предпосылки:
– наличие объекта, по поводу которого подается апелляция, – решение суда первой инстанции, не вступившее в законную силу;
– соблюдение установленного срока на подачу апелляционной жалобы.
Субъективные предпосылки: наличие определенного круга субъектов, имеющих право принесения апелляции на решение суда первой инстанции.
Лица, участвующие в деле, а также иные лица в случаях, предусмотренных АПК РФ, вправе обжаловать в порядке апелляционного производства решение арбитражного суда первой инстанции, не вступившее в законную силу (ст. 257 АПК РФ): стороны (истцы и ответчики); третьи лица, заявляющие и не заявляющие самостоятельные требования на предмет спора; заявители и иные заинтересованные лица в делах об установлении фактов, имеющих юридическое значение, и о несостоятельности (банкротстве) граждан и организаций; прокурор, государственные органы, органы местного самоуправления, иные органы, обратившиеся в суд в защиту публичных интересов; участники процесса по делам об административных правонарушениях, отнесенных к ведению арбитражных судов; лица, не участвовавшие в деле, о правах и об обязанностях которых арбитражный суд принял судебный акт, и т.д.
Поскольку апелляционная инстанция проверяет не вступившие в законную силу решения судов I инстанции, то и апелляционная жалоба должна быть подана в течении срока, отведенного АПК РФ на вступившие решения в законную силу (по общему правилу в течение месяца со дня принятия решения).
Срок на подачу апелляционной жалобы может быть восстановлен, в случае его пропуска арбитражным судом I инстанции при условии, что
– суд признает причины пропуска срока уважительными;
– ходатайство о восстановлении срока будет подано не позднее шести месяцев со дня принятия решения.
4. Форма и содержание апелляционной жалобы
Апелляционная жалоба является единственным документом, инициирующим апелляционное производство. Процессуальный кодекс предъявляет определенные требования к содержанию апелляционной жалобы, которые содержатся в ст. 260 АПК РФ, к ее надлежащему оформлению, включая документы к ней прилагаемые, а также к тем действиям, которые должно совершить лицо, подающее жалобу.
Апелляционная жалоба, подается через принявший решение в первой инстанции арбитражный суд, который обязан направить ее вместе с делом в соответствующий арбитражный суд апелляционной инстанции в 3-дневный срок со дня поступления жалобы в суд (ч. 2 ст. 257 АПК РФ).
Жалоба может быть подана в течение одного месяца после принятия арбитражным судом первой инстанции обжалуемого решения, если иной срок не установлен АПК РФ.
По ходатайству лица, обратившегося с жалобой, пропущенный срок подачи апелляционной жалобы может быть восстановлен арбитражным судом апелляционной инстанции при условии, если ходатайство подано не позднее 6 месяцев со дня принятия решения и арбитражный суд признает причины пропуска срока уважительными (ч. ч. 1, 2 ст. 259 АПК РФ).
Апелляционная жалоба, как уже отмечалось ранее должна отвечать требованиям, предъявляемым к ее форме и содержанию (ст. 260 АПК РФ). Ее копия предварительно должна быть направлена другим лицам, участвующим в деле. В жалобе должны быть указаны:
1) наименование арбитражного суда, в который подается апелляционная жалоба;
2) наименование лица, подающего жалобу, и других лиц, участвующих в деле;
3) наименование арбитражного суда, принявшего обжалуемое решение, номер дела и дата принятия решения, предмет спора;
4) требования лица, подающего жалобу, и основания, по которым лицо, подающее жалобу, обжалует решение со ссылкой на законы, иные нормативные правовые акты, обстоятельства дела и имеющиеся в деле доказательства;
5) перечень прилагаемых к жалобе документов.
В апелляционной жалобе могут быть указаны номера телефонов, факсов, адреса электронной почты и иные необходимые для рассмотрения дела сведения, а также заявлены имеющиеся ходатайства (ч. ч. 1 – 2 ст. 260 АПК РФ).
К апелляционной жалобе прилагаются:
1) копия оспариваемого решения;
2) документы, подтверждающие уплату государственной пошлины в установленном порядке и размере или право на получение льготы по уплате государственной пошлины, либо ходатайство о предоставлении отсрочки, рассрочки ее уплаты или об уменьшении размера государственной пошлины;
3) документ, подтверждающий направление или вручение другим лицам, участвующим в деле, копий апелляционной жалобы и документов, которые у них отсутствуют;
4) доверенность или иной документ, подтверждающие полномочия на подписание апелляционной жалобы.
К апелляционной жалобе на определение арбитражного суда о возвращении искового заявления должны быть также приложены возвращенное исковое заявление и документы, прилагавшиеся к нему при подаче в арбитражный суд (ч. 4 ст. 260 АПК РФ).
Несоблюдение данных требований ведет к оставлению жалобы без движения или ее возвращению.
В апелляционной жалобе не могут быть заявлены новые требования, которые не были предметом рассмотрения в арбитражном суде I инстанции.
5. Порядок производства в арбитражном суде аппеляционной инстанции
Апелляционное производство включает следующие этапы:
– принятие апелляционной жалобы к производству;
– оставление ее без движения;
– возвращение жалобы;
– прекращение производства по жалобе;
– рассмотрение дела в апелляционной инстанции;
– вынесение постановления.
Вопрос о принятии апелляционной жалобы к производству решается судьей арбитражного суда апелляционной инстанции единолично в 5-дневный срок со дня ее поступления в суд апелляционной инстанции.
О принятии апелляционной жалобы к производству арбитражный суд апелляционной инстанции выносит определение, которым возбуждается производство по апелляционной жалобе. В определении указываются время и место проведения судебного заседания по рассмотрению апелляционной жалобы (ст. 261 АПК РФ).
Лица, участвующие в деле, вправе представить отзыв на апелляционную жалобу, который направляется в арбитражный суд апелляционной инстанции и другим лицам, участвующим в деле, с приложением документов, подтверждающих возражения относительно жалобы (ч. 1 ст. 262 АПК РФ). Исходя из требований АПК РФ участники процесса имеют право знать об аргументах друг друга, отзыв должен быть отправлен другим лицам, в срок обеспечивающий возможность ознакомления с ним.
Невыполнение установленных законом требований к форме и содержанию апелляционной жалобы влечет оставление жалобы без движения, о чем выносится определение, в котором суд апелляционной инстанции указывает основания для оставления жалобы без движения и срок для устранения обстоятельств, послуживших основанием для ее оставления без движения. Данное определение может быть обжаловано (ч. ч. 1 – 2 ст. 263 АПК РФ).
Если недостатки не будут устранены, апелляционная жалоба возвращается заявителю; если недостатки будут своевременно устранены, жалоба принимается судом к производству и считается поданной в день ее первоначального поступления в суд (ч. ч. 4, 5 ст. 263 АПК РФ).
Согласно ст. 264 АПК РФ апелляционная жалоба возвращается, если при рассмотрении вопроса о принятии ее к производству суд установит, что:
1) апелляционная жалоба подана лицом, не имеющим права на обжалование судебного акта в порядке апелляционного производства;
2) апелляционная жалоба подана на судебный акт, который в соответствии с АПК РФ не обжалуется в порядке апелляционного производства;
3) апелляционная жалоба подана по истечении срока подачи апелляционной жалобы, установленного АПК РФ, и не содержит ходатайства о его восстановлении или в восстановлении пропущенного срока на подачу апелляционной жалобы отказано;
4) до вынесения определения о принятии апелляционной жалобы к производству суда от лица, подавшего жалобу, поступило ходатайство о ее возвращении;
5) не устранены обстоятельства, послужившие основанием для оставления жалобы без движения, в установленный срок.
Жалоба также возвращается, если отклонено ходатайство о предоставлении отсрочки, рассрочки уплаты государственной пошлины или об уменьшении ее размера.
О возвращении апелляционной жалобы арбитражный суд выносит определение, в котором указываются основания для возвращения апелляционной жалобы, решается вопрос о возврате государственной пошлины из федерального бюджета.
Копия определения направляется лицу, подавшему жалобу, вместе с жалобой и прилагаемыми документами не позднее следующего дня после дня его вынесения или после истечения срока, установленного судом для устранения обстоятельств, послуживших основанием для оставления апелляционной жалобы без движения.
Определение арбитражного суда о возвращении апелляционной жалобы может быть обжаловано. В случае отмены определения апелляционная жалоба считается поданной в день первоначального обращения в арбитражный суд.
Возвращение апелляционной жалобы не препятствует повторному обращению с апелляционной жалобой в арбитражный суд в общем порядке после устранения обстоятельств, послуживших основанием для ее возвращения (ч. ч. 2 – 5 ст. 264 АПК РФ).
Арбитражный суд апелляционной инстанции выносит определение о прекращении производства по апелляционной жалобе, если от лица, ее подавшего, после принятия апелляционной жалобы к производству арбитражного суда поступило ходатайство об отказе от апелляционной жалобы и отказ был принят судом.
Также, если были заявлены новые требования в апелляционной жалобе, арбитражный суд прекращает производство по апелляционной жалобе в части этих требований.
В случае прекращения производства по апелляционной жалобе повторное обращение того же лица по тем же основаниям в арбитражный суд с апелляционной жалобой не допускается.
Арбитражный суд апелляционной инстанции рассматривает дело в судебном заседании коллегиальным составом судей без привлечения арбитражных заседателей по правилам искового производства, с учетом особенностей, установленных АПК РФ, при этом ведется протокол.
Срок рассмотрения апелляционной жалобы – не более месяца со дня поступления жалобы в арбитражный суд апелляционной инстанции, включая срок на подготовку дела к судебному разбирательству и принятие судебного акта.
Пределы рассмотрения дела арбитражным судом апелляционной инстанции:
– суд повторно рассматривает дело по имеющимся в деле и дополнительно представленным доказательствам;
– судом принимаются дополнительные доказательства, если лицо, участвующее в деле, обосновало невозможность их представления в суд первой инстанции по причинам, не зависящим от него, и эти причины будут признаны судом апелляционной инстанции уважительными;
– суд принимает и рассматривает по существу документы, представленные для обоснования возражений относительно апелляционной жалобы;
– суд не проверяет обстоятельства дела, которые признаны, удостоверены лицами, участвующими в деле и приняты арбитражным судом первой инстанции;
– если в порядке апелляционного производства обжалуется только часть решения, суд проверяет законность и обоснованность решения только в обжалуемой части, при отсутствии возражений лиц, участвующих в деле;
– суд, вне зависимости от доводов, содержащихся в жалобе, проверяет, не нарушены ли судом первой инстанции нормы процессуального права, являющиеся основанием для отмены решения арбитражного суда первой инстанции;
– суд не принимает и не рассматривает новые требования, которые не были предметом рассмотрения в арбитражном суде первой инстанции;
– суд апелляционной инстанции не вправе отказать в удовлетворении указанных ходатайств лиц, участвующих в деле, о вызове новых свидетелей, проведении экспертизы, приобщении к делу или об истребовании письменных и вещественных доказательств, в исследовании или истребовании которых им было отказано судом первой инстанции, на том основании, что они не были удовлетворены судом первой инстанции.
Полномочия арбитражного суда апелляционной инстанции определяются исходя из тех задач, которые он должен решать.
Полномочия суда первой инстанции – совокупность прав на совершение установленных законом процессуальных действий относительно не вступившего в законную силу решения, проверяемого по апелляционным жалобам лиц, участвующих в деле
По результатам рассмотрения апелляционной жалобы арбитражный суд вправе:
– составить решение арбитражного суда первой инстанции без изменения, а апелляционную жалобу – без удовлетворения;
– отменить или изменить решение суда первой инстанции полностью или в части и принять по делу новый судебный акт, при наличии одного или нескольких оснований, указанных в ч. ч. 1 – 3 ст. 270 АПК РФ;
– отменить решение полностью или в части и прекратить производство по делу при наличии оснований, предусмотренных ст. 150 АПК РФ либо оставить исковое заявление без рассмотрения полностью или в части, если в ходе апелляционного рассмотрения дела выявляются основания, содержащиеся в ст. 148 АПК РФ (за исключением оснований, предусмотренных п. п. 5 и 6 ст. 148, поскольку соглашения, о которых идет речь, могут быть заключены только в суде первой инстанции).
Арбитражный суд апелляционной инстанции проверяет обоснованность и законность решения суда первой инстанции. Исходя из этого в ст. 270 АПК РФ указываются основания для пересмотра судебных актов арбитражных судов первой инстанции.
Основания для изменения или отмены решения арбитражного суда первой инстанции:
– неполное выяснение обстоятельств, имеющих значение для дела (п. 1 ч. 1 ст. 270 АПК РФ);
– недоказанность имеющих значение для дела обстоятельств, которые суд считал установленными (п. 2 ч. 1 ст. 270 АПК РФ);
– несоответствие выводов, изложенных в решении, обстоятельствам дела (п. 3 ч. 1 ст. 270 АПК РФ);
– нарушение или неправильное применение норм материального права или норм процессуального права (п. 4 ч. 1 ст. 270 АПК РФ).
Неправильное применение норм материального права (ч. 2 ст. 270 АПК РФ):
– неприменение закона, подлежащего применению;
– применение закона, не подлежащего применению;
– неправильное истолкование закона.
Нарушение или неправильное применение норм процессуального права (ч. 3 ст. 270 АПК) является основанием для изменения или отмены решения арбитражного суда первой инстанции, если это нарушение привело или могло привести к принятию неправильного решения.
Основаниями для отмены решения арбитражного суда первой инстанции в любом случае ч. 4 ст. 270 АПК РФ являются:
– рассмотрение дела арбитражным судом в незаконном составе;
– рассмотрение дела в отсутствие кого-либо из участвующих в деле лиц, не извещенных надлежащим образом о времени и месте судебного заседания;
– нарушение правил о языке при рассмотрении дела;
– принятие судом решения о правах и об обязанностях лиц, не привлеченных к участию в деле;
– неподписание решения судьей или одним из судей, если дело рассмотрено в коллегиальном составе судей, либо подписание решения не теми судьями, которые указаны в решении;
– отсутствие в деле протокола судебного заседания или подписание его не теми лицами;
– нарушение правила о тайне совещания судей при принятии решения.
Отмена решения – совершенное судом апелляционной инстанции процессуальное действие, направленное на признание недействительным вынесенного арбитражным судом первой инстанции решения, которым дело было разрешено по существу.
Изменение решения – внесение в него поправок, которые не повлияли на конечные выводы суда первой инстанции о правах и обязанностях сторон.
Итоговый процессуальный документ (судебный акт) – постановление арбитражного суда апелляционной инстанции, подписываемое судьями, рассматривавшими дело.
Постановление должно содержать: наименование арбитражного суда апелляционной инстанции, состав суда, принявшего постановление; фамилия лица, которое вело протокол судебного заседания; номер дела, дата и место принятия постановления; наименование лица, подавшего апелляционную жалобу, и его процессуальное положение; наименования лиц, участвующих в деле; предмет спора; фамилии лиц, присутствовавших в судебном заседании, с указанием их полномочий; дата принятия обжалуемого решения арбитражным судом первой инстанции и фамилии принявших его судей; краткое изложение содержания принятого решения; основания, по которым в апелляционной жалобе заявлено требование о проверке законности и обоснованности решения; доводы, изложенные в отзыве на апелляционную жалобу; объяснения лиц, участвующих в деле и присутствующих в судебном заседании; обстоятельства дела, установленные арбитражным судом апелляционной инстанции; доказательства, на которых основаны выводы суда об этих обстоятельствах; законы и иные нормативные правовые акты, которыми руководствовался суд при принятии постановления; мотивы, по которым суд отклонил те или иные доказательства и не применил законы и иные нормативные правовые акты, на которые ссылались лица, участвующие в деле; мотивы, по которым суд апелляционной инстанции не согласился с выводами суда первой инстанции, если его решение было отменено полностью или в части; выводы о результатах рассмотрения апелляционной жалобы; положение о распределение между сторонами судебных расходов.
Поскольку, в соответствии со ст. 266 АПК РФ, в апелляционной инстанции дело рассматривается по правилам рассмотрения дела судом первой инстанции с особенностями, предусмотренными нормами об апелляционном производстве, то при наличии оснований, согласно ст. 176 АПК РФ, апелляционная инстанция, как и первая инстанция арбитражного суда, вправе вынести резолютивную часть постановления.
В случаях оглашения только резолютивной части постановления апелляционная инстанция объявляет день и час, когда лица, участвующие в деле, могут ознакомиться с мотивированным постановлением. Эта дата должна быть записана в протокол судебного заседания апелляционной инстанции.
Мотивированное постановление и ранее объявленная резолютивная часть постановления подписываются всеми судьями, участвовавшими в его принятии. Резолютивная часть составленного мотивированного постановления должна дословно соответствовать резолютивной части постановления, объявленной в день разбирательства дела.
К делу приобщается как резолютивная часть постановления, так и постановление, составленное в окончательной форме.
В случае объявления в заседании только резолютивной части постановления датой принятия постановления считается дата объявления постановления в полном объеме (ст. 176 АПК РФ).
В заседании арбитражного суда апелляционной инстанции, а также при совершении отдельных процессуальных действий вне судебного заседания составляется протокол. К содержанию протокола, порядку его ведения и подписи, а также представления и рассмотрения замечаний на протокол применяются правила, содержащиеся в ст. 155 АПК РФ.
Отсутствие в деле протокола заседания арбитражного суда апелляционной инстанции, неподписание его председательствующим в судебном заседании, секретарем судебного заседания или помощником судьи либо подписание его не этими лицами является безусловным основанием к отмене постановления апелляционной инстанции (п. 6 ч. 4 ст. 288 АПК РФ).
Копии постановления в пятидневный срок со дня принятия направляются лицам, участвующим в деле заказным письмом с уведомлением о получении или вручается им под расписку в 5-дневный срок со дня принятия.
Постановление арбитражного суда апелляционной инстанции вступает в законную силу со дня его принятия и может быть обжаловано в арбитражный суд кассационной инстанции.
6. Особенности апелляционного производства по жалобам на определение арбитражного суда первой инстанции
Арбитражное процессуальное законодательство предусматривает возможность самостоятельного обжалования в апелляционном порядке не только решений, но и не вступивших в законную силу определений, постановленных судом первой инстанции при рассмотрении дела по существу.
Определения арбитражного суда первой инстанции обжалуются отдельно от обжалования судебного акта, которым заканчивается рассмотрение дела по существу, в предусмотренных законом случаях, а также если это определение препятствует дальнейшему движению дела (ч. 1 ст. 272, ст. 188 АПК РФ), в срок, не превышающий десяти дней со дня поступления такой жалобы в суд.
Например, АПК РФ предусматривает обжалование отдельно от решения определения судьи о возвращении искового заявления (ст. 129), определения арбитражного суда о приостановлении производства по делу, об отказе в возобновлении производства по делу (ст. 147), определение об обеспечении иска или отказа в обеспечении иска (ст. 93), об отмене обеспечения иска и об отказе в отмене обеспечения иска (ст. 97), об оставлении заявления без рассмотрения (ст. 149), о прекращении производства по делу (ст. 151) и др.
Субъекты апелляционного обжалования определений: лица, участвующие в деле; прокурор, государственные и иные органы, лица, не участвовавшие в деле, о правах и об обязанностях которых арбитражный суд принял судебный акт, и т.д.
Жалобы на определения подаются в арбитражный суд апелляционной инстанции и рассматриваются им по правилам, предусмотренным для подачи и рассмотрения апелляционных жалоб на решения арбитражного суда первой инстанции, с особенностями, предусмотренными АПК РФ.
Арбитражный суд по результатам рассмотрения жалобы на определение вправе:
– оставить определение без изменения, жалобу без удовлетворения;
– отменить определение арбитражного суда первой инстанции и направить вопрос на новое рассмотрение в арбитражный суд первой инстанции;
– отменить определение полностью или в части и разрешить вопрос по существу.
К апелляционной жалобе на определение арбитражного суда о возвращении искового заявления должны быть приложены возвращенное исковое заявление и документы, прилагавшиеся к нему при подаче в арбитражный суд.
Заключение
Апелляционное производство в арбитражном судопроизводстве России представляет собой деятельность арбитражных судов по пересмотру решений и определений арбитражных судей, не вступивших в законную силу.
В настоящее время правила апелляционного обжалования закреплены в главе 34 АПК РФ (ст.257-272).
Целью апелляции является проверка законности и обоснованности не вступивших в законную силу решений и определений арбитражных судей путем повторного рассмотрения и разрешения гражданского дела, в пределах поданной апелляционной жалобы. При этом суд апелляционной инстанции исследует и фактическую и юридическую сторону дела.
Апелляционная инстанция обязана разрешить дело по существу, апелляционный суд пересматривает по апелляционной жалобе решение арбитражного судьи, обязан устранить допущенные ошибки, но не обязан отменять по существу правильное решение судьи.
Апелляционной инстанции не даны полномочия по направлению дела в новое рассмотрение в нижестоящий суд. И в этом заключается ее несомненное достоинство в деле ускорения судопроизводства по делам. Практика свидетельствует, что кассационные инстанции охотнее возвращают дело на новое рассмотрение в тот же или другой суд первой инстанции, чем пользуется правом перерешения дела, поскольку в этом случае они принимают на себя ответственность, а кассационное определение становится объектом надзорного обжалования.
Апелляционное производство – форма проверки законности и обоснованности судов. Для проверки аналогичных актов федеральных судов используется кассационное производство.
Список литературы
1. Арбитражный процессуальный кодекс Российской Федерации” от 24.07.2002 N 95-ФЗ принят ГД ФС РФ 14.06.2002 в ред. от 09.03.2021 // СПС “Консультант Плюс”
2. Арбитражное процессуальное право: Учебное пособие” (Ефимова В.В.) (“Дашков и К”, 2009) 432 с.
3. Арбитражный процесс: Учебник для вузов / Под ред. проф. М.К. Треушникова. М.: ООО “Городец-Издат”, 2003.
4. Федеральный закон от 8 января 1998 г. N 6-ФЗ “О несостоятельности (банкротстве)” // Собрание законодательства Российской Федерации, 12 января 1998 г., N 2. Ст. 222.
5. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 119-ФЗ “Об исполнительном производстве” // Собрание законодательства Российской Федерации, 28 июля 1997 г., N 30. Ст. 3591.
6. Арбитражный процесс. Учебное пособие. М.: 2000.
7. Мацюк А.Н. Особенности рассмотрения арбитражным судом дел о несостоятельности (банкротстве) кредитных организаций //Арбитражное право. № 4, 2000.
8. Постатейный комментарий к Арбитражному процессуальному кодексу Российской Федерации/Издание 2-е, дополненное и переработанное. – М.: Юридическая фирма КОНТРАКТ, 2000.
9. Грязева В.В. Эффективность деятельности суда апелляционной инстанции // Арбитражный и гражданский процесс. 2005. N 1.
10. Зайцев И.М. Теоретические вопросы устранения судебных ошибок в гражданском процессе: Автореф. дис. … д-ра юрид. наук. Саратов, 1987. С. 92.
11. Подвальный И.О. Особенности и проблемы апелляционного производства в арбитражном процессе Российской Федерации // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. АПК и ГПК 2002 г.: сравнительный анализ и актуальные проблемы правоприменения. М., 2004. С. 336.
12. Гоняев М. О праве тяжущихся представлять новые доказательства в апелляционную инстанцию // Журнал гражданского и уголовного права. 1884. Кн. 6.
Минералогический состав почв и почвообразующих пород учебное пособие министерство сельского хозяйства российской федерации федеральное государственное образовательное учреждение
— [ Страница 1 ] — образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова» О.А. Скрябина МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД Учебное пособие Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 110101 и агропочвоведение», «Агрохимия 020701 «Почвоведение», 110102 «Агроэкология» Пермь ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА» 2021 УДК 631. Скрябина О.А. Минералогический состав почв и почвообразующих пород [Текст]: учебное пособие, О.А. Скрябина, М-во с.-х. РФ, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА» – Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2021. – с. см. – экз. Рецензенты: Березнев В.А. кандидат геолого-минералогических наук, профессор ПГСХА; Ворончихина Е.А., старший научный сотрудник Естественнонаучного института Пермского государственного университета, доцент, кандидат географических наук. В учебном пособии излагаются сведения о преобладающих в составе твёрдой фазы почв первичных и вторичных минералах, их влиянии на химические, физико-химические, агрофизические свойства и плодородие почв. Специальный раздел посвящён характеристике минералогического состава почв Пермского края. Содержание Введение 1. Первичные минералы 1.1. Общая характеристика первичных минералов 1.2. Основные группы первичных минералов и их роль в почвах 2. Вторичные минералы 2.1. Генезис вторичных минералов 2.2. Глинистые минералы почв 2.2.1. Значение глинистых минералов 2.2.2. Строение кристаллической решётки глинистых минералов 2.2.3. Диагностические признаки глинистых минералов 2.2.4. Минералы группы каолинита 2.2.5. Минералы группы монтмориллонита 2.2.6. Минералы группы гидрослюд 2.2.7. Минералы группы вермикулита 2.2.8. Минералы группы хлоритов 2.2.9. Минералы группы почвенных хлоритов 2.2.10. Смешаннослойные минералы 2.3. Неглинистые компоненты тонкодисперсных фракций почв 2.3.1. Палыгорскит и сепиолит 2.3.2. Аллофаны и имоголит 2.3.3. Аморфные оксиды кремния 2.3.4. Минералы гидроксидов железа и алюминия 2.3.5. Минералы гидроксидов марганца 2.4. Минералы – соли 3. Процессы образования, трансформации и перемещения глинистого материала в почвах, их диагностическое значение 4. Минералогический состав почвообразующих пород и почв Пермского края 5. Изменение минералогического состава почв под влиянием антропогенных факторов Заключение Словарь употребляемых понятий и терминов Список литературы Введение Минералы являются главной составной частью твёрдой фазы почв, так как на их долю приходится в среднем 95-98% её массы. Этим определяется важность изучения свойств почв на минералогическом уровне. Почвоведение возникло и развивалось долгое время в системе геологических наук, а его основоположник В.В. Докучаев по образованию был геологом. Литологический фактор он включил в число природных факторов почвообразования. Здесь уместно сослаться на замечание И.А. Соколова (2004), что, в отличие от остальных факторов рельеф, растительность, (климат, абсолютный и относительный возраст), которые, в основном, определяют механизм и темпы почвообразования, минеральный субстрат создаёт ещё и ту вещественную основу, в массе которой формируется почвенный профиль. Почвенная минералогия рассматривается как своеобразная анатомия почв, её проблемы обсуждаются на Всероссийских съездах Докучаевского общества почвоведов, на Международных конгрессах почвоведов. Перечислим основные положения, характеризующие роль минералов в почвах. Минералогический состав определяет валовой 1. (элементный) химический состав почв, в том числе содержание биологически важных элементов Р, К, Са, Мg, Na, микроэлементов, кроме азота, носителем которого является гумус. В этом заключается ресурсная экологическая функция минералов. 2. Глинистые минералы являются носителями физико-химической поглотительной способности. Чем сильнее она выражена, тем плодороднее почва. 3. С минералогическим составом связаны важнейшие физические и технологические свойства почв: гранулометрический состав, плотность, плотность твёрдой фазы, гидрофильность, пептизация, набухание, пластичность, крошение, удельное сопротивление обработке, способность к структурообразованию, теплоёмкость, теплопроводность и так далее. 4. Минералы материнских пород вносят вклад в энергетический баланс почвообразования, так как они обладают поверхностной энергией и энергией кристаллических решёток. 5. Превращение минеральных соединений обуславливает эволюцию, саморегулируемость и устойчивость почв к негативным антропогенным воздействиям. Глинистые минералы, возможно, являются катализаторами 6. превращения органических веществ в почвах. Например, монтмориллонит способствует полимеризации фенольных соединений, Са-иллит, Са монтмориллонит – синтезу гуминовых и фульвокислот из фенольных компонентов, каолинит – полимеризации аспарагиновых кислот и серина (Т.А. Зубкова, 1989). Изучение минералогического состава необходимо не только для понимания свойств, но также и особенностей генезиса почв, так как минералогический состав создаёт предпосылки для различной интенсивности и направленности почвообразовательных процессов гумусово – аккумулятивного, внутрипочвенного выветривания, лессиважа, оподзоливания, оглеения, бурозёмообразования и других. Этим определяется важность учёта минералогического состава при классификации почв. В.М. |
Фридланд И.А.Соколов предложили рассматривать (1982), (2004) минералогический и гранулометрический состав почв как самостоятельный объект почвенной классификации.
Современная классификация почв России учитывает (2004) минералогические свойства почв прямо или косвенно на всех таксономических уровнях, а также при диагностике генетических горизонтов по процессам миграции и аккумуляции оксидов железа, карбонатов, глинисто-гумусовых соединений.
Если учесть, что возраст большинства минералов мезо-кайнозойский, то есть исчисляется десятками и сотнями миллионов лет, то разрушение почвы при нерациональной антропогенной деятельности можно рассматривать как потерю невозобновимого природного ресурса.
В учебном пособии дана характеристика первичных минералов, входящих в состав крупнодисперсных фракций (песчаных, пылеватых), а также вторичных минералов, преобладающих в предколлоидной и коллоидной фракциях (менее 0,001 мм).
Отдельный раздел посвящён минералогическому составу почв Пермского края.
Задачи учебного пособия:
Дать студентам информацию о значении минералогического состава для 1.
свойств почв.
Облегчить изучение морфологических и кристаллохимических свойств 2.
основных первичных и вторичных минералов почв.
При написании пособия использованы публикации по различным разделам почвенной минералогии, на которую сделаны ссылки в тексте и списке литературы.
Основу приводимой информации составляют следующие монографии:
Горбунов Н.И. Минералогия и коллоидная химия почв (1974);
Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв (1978);
Градусов Б.П. Минералы со смешаннослойной структурой в почвах (1976);
Соколова Т.А. Глинистые минералы в почвах гумидных областей СССР (1985);
Соколова Т.А. Глинистые минералы в почвах (2005).
Первичные минералы 1.
Общая характеристика первичных минералов Минералы твёрдой фазы почвы могут быть разделены по происхождению и свойствам на две группы: первичные, образованные при магматических, частично метаморфических процессах, и вторичные, имеющие преимущественно экзогенное (гипергенное) происхождение.
Начнём характеристику минералогического состава почв и почвообразующих пород с первичных минералов.
Преобладающая часть их представлена алюмосиликатами, на долю которых приходится 75-85% массы осадочного слоя литосферы.
Их главными составными элементами являются кремний и алюминий.
Оба эти элемента занимают особое место в химии и кристаллохимии.
Особенность кремния состоит в том, что он имеет 4 заряда, вследствие чего даёт много разнообразных соединений. Алюминий способен замещать кремний в кристаллической решётке, даёт соединения с ним, а также с кислородом, т.е. обладает свойствами катиона и аниона.
Общая характеристика первичных минералов включает следующие основные положения:
Первичные минералы входят в состав преимущественно крупных 1.
фракций почвы – песчаной и пылеватой, имеющих размер более 0,001 – 0, мм.
Переходят в состав почвы из магматических и метаморфических пород в 2.
результате процессов физического выветривания, не меняя химического состава, то есть являются остаточным материалом.
Имеют жёсткую, неподвижную кристаллическую решётку, практически 3.
не обладают влагоёмкостью, физико-химической поглотительной способностью.
Обилие первичных минералов в твёрдой фазе почв свидетельствует об 4.
их относительной молодости. С увеличением возраста почв содержание и число видов первичных минералов постепенно уменьшается. В древних палеоавтоморфных почвах первичные минералы представлены наиболее устойчивыми против выветривания видами.
Содержание первичных минералов в почвообразующих породах и 5.
почвах коррелирует с гранулометрическим составом.
Они составляют 90-98% массы песков, 50-80% массы суглинков, 10-12% массы глин.
Последовательность местонахождения первичных минералов такова:
6.
1. Магматические горные породы (природные ассоциации первичных минералов) Физическое выветривание, геологический транспорт 2. Осадочные горные породы. Состоят из первичных и вторичных минералов Процесс почвообразования 3. Твёрдая фаза почв, песчаные и пылеватые фракции Первичные минералы содержат исходный запас элементов питания 7.
растений, кроме азота, в значительной мере определяют элементный химический состав почв, их физические свойства.
Современное земледелие использует минеральный потенциал мезо 8.
кайнозоя. Исходя из этого, почвы можно отнести к невозобновимым природным ресурсам.
По химическому составу первичные минералы можно разделить на следующие 3 группы:
Первичные силикаты и алюмосиликаты.
1.
Первичный кварц.
2.
Прочие минералы.
3.
Далее приводится характеристика указанных минералов.
Первичные силикаты и алюмосиликаты Строение кристаллической решётки. Элементарной структурной единицей кристаллической решётки является кремнекислородный тетраэдр [SiO4]4- в центре которого располагается ион Si, в вершинах ионы кислорода (рис 1).
Рис. 1 Кремнекислородный тетраэдр (а) и его проекция на плоскость грани (б). Малый кружок – атом кремния;
большие кружки – атомы кислорода;
большой кружок, обозначенный пунктиром, – атом кислорода, лежащий вне плоскости чертежа;
в – плотнейшая тетраэдрическая упаковка атомов.
В природе известно около 800 видов этих минералов. Причины их разнообразия заключаются в следующем:
1. Различные способы пространственного соединения между собой тетраэдров, о чём будет сказано ниже.
2. Широко происходящие в природе изоморфные замещения кремния другими катионами, чаще всего алюминием, а также трёхвалентным железом, хромом, титаном, германием, цирконием.
Образовавшийся в результате замещения алюмокислородный тетраэдр имеет форму [AlO4]5-.
3. Присоединение кристаллической решёткой различных катионов для компенсации избыточных зарядов алюмо- и кремнекислородных тетраэдров.
1.2 Основные группы первичных минералов и их роль в почвах Железо-магнезиальные алюмосиликаты В магматических породах их содержание составляет 17%. Поскольку они легко выветриваются, наиболее распространены в молодых почвах на элювии основных, ультраосновных пород.
Исчезают в латеритах, красноземах, сформированных на древних корах выветривания.
В условиях гумидного климата характерны для аллювиальных почв, сформированных на водно-ледниковых отложениях.
Островные силикаты и алюмосиликаты Структурные группы минералов:
Островные ортосиликаты Кристаллическая решетка образована одиночными, изолированными друг от друга кремнекислородными тетраэдрами, не имеющими общих атомов кислорода.
Анионный радикал [SiO4]4- тетраэдры соединяются между собой катионами Fe, Mg, Be, Zn, Mn, Ca, Cr, Sr.
Основные диортосиликаты Отличаются от предыдущих тем, что в их структуре наблюдаются обособленные пары тетраэдров, имеющих по одному общему кислороду.
Анионный радикал [Si2O7]6- (рис. 2, 3).
Рис. 2 Структура из обособленных Рис.3 Обособленные кремнекислородные кремнекислородных тетраэдров группы в структуре силикатов: 1 кремний 2 – кислород Островные силикаты с кольцевыми анионными радикалами Они отличаются наличием обособленных кольцевых группировок из трех, четырех или шести тетраэдров. Их радикалы соответственно [Si3O9]6-, [Si43O9]8-, [Si6O18]12-.
Виды островных силикатов и алюмосиликатов.
Форстерит Mg2[SiO4] Оливин (Mg,Fe)2 [SiO4] Фаялит Fe2[SiO4] Андрадит Ca3Fe2[SiO4] Альмандин Fe3Al2[SiO4] Эпидот Ca2(Al, Fe)3 O(OH) [SiO4] [Si2O7] Турмалин (Na, Ca) (Li, Mg, Al)3 (Al, Fe, Mn)6 (OH)4 [BO3]3 [Si6O18] Цепочечные силикаты и алюмосиликаты Структуры этих силикатов представляют собой обособленные непрерывные цепочки, в которых у каждого тетраэдра по два общих атома кислорода. Радикал структуры [Si2O6]4- (рис.4).
Рис. 4 Цепочка кремнекислородных тетраэдров в структуре пироксенов:
1 – кремний, 2 – кислород К силикатам с цепочечной структурой относятся важные породообразующие минералы, составляющие группу пироксенов. Это силикаты Ca, Mg, Fe, в которых присутствуют Al, Na, Li.
Для пироксенов характерно широкое изоморфное замещение одних катионов другими.
Виды цепочечных минералов:
Авгит (Ca, Mg) (Mg, Fe2 , Fe3 , Al) [(Al, Si)2 O6] Диопсид Ca, Mg [Si2O6] Геденбергит Ca, Fe [Si2O6] Эгирин Na Fe [Si2O6] Ленточные силикаты и алюмосиликаты Кристаллическая решетка состоит из сдвоенных цепочек тетраэдров Кремний значительно замещен алюминием и железом.
(рис. 5).
Отрицательный заряд нейтрализован Ca2 , Mg2 . Анионный радикал [Si4O11]6 Рис. 5 Лента кремнекислородных тетраэдров в структуре амфиболов:
1 – кремний, 2 – кислород К силикатам ленточной структуры относится большая группа породообразующих и почвообразующих минералов – амфиболов:
Роговая обманка (Ca, Na) (Mg, Fe)4 (Al, Fe) [(Al, Si)4 O11I2 (OH)2] Актинолит Ca5 (Mg, Fe)5 [Si4O11] (OH) Тремолит Ca5 Mg5 (OH)2 [Si4O11] Значение железо-магнезиальных алюмосиликатов Эти минералы являются первоисточником большого количества 1.
микроэлементов.
При их выветривании образуются монтмориллонитовые глины, хлориты.
2.
Первичные слюды Содержание слюд в магматических породах около 4%, причем в кислых породах и развитых на них почвах преобладает мусковитовая слюда, в основных породах – биотитовая.
Количество первичных слюд в почвах обусловливается биоклиматическими условиями выветривания и сортировки компонентов осадочных и горных пород.
Наиболее значительно содержание слюд в почвах пустынь, в аллювиальных почвах, ирригационных наносах. Меньше всего их в почвах влажных субтропиков, тропиков. Кристаллы слюд вследствие совершенной спайности встречаются во всех гранулометрических фракциях, в том числе коллоидной и предколлоидной.
По строению кристаллической решетки первичные слюды относятся к слоистым (листовым) силикатам (рис 6, 7).
Рис. 6 Лист кремнекислородных тетраэдров Анионный радикал [Si2O5]2-. Кристаллические решетки образуются чередованием непрерывных плоскопараллельных сеток из гексагональных колец тетраэдров, причем последние имеют одну свободную вершину. Слои соединены катионами Mg, Ca, K, Na, Al, которые находятся в межпакетном пространстве.
Рис. 7 Схематическое изображение структуры мусковита 1 – кислород;
2 – гидроксилы;
3 – алюминий;
4 – калий;
5 – кремний (на замещён алюминием) В группу слюд входят минералы:
мусковитовая (калийная) – KАl2[AlSi3O10](OH, F)2;
серицитовая – тонкочешуйчатая разновидность мусковитовой слюды;
биотитовая (железо-магнезиальная) – K(Fe,Mg)3[AlSi3O10](OH, F)2;
флогопитовая (магнезиальная) – KMg3[AlSi3O10](OH, F)2;
Значение первичных слюд:
Крупнозернистые слюды улучшают физические свойства почв, 1.
увеличивая их водо- и воздухопроницаемость.
Слюды, особенно мусковитовая, являются источником калийного 2.
питания растений.
Слюды служат наиболее вероятным, по мнению С.А. Шобы (1972), 3.
источником образования гидрослюд, смешаннослойных и других глинистых минералов.
Полевые шпаты Полевые шпаты наиболее распространенные в литосфере и – магматических породах минералы. Их содержание в магматических породах 60%, в литосфере 50%.
В почвах, вследствие процессов выветривания, их содержание снижается до 10-20% эти минералы распространены главным образом, в песчаных (1 0,05 мм) и пылеватых (0,05-0,001 мм) фракциях почв.
По строению кристаллической решетки полевые шпаты относятся к каркасным алюмосиликатам (рис. 8).
Рис. 8 Каркас из кремнекислородных тетраэдров 1 – кремний, 2 – кислород Тетраэдры соприкасаются всеми четырьмя вершинами и их атомы кислорода являются общими. В чистой структуре этого типа не будет свободных валентностей, которые бы позволили войти в структуру другим атомам.
Именно такому случаю отвечает структура кварца [SiO2]0.Однако кремний тетраэдров в той или иной степени изоморфно замещается Al, Ge, Ti, Cr, Zr. Каждое замещение четырехвалентного кремния трехвалентным Al вызывает появление одной свободной валентности, и радикал структуры будет иметь вид [Al m Si n O2 (m n)]m-. Отрицательный заряд нейтрализуется катионами K, Na, Ca, Ba.
Виды полевых шпатов Калиевые полевые шпаты:
– ортоклаз KAlSi3O8 (моноклинная сингония) – микроклин KАlSi3O8 (триклинная сингония).
Натрий-кальциевые полевые шпаты-плагиоклазы, представленные двумя крайними членами ряда: кислым плагиоклазом альбитом NaAlSi3O8 и основным плагиоклазом анортитом CaAl2Si2O8, а также их изоморфными смесями, в том числе средним плагиоклазом лабрадором Ab50An50, содержащим примерно равные количества альбита и анортита.
Значение полевых шпатов:
1. Полевые шпаты активно влияют на агрофизические свойства, входя в песчаные и пылеватые фракции, оптимальное количественное содержание которых обусловливает среднесуглинистый и легкосуглинистый гранулометрический состав.
2. Являются одним из источников образования вторичных, в том числе предположительно глинистых минералов, при выветривании переходя в них через аморфную фазу (Ковда В.А., Трубин А.И., 1977).
Ортоклаз – один из источников калийного питания растений, хотя слюдам и гидрослюдам принадлежит в этом отношении более важная роль, так как содержащийся в них калий доступен растениям. По данным И.Г.
Важенина, калий усваивается из полевых шпатов лишь при измельчении до 0,001 мм.
Цеолиты Цеолиты – алюмосиликаты кальция и натрия, кристаллическая решетка которых состоит из тетраэдров состава [SiO2] и [AlO4], образующих объемные каркасные структуры (рис. 9).
Рис.9 Схематическое изображение структуры цеолитов Алюмосиликатный остов пронизан сообщающимися полостями и каналами, способствующими свободной диффузии и обмену катионов, компенсирующих отрицательный заряд каркаса.
Имеют размеры кристаллов 0,1 – 0,01 мм.
Месторождения цеолитов встречаются в осадочных и вулканогенно осадочных породах. Возможно, имеют также гидротермальный генезис.
В лаборатории синтезированы за 17 дней при температуре 2300С (пермутиты).
Материалы VІІ Международной конференции по месторождениям, свойствам и применению природных цеолитов (2006, США) показали, что во многих странах мира в последние годы интенсивно ведутся изыскания по возможности применения этих минералов в растениеводстве.
Цеолиты могут использоваться как детоксиканты почв, загрязненных катионами тяжелых металлов, как носители и пролонгаторы действия гербицидов.
Таблица Некоторые химические и физико-химические свойства цеолитов (по Андроникашвили Т.Г., 2008) Идеализированный состав Свободный Размерность Система ЕКО, мг Цеолит Типичная формула элементарной ячейки объем, % каналов, каналов экв/100г Анальцим Одномерная Na2O*Al2O3*4SiO2*2H2O Na16(Al16Si32O96)*16H2O 18 2,6 Гейландит Двухмерная CaO*Al2O3*7SiO2*6H2O Ca4(Al8Si28O72)*24H2O 39 4,0*5,5 Клиноптилолит Двухмерная Na,K*Al2O3*10SiO2 (Na,K)6 (Al6Si30O72)*20H2O 34 3,9*5,4 Морденит Двухмерная Na2O*Al2O3*10SiO2*6H2O Na8(Al8Si40O96)*24H2O 28 2,9*5,7 Филлипсит Трехмерная (Ca,K2,Na2)O*Al2O3*4SiO2*4H2O (Na,K)5 (Al5Si11O32)*20H2O 31 4,2*4,4 Ломонтит Одномерная CaO*Al2O3*4SiO2*4H2O 34 4,6*6,3 Ca4(Al8Si8O48)*16H2O Обогащение почвы природными цеолитами в дозах порядка 20 т/га повышало урожайность овощных, зерновых, плодовых культур.
Цеолитсодержащие породы могут входить в состав субстрата для выращивания сельскохозяйственных культур в защищенном грунте.
Прочие минералы Их содержание в магматических породах в том числе 7%, алюмосиликатов – 6%. К последним относятся особенно устойчивые при выветривании минералы.
Не относятся к алюмосиликатам (1%) Апатит Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH) Магнетит Fe3O Пирит FeS Контрольные вопросы Какие минералы относятся к первичным ?
1.
В каких фракциях почв преобладают первичные минералы ?
2.
Количественное содержание первичных минералов в почвах разного 3.
гранулометрического состава ?
Причины разнообразия первичных алюмосиликатов ?
4.
Какие минералы относятся к железо-магнезиальным, каково строение их 5.
кристаллической решетки ?
Значение железо-магнезиальных силикатов для свойств почв ?
6.
Какие особенности характерны для кристаллической решетки 7.
первичных слюд, как они влияют на их физические свойства ?
Наиболее распространенные виды слюд ?
8.
Участие полевых шпатов в строении литосферы, магматических пород 9.
почв ?
10. Роль полевых шпатов в почвах ?
11. Строение, виды цеолитов, их применение в растениеводстве ?
2. Вторичные минералы 2.1. Генезис вторичных минералов Вторичные минералы можно разделить на следующие группы:
Глинистые;
1.
Неглинистые (кристаллические и аморфные), в том числе 2.
простые соли (карбонаты, сульфаты, фосфаты, нитраты и т.д.), а также оксиды и гидроксиды железа, алюминия, марганца.
Генезис данных минералов включает разнообразные процессы и ниже характеризуется на концептуальном уровне. Их образование протекает в зоне выветривания (гипергенеза) под влиянием экзогенных геологических процессов.
Начальным этапом преобразования первичных минералов во вторичные является химическое и биологическое выветривание. При химическом выветривании под воздействием воды, диоксида углерода и кислорода воздуха минералы глубинных зон Земли, возникшие в условиях высоких давлений и температуры, разрушаются с образованием минералов, устойчивых на поверхности литосферы.
В результате выветривания значительная часть вещества исходных минералов переходит в раствор, коллоидный или ионный. Вслед за мобилизацией вещества наступает его миграция (геологический транспорт), осуществляемый поверхностными и подземными водами, ветром и т.д.
Миграция завершается седиментогенезом, при котором вторичные минералы образуются на дне Мирового океана, в озёрах, болотах.
Наглядное представление об образовании вторичных минералов из первичных дают схемы К.Д. Глинки (на примере гидролиза преобладающих в земной коре алюмосиликатов – полевых шпатов). Реакция гидролиза заключается во взаимодействии этих минералов с ионами водорода диссоциированных молекул воды, что приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных металлов (K, Na, Ca, Mg, Ba) их кристаллической решётки на ион Н (протон). Высокая активность протона обеспечена его значительной концентрацией в тонких порах породы, высокой плотностью заряда вследствие малого ионного радиуса, слабой гидратацией (гидратная оболочка включает одну молекулу воды с образованием гидроксония Н3О ), низким координационным числом – 2, в то время как у К , Na , оно составляет 6.
Вытесняя катионы, которые компенсируют отрицательный заряд каркасной кристаллической решётки, протон вызывает её деформацию вследствие отталкивания отрицательно заряженных тетраэдров. Затем, после вытеснения части тетраэдрического алюминия, решётка распадается на фрагменты коллоидных размеров: Al(OH)3, Fe(OH)3, Mg(OH)2, SiO2·n H2O и т.д.
Ряд авторов (Ковда В.А., 1977) считают, что из этих продуктов полного разрушения кристаллической решётки в результате процессов неосинтеза могут образовываться глинистые минералы в такой последовательности:
– силификация – взаимная коагуляция отрицательно заряженных коллоидных соединений кремнезёма и положительно заряженных коллоидов полуторных оксидов, в результате чего образуются аллофаноиды – глиноподобные аморфные минералы по схеме SiO2·n H2O- R2O3 аллофаноиды;
– аллофаноиды, приобретая кристаллическое строение, переходят в простейший глинистый минерал каолинит;
– если имеет место дальнейший приток оксидов кремния, калия, магния, то в нейтральной среде каолинит может трансформироваться в более сложные по строению глинистые минералы – монтмориллонит, вермикулит.
Выветривание первичных минералов можно представить в виде следующих схем:
Полевые шпаты KAlSi3O8 nH2O mCO2 K2CO3 SiO2·nH2O H2Al2Si2O8·H2O ОРТОКЛАЗ NaAlSi3O8 nH2O mCO2 Na2CO3 SiO2·nH2O H2Al2Si2O8·H2O АЛЬБИТ CaAl2Si2O8 nH2O mCO2 CaCO3 SiO2·nH2O H2Al2Si2O8·H2O АНОРТИТ ОПАЛ КАОЛИНИТ Безводные железо-магнезиальные алюмосиликаты (Mg,Fe)2SiO4 nH2O mCO2 Mg6(OH)8[Si4O10] Fe2O3·nH2O SiO2·nH2O ОЛИВИН СЕРПЕНТИН ЛИМОНИТ ОПАЛ Mg6(OH)8[Si4O10] nH2O mCO2 MgCO3 SiO2·nH2O Из приведённых концептуальных схем видно, что при выветривании образуются три группы продуктов.
Первая группа продуктов выветривания К ней относятся простые соли – карбонаты, которые при обменных реакциях могут переходить в сульфаты, нитраты, хлориды и т.д. Ежегодно в Мировой океан поступает 2 млрд 735 млн тонн легкорастворимых продуктов выветривания. В бессточных пустынных и полупустынных регионах земного шара ежегодно образуется около 1 млн тонн солей, вызывающих засоление грунтовых вод, почвообразующих пород, почв. На дне водоёмов эти соединения проходят последовательно стадии седиментогенеза, диагенеза, катагенеза.
Седиментогенез – выпадение осадка из перенасыщенного раствора, при коагуляции или взаимной коагуляции коллоидных растворов. Так образуются химические осадочные горные породы – галит, сильвин, карналлит, гипс, ангидрид, мирабилит, боксит, лимонит, фосфорит, пиролюзит.
Диагенез включает следующие процессы:
1. Дегидратация;
2. Окислительное минералообразование в группе малоустойчивых компонентов;
3. Восстановительное минералообразование;
4. Перераспределение аутигенных минералов и возникновение стяжений.
В стадии диагенеза возникают такие минералы, как марказит, опал, халцедон, кварц, гидрогетит, пиролюзит, барит, целестин, кальцит, сидерит, глауконит, гидрослюды, монтмориллонит.
При катагенезе происходит литификация (окаменение) пород влиянием главным образом усиливающегося давления, частичное преобразование терригенных и частично аутигенных компонентов без их метаморфизма.
В результате регрессии моря образованные на его дне осадочные горные породы и слагающие их минералы входят в состав осадочного чехла литосферы.
Вторая группа продуктов выветривания Представлена коллоидным раствором кремнекислоты SiO2·nH2O, который частично в форме золя мигрирует в грунтовые и речные воды. В речных водах на его долю приходится около 11% плотного остатка.
Большая их часть кремнекислоты коагулирует и выпадает на месте в форме геля SiO2·nH2O (минерал опал), содержащий от 2 до 30% воды. При дегидратации опал переходит в халцедон SiO2.
Третья группа продуктов выветривания Представлена глинистыми минералами. Пути их образования в природе не ограничиваются процессом выветривания, о чём будет сказано ниже.
В соответствии с данными Ф.В. Чухрова, существует следующая взаимосвязь между исходными магматическими и метаморфическими породами и характерными минералами кор выветривания.
Исходные породы Конечные минералы Гранит Каолинит Гранит, умеренный вынос оснований Каолинит и монтмориллонит Мусковито-полевошпатово Монтмориллонит, гидрослюды биотитовые гнейсы Биотитовые гнейсы Нонтронит, гидрослюды Мусковитовые гнейсы Гидрослюды, каолинит Хлориты, гидрослюды, каолинит, Диориты гидрогетит Каолинит по полевым шпатам, Габбро нонтронит по пироксенам Глинистые минералы термодинамически достаточно устойчивы, но в условиях жаркого, влажного тропического климата они подвержены дальнейшему выветриванию (процесс латеритизации) с накоплением оксидов и гидроксидов Fe, Al, Ti и др.
H2Al2Si2O8·H2O Al2O3·H2O SiO2·nH2O КАОЛИНИТ ГИББСИТ (ГИДРАРГИЛЛИТ) Латеритные коры выветривания могут иметь мощность до нескольких десятков метров. Согласно современным представлениям (Градусов Б.П., 2000), утверждение о том, что источником активного тонкодисперсного материала почв является процесс выветривания магматических пород, справедливо лишь отчасти. В действительности же глинистое вещество формировалось в огромных количествах ещё раньше постмагматическими гидротермальными процессами, а также процессами диагенетических и катагенетических изменений осадочных толщ. Значение эндогенного материала в почвообразующей толще на заключительном этапе кайнозоя увеличивается. Это обусловлено высоким стоянием континентального блока, аридизацией суши, ледовым литогенезом плейстоцена, усилившим мобилизацию древних, в том числе гидротермальных образований.
Кроме указанных глобальных процессов, имеют место более частные случаи экзогенного минералообразования. Приведём некоторые из них.
Химическое выветривание сульфидов.
nH2O mO2 FeSO4 Fe2(SO4)3 Fe2O3·nH2O FeS2 ПИРИТ ЛИМОНИТ PbS PbSO4 PbCO ГАЛЕНИТ АНГЛЕЗИТ ЦЕРРУСИТ Образование минералов в болотах.
Характерные минералы – сидерит FeCO3, лимонит Fe2O3·nH2O, вивианит Fe3(PO4)2·8H2O.
Биохимическое минералообразование Минерализация гуано в условиях жаркого сухого климата привела к образованию месторождения чилийской селитры NaNO3.
Глинистые минералы почв Значение глинистых минералов Глинистые минералы вторичные (коллоидно-дисперсные алюмосиликаты) имеют размер кристаллов менее 0,0001 – 0,0002 мм.
Поэтому они изучаются специальными методами: термическим, рентгеновского фазового анализа, электронно-микроскопическим.
Содержание этих минералов колеблется от нескольких процентов в песчаных, супесчаных почвах до 20-40% в тяжелосуглинистых, глинистых.
Роль глинистых минералов в почвах заключается в следующем:
Они обусловливают современную динамику, эволюцию и 1.
саморегулируемость почв как важнейшего компонента биосферы.
Процессы образования, трансформации, перемещения, разрушения глинистых минералов участвуют в формировании почвенного профиля. Их изучение необходимо при решении генетических проблем почвоведения.
Наряду с гумусом, определяют физико-химическую поглотительную 2.
способность почв и условия минерального питания растений.
Обусловливают выполнение почвой глобальных экологических 3.
функций биоэнергетической солнечную энергию в – («запасают»
кристаллических решётках), контактно-регуляторной, гидрологической, газовой, санитарной ит.д.
От количества и состава глинистых минералов зависят водно 4.
физические и физико-механические свойства почв – их водоудерживающая способность, липкость, пластичность, способность к структурообразованию, удельное сопротивление обработке и т.д.
Глинистые минералы оказывают влияние на почвенные 5.
микроорганизмы, так как многие представители микробиоты способны сорбироваться на поверхности глинистых минералов, а продукты их жизнедеятельности вступают с минералами в химические реакции.
Содержание и состав глинистых минералов оказывают воздействие на 6.
происходящие в почве процессы гумификации и минерализации растительных остатков и на состав и свойства образующихся в почве органических соединений, которые сорбируются на глинистых кристаллах образуя глинисто-гумусовые комплексы.
Глинистые минералы обладают большой химической активностью. На 7.
поверхности глинистых кристаллов находятся ионы кислорода и (или) гидроксильные группы, легко дающие водородные связи. Большинство глинистых минералов имеют отрицательный заряд кристаллической решётки, который нейтрализуется положительно заряженными частицами – катионами.
Вокруг находящихся на поверхности глинистых кристаллитов катионов формируется сильное электрическое поле, что способствует проявлению каталитических свойств глинистых минералов. Существует гипотеза, которая связывает образование на Земле нефтяных залежей с каталитическими функциями глинистых минералов, способствующих превращению органических остатков в нефтепродукты. Существует также гипотеза, что глинистые минералы могли играть определённую роль в возникновении жизни на Земле, способствуя превращению аминокислот в протеины.
Строение кристаллической решётки глинистых минералов Глинистые минералы имеют, в основном, кристаллическую решётку слоистого типа, за исключением палыгорскита (цепочечный минерал).
Их кристаллическую структуру можно представить как закономерное сочетание двух типов координационных многогранников – тетраэдров и октаэдров (рис. 10, 11).
Рис. 10 Схематическое изображение кремнекислородного тетраэдра (а) и сетки тетраэдров, расположенных по гексагональному мотиву (б) 1 кислород;
2— кремний Тетраэдр представляет собой четырёхгранник, имеющий 4 вершины, формула [SiO4]4 В вершинах тетраэдра располагаются ионы кислорода, в центре ион кремния.
Грани тетраэдра по своей форме близки к равносторонним треугольникам. Сочленяясь в пространстве через общие вершины, тетраэдры образуют двумерную гексагональную тетраэдрическую сетку (слой). Она называется гексагональной, поскольку пустоты этой сетки имеют довольно правильную форму шестиугольников.
Вторым «кирпичиком», который входит в кристаллические решётки глинистых минералов, является октаэдр-восьмигранник, имеющий 6 вершин.
Грани октаэдра также аналогичны равностороннему треугольнику (рис. 11 12). В вершинах октаэдра находятся гидроксильные группы ОН- и (или) ионы кислорода, в центре различные катионы. Чаще всего это Al, и тогда октаэдры Рис. 11 Схематическое изображение отдельного октаэдра (а) и октаэдрической сетки (6) 1 — гидроксилы;
2 — алюминий, магний и т. д.
называются гиббситовыми и имеют формулу (гидраргиллитовыми) [Al(OH)6]3-. Если в центре располагается катион магния, окраэдры бруситового типа, формула [Mg(OH)6]4-.
а б Рис. 12 Гексагональное кольцо из октаэдров (а) и октаэдрическая сетка (б) (проекция на плоскость). Чёрные кружки — атомы алюминия, белые ОН Октаэдры, сочленяясь в пространстве через две общие вершины, т.е.
через общие рёбра, также дают двумерную структуру – гексагональную октаэдрическую сетку.
Диагностические признаки глинистых минералов Ниже перечисляются характерные для разных групп глинистых минералов отличительные признаки.
1. Способы соединения тетраэдрических и октаэдрических слоёв (сеток) в пакеты. По этому признаку глинистые минералы могут быть:
двухслойными – пакет состоит из одного тетраэдрического и одного октаэдрического слоя, минералы типа 1: тттттттттттттт двухслойный пакет оооооооооооо трёхслойными – пакет состоит из одного октаэдрического и двух тетраэдрических слоёв, минералы типа 2:1.
тттттттттттттт оооооооооооо трёхслойный пакет тттттттттттттт четырёхслойными – минералы типа 2:2 или точнее 2:1:1, трёхслойные пакеты чередуются с ещё одним добавочным октаэдрическим слоем.
смешаннослойными – кристаллическая решётка состоит из слоёв и пакетов индивидуальных глинистых минералов.
2. Наличие изоморфных гетеровалентных замещений.
В тетраэдрах кремний может замещаться алюминием, при этом образуются алюмокислородный тетраэдр [AlO4]5-.
В октаэдрах алюминий замещается двухвалентным железом, магнием.
Изоморфные замещения повышают отрицательный заряд пакета.
3. Степень «заселения» (заполнения) октаэдров катионами.
По этому признаку все слоистые силикаты делятся на диоктаэдрические и триоктаэдрические. В диоктаэдрических структурах заполнены катионами только 2/3 всех октаэдрических пустот, причём в центре октаэдров находятся преимущественно катионы Al3 . Это минералы монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, иллит.
В триоктаэдрических слоистых силикатах все октаэдрические позиции заполнены катионами, причём в центре октаэдров находятся двухвалентные катионы, преимущественно Mg2 , в изоморфной смеси с Fe2 (гидробиотит, вермикулит, хлорит).
4. Размеры межпакетного пространства. Они могут быть различными – от 7,2 в каолините до 17 в монтмориллоните.
5. Способность сорбировать воду и органические соединения в межпакетном пространстве.
Подвижность или неподвижность кристаллической решётки, 6.
постоянство или изменчивость межпакетного пространства (базального интервала, базального расстояния).
Когда два пакета соединяются так, что соприкасаются тетраэдрический и октаэдрический слои, как в минералах типа 1:1, возникает сила, являющаяся результатом водородных связей между кислородом кремнекислородного тетраэдра в одном пакете и гидроксилом алюмо(магний)гидроксильного октаэдра другого пакета. Это обеспечивает стабильность, «жёсткость»
кристаллической решётки минерала.
Когда соединяются пакеты кристаллической решётки типа 2:1, смыкающиеся тетраэдрические слои не имеют атомов водорода для образования таких связей, и структура решётки кристаллов удерживается электростатическими силами. В этом случае кристаллическая решётка более подвижна, межпакетные пространства могут то увеличиваться, то уменьшаться.
Величина и положение заряда учитываются при кристаллохимической классификации минералов.
7. Различная ёмкость катионного обмена (ЕКО). Кристаллические решётки глинистых минералов несут отрицательный заряд, который компенсируется катионами, находящимися в межпакетных позициях. Чаще всего этими катионами являются Ca, Mg, K, Na, H, Al, NH4.
Большая часть этих катионов способна к физико-химическим реакциям обмена с катионами почвенного раствора, а их суммарное содержание называется ёмкостью катионного обмена.
Таблица Общие принципы классификации слоистых силикатов Соотношение тетраэдрических и октаэдрических сеток в пакете Тип (тип пакета) заполнения 2:1: октаэдри- 1: 2:1 (четырёх ческого (двухслой (трёхслойный пакет) слойный слоя ный пакет) пакет) Группа Группа Группа Группа Группа диоктаэд- диоктаэд- диоктаэд Диоктаэд- каолинита диоктаэд рического рического рических рический Группа рических монтмо- вермику- слюд и галлуазита хлоритов риллонита лита иллитов Группа Группа Группа триоктаэд- триоктаэд Триоктаэд- Группа Группа триоктаэд рического рических рический серпентина сапонита рических вермику- слюд и хлоритов лита иллитов Минералы группы каолинита Молекулярное отношение SiO2:Al2O3 2.
Группу составляют следующие минералы:
Собственно каолинит Al4(OH)8[Si4O10] – имеет кристаллы вытянутой формы.
Диккит, накрит – та же химическая формула, но у первого кристаллы в виде тонких листочков, второй является крупнокристаллической модификацией каолинита.
Галлуазит – Al4(OH)8[Si4O10]·4Н2О – гидратированная разновидность каолинита.
В почвах наиболее широко распространены собственно каолинит и галлуазит.
В кристаллохимической формуле минералов на первом месте стоит Al, расположенный в центре октаэдра, на втором месте гидроксильные группы, формирующие вершины октаэдров, а выражение, заключённое в квадратные скобки, соответствует химическому составу тетраэдрической сетки.
Строение кристаллической решётки Минералы группы каолинита относятся к двухслойным слоистым силикатам 1:1 (рис.13).
Рис. 13 Схема структуры каолинитового слоя 1 – кислород, 2 – гидроксилы, – алюминий, 4 – кремний Тетраэдрическая и октаэдрические сетки в пакете сочленяются друг с другом через общие вершины, в которых находятся ионы кислорода, таким образом, что ионы Si не расположены непосредственно над или под ионами Это позволяет избежать сил отталкивания между одноимённо Al.
заряженными поливалентными катионами.
Минералы являются диоктаэдрическими, две трети октаэдрических позиций в них заселены Al. Изоморфизм каолинитам не свойственен, хотя в некоторых случаях небольшое количество Al в октаэдрах может быть замещено Fe3 . В минералах этой группы 75% гидроксильных групп октаэдров находятся на одной из базальных граней, а остальные 25 % занимают позиции внутри кристаллической решётки. Гидроксильные группы принимают участие в формировании водородных связей между двухслойными пакетами.
В собственно каолините водородные связи между гидроксильными группами октаэдрической группы одного пакета и кислородом тетраэдрической группы соседнего пакета обеспечивают настолько прочное взаимодействие, что вхождение молекул воды, катионов в межпакетное пространство становится невозможным. Поэтому каолинит не способен к межпакетной сорбции веществ. Величина межпакетного пространства 7,14.
Сорбционные свойства Каолинит обладает низкими величинами ЕКО – 10 мг·экв/100г по Д.С.
Орлову, 15-25 мг·экв/100г по Н.И. Горбунову. У галлуазита этот показатель выше – до 40-60 мг·экв/100г.
Удельная поверхность также низкая – измеряется десятками или первыми сотнями квадратных метров на 1 г минерала.
Минералы имеют пониженную набухаемость и водоудерживающую способность. Низкие по сравнению со многими другими глинистыми минералами значения ЕКО и других сорбционных характеристик каолинита объясняются ещё и тем, что в составе илистой фракции каолинит представлен наиболее крупными частицами, соответствующими предколлоидной фракции.
Боковые сколы частиц каолинита и галлуазита являются носителями зависимого от рН заряда. В условиях кислой реакции они имеют небольшой положительный заряд за счёт присоединения протона к ионам кислорода и образования на поверхности гидроксильных групп.
На боковых гранях каолинитовых частиц может происходить поглощение сульфат- и фосфат ионов по типу лигандного обмена с образованием монодентатных и бидентатных поверхностных комплексов.
Происхождение В составе почв и почвообразующих пород каолинит может иметь как гипергенное, так и негипергенное происхождение.
В условиях влажного и жаркого экваториального климата в сочетании с большой продолжительностью выветривания каолинит и галлуазит образуется как продукт выветривания широко распространённых минералов – полевых шпатов, слюд, хлоритов и других алюмосиликатов. Считается, что формирование двухслойных минералов из полевых шпатов и вулканического стекла может проходить через стадию аморфных продуктов по схеме:
полевой шпат аморфные продукты галлуазит неупорядоченный каолинит упорядоченный каолинит.
В.А. Дриц и А.Г. Косовская (1991) считают, что при выветривании мусковита, каолинит образует непосредственно псевдоморфозы по этому первичному минералу с последовательным увеличением содержания каолинита. Интенсивность процесса каолинитизации возрастает при диспергации мусковита.
Во многих эффузивных, интрузивных и метаморфических породах кислого и среднего состава большие количества каолинита и галлуазита появляются в результате низко– и средне температурных гидротермальных и других постмагматических процессов. В процессе гидротермального преобразования пород и каолинит, и галлуазит формируются в условиях кислой среды, причём образование галлуазита осуществляется при более низких, а формирование каолинита – при более высоких температурах.
В соответствии с описанными выше положениями, Б.П. Градусов (2005) выделяет в почвах три типа ассоциаций минералов группы каолинита, имеющих разный генезис.
Новообразованные каолины. Эти минералы и их спутники-минералы оксидов и гидроксидов алюминия и железа, образованы в почвенно элювиальных профилях при неизменных почвенно-климатических условиях гумидных тропиков и субтропиков.
Эволюционно-унаследованные каолиновые минералы – наследуются тропическими почвами из почвообразующих пород, представленных отложениями, сформированными в былых условиях гумидного тропического климата.
Каолиновые минералы литогенного захвата – минералы, вовлеченные в современное почвообразование бореального или аридного типа с материалом почвообразующих пород, сформированных гумидно – субтропическим процессом литогенеза, например, каолинит илистого вещества дерново подзолистых почв на покровных суглинках Русской равнины. Здесь мобилизация каолинита может происходить из очень древних палеозойских и даже докембрийских пород типа пропилизованных или глинизированных эффузивов и интрузивных пород и их дериватов, осадочных полимиктовых отложений.
Влияние на свойства почв Положительные свойства, обязанные присутствию минералов в значительных количествах Почвы не набухают, имеют невысокую липкость.
1.
Характеризуются высокой водопроницаемостью 2.
Имеют низкую максимальную гигроскопичность, то есть обеспечивают 3.
высокую доступность воды растениям.
При гумусообразовании способствуют полимеризации аспарагиновых 4.
кислот и серина.
Отрицательные свойства почв.
Высокое содержание минералов в илистой фракции приводит к низкой 1.
ёмкости катионного обмена.
Почвы имеют низкую буферность в отношении протона.
2.
Макроструктура почвы лишена водопрочности.
3.
Минералы группы монтмориллонита Молекулярное отношение SiO2:Al2O3 = 4. Минералы этой группы имеют название (синоним) – смектиты, техническое название – бентонитовые глины.
Обобщенная кристаллохимическая формула:
(Ca, Mg, Na…) (Al, Fe3 ,Mg)2(OH)2[(Si, Al)4O10]·n H2O Виды минералов:
Монтмориллонит – основной минерал группы Нонтронит – разновидность монтмориллонита, обогащенная железом, содержание которого достигает 20% массы минерала.
Бейделлит – обогащенная алюминием разновидность.
Сапонит – магниевая разновидность Соконит – цинковая разновидность Волконскоит – хромовая разновидность Гекторит – литиевая разновидность Строение кристаллической решетки Минералы группы монтмориллонита относятся к трехслойным минералам 2:1.
В их кристаллической решетке присутствуют две тетраэдрические сетки, обращенные вершинами друг к другу, между которыми находится октаэдрический слой.
Сочленение тетраэдрической и октаэдрической сеток осуществляется через общие вершины тетраэдров и октаэдров, в которых находится кислород (рис. 14) Рис. 14 Схематическое изображение структуры монтмориллонита 1 – кислород;
2 – гидроксилы;
3 – алюминий, железо, магний;
4 – кремний, иногда алюминий Преобладают диоктаэдрические монтмориллониты. Триоктаэдрические монтмориллониты неустойчивы и в составе тонкодисперсных фракций почв встречаются сравнительно редко.
В кристаллической формуле монтмориллонита на первом месте стоят катионы, которые находятся в межпакетных пространствах и нейтрализуют отрицательный заряд трехслойного пакета, возникающий благодаря гетеровалентному изоморфизму в тетраэдрических и (или) октаэдрических позициях. Состав межпакетных катионов может изменяться в зависимости от состава окружающего раствора.
На втором месте в формуле стоят катионы, расположенные в октаэдрах, на третьем месте – гидроксильные группы, расположенные в вершинах октаэдрической сетки, через которые не происходит соединения с тетраэдрическим слоем. В квадратных скобках заключено выражение, соответствующее составу тетраэдрической сетки. На последнем месте в формуле стоит выражение nН2О, которое обозначает неопределенное количество молекул воды, находящееся в межпакетных промежутках в виде гидратных оболочек межпакетных катионов.
Все минералы монтмориллонитовой группы объединяет одно важное свойство – низкая величина заряда за счет невысокой степени изоморфного замещения ионов в тетраэдрических или октаэдрических позициях. Величина заряда варьирует в пределах 0,2 –0,6 единиц на элементарную ячейку.
Низкий заряд приводит к слабому электростатическому взаимодействию между отрицательно заряженными пакетами и межпакетными катионами.
Особенно слабое электростатическое взаимодействие свойственно собственно монтмориллонитам, так как в них заряд слоя локализован в октаэдрической сетке, расположенной дальше от межпакетных катионов, чем сетка тетраэдров, и сила электростатического взаимодействия по закону Кулона убывает пропорционально расстоянию между одноименно заряженными частицами.
В результате слабой электростатической связи между пакетами через межпакетные катионы кристаллическая решетка большинства минералов монтмориллонитовой группы представляет собой простое неупорядоченное наложение друг на друга трехслойных пакетов, между которыми находятся гидратированные катионы.
В циклах увлажнения – высыхания, а также при насыщении различными катионами и при взаимодействии с некоторыми органическими соединениями, параметр кристаллической решетки монтмориллонитов может увеличиваться или уменьшаться в пределах от 12,4 – 14 до 17 А0.
Поэтому минералы монтмориллонитовой группы относятся к минералам с лабильной решеткой (лабильным глинистым минералам).
Сорбционные свойства Минералы монтмориллонитовой группы способны к межпакетной сорбции различных веществ – катионов, молекул воды, многих органических соединений, то есть в минералах этой группы реакции обмена, поглощения и десорбции веществ могут происходить не только на внешних, но и на внутренних поверхностях кристаллов (рис. 15).
Рис. 15 Схематическое изображение положения органических катионов между слоями монтмориллонита За счет наличия внутренней поверхности и высокой степени дисперсности монтмориллонитовые минералы характеризуются огромной удельной поверхностью порядка 600-800 м2/г и высокой ёмкостью катионного обмена – 80-150 мг-экв/100 г почвы.
Значительная часть ЕКО монтмориллонитов обусловлена изоморфным замещением в решетке и поэтому не зависит от рН, но на боковых границах монтмориллонитовых частиц присутствуют гидроксильные группы, которые могут быть источником зависящих от рН ЕКО и кислотности.
Происхождение В составе тонкодисперсных фракций почв и почвообразующих пород минералы монтмориллонитовой группы могут образоваться различными путями.
Часть этих минералов имеет постмагматическое происхождение, связанное с метаморфическим и гидротермальным преобразованием осадочных и изверженных пород, особенно основного состава.
Минералы этой группы могут также образоваться в процессе почвообразования.
Экспериментально установлено образование бейделлита в горизонте А альфегумусовых подзолов за счет трансформационных изменений триоктаэдрических слюд в условиях кислой реакции и высокого содержания фульвокислотного гумуса.
Собственно монтмориллониты, по мнению ряда авторов, могут образоваться в почвах синтетическим путем, то есть осаждаться из почвенного раствора, обогащенного Si и Mg, в условиях нейтральной или слабощелочной среды и затрудненного дренажа, так как именно в такой обстановке некоторым исследователям удалось синтезировать монтмориллонит в условиях лабораторного опыта.
Влияние на свойства почв Положительные свойства При прочих равных условиях почвы с высоким содержанием 1.
монтмориллонита характеризуется высокими значениями ЕКО, удельной поверхности.
2. В обменной форме в этих минералах могут присутствовать многие необходимые для растений макро- и микроэлементы. В процессе выветривания и разрушения кристаллических решеток эти элементы освобождаются и могут быть использованы растениями.
При внесении удобрений в катионной форме в почвы, богатые 3.
монтмориллонитом, часть элементов питания поглощается этим минералом в обменной форме. По мере потребления биотой элементов питания из почвенного раствора их запасы в растворе пополняются за счет обменных форм. Поэтому минералы монтмориллонитовой группы могут обеспечить высокую буферность почвы по отношению к К и другим элементам питания в катионной форме.
Почвы имеют высокую буферность к воздействию кислых осадков.
4.
Почвы Пермского края на элювии красноцветных глин, обогащенном 5.
монтмориллонитом, имеют водопрочную макроструктуру.
По мнению ряда исследователей, в условиях кислой реакции возможно 6.
проникновение целых недиссоциированных молекул фульвокислот в межпакетные промежутки минералов монтмориллонитовой группы с образованием внутрисферного комплекса, что служит одним из факторов водопрочности макроструктуры.
При этом молекулы фульвокислот вытесняют молекулы воды из гидратных оболочек межпакетных катионов.
Наиболее распространенными типами связей при таком взаимодействии являются мостиковые связи через молекулы воды или катионы и водородные связи, развивающиеся между Н и О карбоксильных групп и фенольных гидроксилов гумусовых кислот, с одной стороны, и О и Н, находящимися на базальных гранях и на боковых сколах глинистых кристаллитов, с другой стороны. Не исключено также участие Ван-дер-Ваальсовских связей.
Отрицательные свойства Набухание монтмориллонита при увлажнении возрастает в 1,5 – 2, 1.
раза. Поэтому почвы с преобладанием монтмориллонита в тонкодисперсной фракции, особенно в присутствии натрия в почвенном поглощающем комплексе и при низком содержании агрегирующих компонентов обладают очень неблагоприятными водно–физическими свойствами. Поверхность почв покрыта трещинами в сухое время года, а во влажные периоды почвенный материал «сплывается» в сплошную вязкую бесструктурную массу.
Высокое содержание монтмориллонита при тяжёлом 2.
гранулометрическом составе является одним из факторов, способствующих развитию слитогенеза в почвах.
Почвы обладают плохими технологическими свойствами – высокой 3.
липкостью, пластичностью, удельным сопротивлением обработке.
2.2.6. Минералы группы гидрослюд Отношение SiO2:Al2O3 = 2,5-3.
Виды гидрослюд:
Гидромусковит (иллит) KAl2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH Гидробиотит K(Mg,Fe)3 [(Al,Si)4O10](OH)2·nH Глауконит K(Fe3 ,Al,Fe2 ,Mg)(OH)2[Si3(Si,Al)O10] nH Т.А. Соколова (2005) считает синонимом термина «гидрослюды» термин «иллиты», понимая под последним вторичные слюды.
Строение кристаллической решетки Минералы этой группы относятся к трехслойным силикатам, которые обозначаются цифровым индексом 2:1, т.е. на один октаэдрический слой приходятся два тетраэдрических, обращенных вершинами навстречу друг другу.
В данных минералах наблюдается гетеровалентный изоморфизм, который заключается в замещении ионов Si в тетраэдрическом слое на ионы Al, что приводит к возникновению дополнительного отрицательного заряда.
Последний компенсируется катионами межпакетных позиций, чаще всего калием.
В кристаллохимических формулах гидрослюд на первом месте стоит межпакетный K, на втором месте – октаэдрические катионы, представленные Al в диоктаэдрических структурах и Mg в изоморфной смеси с Fe2 в триоктаэдрических гидрослюдах. Далее следуют гидроксильные группы, находящиеся в вершинах октаэдров, через которые не осуществляется сочленение с тетраэдрической сеткой.
В квадратных скобках заключено выражение, соответствующее составу тетраэдрического слоя и отражающее изоморфное замещение Si на Al.
Сорбционные свойства Благодаря высокому заряду, локализованному в тетраэдрическом слое, т.е. в непосредственной близости от межпакетного катиона, в гидрослюдах имеет место прочное электростатическое взаимодействие, которое препятствует расширению решетки и вхождению каких – либо соединений в межпакетные промежутки. Поэтому возможность межпакетной сорбции у гидрослюд весьма ограниченна.
Ёмкость катионного обмена не превышает 45-50 мг-экв/100г минерала.
Минералы характеризуются пониженными величинами удельной поверхности, водоудерживающей способности и набухаемости.
Специфической особенностью гидрослюд является высокая селективность обменных позиций на боковых сколах кристаллов к поглощению K , NH4 , Rb , Cs , т.е. крупных слабо гидротированных катионов. Эти позиции обычно называют «клинообразными», поскольку по форме они напоминают образованные при расщеплении «клинья», гидрослюд по плоскости спайности.
Прочному закреплению K , NH4 , Rb , Cs , в межпакетных позициях способствует близость ионных радиусов диаметру гексагональных пустот тетраэдрических сеток, в которых они располагаются. Преобладающая часть обменных позиций иллитов обусловлена изоморфными замещениями в тетраэдрах и, следовательно, не зависит от рН.
Вместе с тем, на боковых сколах иллитовых кристаллов находятся гидроксильные группы, которые могут быть одним из источников зависимого от рН заряда и зависимой от рН кислотности.
Происхождение гидрослюд Гидрослюды в составе тонкодисперсных фракций почв и почвообразующих пород имеют различный генезис. Часть из них может иметь не гипергенный генезис и образовывается по другим минералам, например, по калиевым полевым шпатам в результате гидротермальных и других постмагматических процессов.
Часть гидрослюд образуется в почвах как продукт трансформационных изменений слюдистых минералов.
Широко распространено также образование иллитоподобных структур в почвах за счет необменной фиксации катиона K кристаллическими решётками вермикулита и высокозарядного монтмориллонита.
В.А. Дриц и А.Г. Коссовская (1991), рассматривая проблему генезиса глауконита уверенно утверждают, что процесс его формирования проходит стадию геля. В морских осадках аморфные гидроксиды железа сорбируют кремнезем различного типа и осаждаются в форме железисто – кремниевого геля. Этот гель испытывает автокристаллизацию и проходит стадии от нонтронита через смешаннослойные фазы к глаукониту за счет фиксации катионов K из иловых вод.
Существует так же концепция гидротермального механизма образования глауконита при осаждении гидролизатов вблизи подводных гидротермальных источников.
Влияние на свойства почв Гидрослюды встречаются во всех почвах, преобладают в подзолистых, дерново – подзолистых почвах и сероземах. Они оказывают очень большое влияние на плодородие почв и процессы их взаимодействия с некоторыми загрязняющими веществами.
Гидрослюды, наряду с первичными слюдами, являются основным естественным источником доступных для растений соединений калия.
Содержание K2O в гидрослюдах составляет 6-9%.
Наличие на боковых сколах иллитовых частиц клинообразных обменных позиций определяет способность этих минералов к прочному необменному закреплению (фиксации) ионов K и NH4 , что необходимо учитывать при внесении минеральных удобрений.
С точки зрения охраны окружающей среды весьма существенна высокая селективность иллитов к поглощению цезия, в том числе одного из самых опасных радионуклидов – Cs. Наблюдениями в природных условиях установлено, что поглощение растениями Cs из почв, загрязненных этим радионуклидом, существенно уменьшается по мере повышения содержания в почвах минералов группы гидрослюд.
2.2.7. Минералы группы вермикулита Отношение SiO2:Al2O3 = Строение кристаллической решетки Вермикулиты относятся к трехслойным минералам и обозначаются цифровым индексом 2:1. Обобщённая кристаллохимическая формула триоктаэдрического вермикулита:
(Ca, Mg…) (Mg, Fe)3(OH)2[(Si, Al)4O10]·4 H В этой формуле на первом месте стоят межпакетные катионы, которые компенсируют отрицательный заряд, возникающий в трехслойном пакете за счет гетеровалентного изоморфизма. Заряд локализован в тетраэдрической сетке и образуется за счет изоморфного замещения Si на Al. При этом замещается больше 14%, но менее 25% тетраэдрических ионов Si. Поэтому величина заряда меньше, чем в гидрослюдах, но больше, чем в монтмориллоните. На втором месте в кристаллохимической формуле стоят октаэдрические катионы. В составе илистой фракции почвообразующих пород и почв могут присутствовать не только триоктаэдрические, но и диоктаэдрические вермикулиты, тогда в формуле вместо выражения (Mg, Fe)3 на втором месте пишется (Al)2.
На третьем месте стоят гидроксильные группы, занимающие вершины октаэдров. Выражение, заключенное в квадратные скобки, соответствует составу тетраэдрической сетки и отражает изоморфное замещение Si на Al.
На последнем месте в формуле находятся 4 молекулы воды, составляющие гидратные оболочки межпакетных катионов.
При нагревании эта молекулярная вода испаряется, и при этом уменьшается объем кристаллической решетки. Поэтому вермикулиты относят к лабильным глинистым минералам, однако в отличие от минералов монтмориллонитовой группы вермикулиты не обладают способностью к неограниченному набуханию.
Сорбционные свойства Силы электростатического взаимодействия между отрицательно заряженным трёхслойным пакетом и межпакетными катионами в вермикулитах слабее, чем в гидрослюдах, что связано с более низкой величиной заряда. Поэтому вермикулиты способны к межпакетной сорбции материала, имеют как внешнюю, так и внутреннюю поверхность и характеризуются высокими значениями ЕКО и удельной поверхности.
Величина ЕКО вермикулитов достигает 130-200 мг-экв/100г. Величина удельной поверхности может достигать 800 м2/г.
Специфическими сорбционными свойствами вермикулита являются высокая селективность и способность к необменному поглощению (фиксации) в межпакетных позициях крупных слабо гидратированных катионов – K , NH4 , Rb , Cs , которые активно вытесняют из межпакетных позиций Ca2 , Mg2 и другие катионы с более высокой энергией гидратации, что приводит к сжатию кристаллической решетки.
Прочному закреплению ионов K и Cs в межпакетных позициях вермикулита способствует соответствие радиусов этих катионов размерам гексагональных пустот тетраэдрической сетки.
Преобладающая часть ЕКО вермикулитов обусловлена изоморфными замещениями в решетке и не зависит от рН. На боковых сколах глинистых кристаллитов находятся гидроксильные группы, которые могут быть источником зависящих от рН ЕКО и кислотности.
Происхождение Значительная часть вермикулитов имеет гипергенное происхождение и является продуктом современного или древнего выветривания. Вермикулиты чаще всего образуются в результате трансформационных изменений слюд, гидрослюд или хлоритов.
Влияние на свойства почв Присутствие вермикулита в составе илистых фракций приводит к тому, что часть вносимых в почву с удобрениями K и NH4 оказывается прочно связанной в кристаллических решетках вермикулита.
Это явление может иметь как негативные, так и некоторые позитивные последствия с точки зрения роста и развития сельскохозяйственных культур.
С одной стороны, на почвах с высокой калии – фиксирующей и аммоний – фиксирующей способностью для поддержания оптимальной концентрации ионов K и NH4 приходится увеличивать дозы удобрений. С другой стороны, создается значительный запас этих элементов в необменной форме, из которого могут постепенно пополнятся запасы обменных и водорастворимых K и NH4 по мере их поглощения биотой. Кроме того, фиксация вермикулитом ионов K и NH4 в почвы снижает возможность их выщелачивания в дренажные воды.
За счет высокой ёмкости катионного обмена вермикулит обеспечивает высокую буферность почв к протону при взаимодействии почв с кислыми осадками, если буферные реакции проходят в пределах катионно – обменной буферной зоны.
Вермикулиты являются важным источником магния для растений.
Содержание его достигает 14% массы минерала, причем Mg находится как в октаэдрах, так и в поглощенном состоянии.
Благодаря способности фиксировать Cs и высокой ЕКО вермикулиты широко используются в целях очистки воды и других природных сред от загрязнения 137Cs и многими тяжёлыми металлами.
Чтобы использовать вермикулиты для очистки воды и других сред от загрязняющих не ионных органических соединений, минерал модифицируют и превращают в «органоглину», вводя в межпакетные пространства вермикулита алкил аммонийные ионы, обладающие длинными – цепочечными структурами. В результате такой обработки межпакетные промежутки вермикулита расширяются, его микропористость возрастает, и минерал приобретает органофильные свойства. Такой модифицированный вермикулит является эффективным поглотителем бензола, толуола и их производных.
2.2.8. Минералы группы хлоритов Строение кристаллической решетки Хлориты относятся к четырехслойным слоистым силикатам и обозначаются индексом 2:1:1. В их кристаллической решётке трехслойные пакеты 2:1 чередуются с ещё одним добавочным октаэдрическим слоем, состав которого всегда отличается от состава основного октаэдрического слоя. В вершинах октаэдрического слоя, заключенного между двумя тетраэдрическими сетками, находится кислород и гидроксильные группы, а в добавочном октаэдрическом слое все вершины октаэдров заняты гидроксильными группами (рис. 17). Отрицательный заряд в трёхслойном пакете возникает за счет изоморфного замещения Si на Al или Fе3 в тетраэдрах. Он компенсируется положительно заряженным добавочным октаэдрическим слоем, в котором часто имеет место изоморфное замещение двухвалентных катионов (Fe2 , Мg2 ) трехвалентными (Al3 , Fe3 ). В кристаллохимических решётках хлоритов часто присутствуют такие элементы, как Cr, Ni, Mn, V, Cu, Li.
Обобщенная формула триоктаэдрического хлорита:
(Ме2 , Ме3 )3 (ОН)2[(Si, Al)4 О10] (Ме2 , Ме3 ) (ОН) В этой формуле на первом месте стоят октаэдрические катионы основного октаэдрического слоя, находящегося в трехслойном пакете. Далее следует гидроксильные группы, находящиеся в вершинах октаэдров основного октаэдрического слоя. Выражение, заключенное в квадратные скобки, соответствует составу тетраэдрической сетки.
Два последних члена в формуле относятся к катионам и гидроксильным группам, расположенным соответственно в центрах и вершинах добавочного октаэдрического слоя.
Триоктаэдрические хлориты с преобладанием Мg называют клинохлорами, а с преобладанием Fe 2 – шамозитами.
В составе тонкодисперсных фракций почв и почвообразующих пород, наряду с триоктаэдрическими, встречаются и диоктаэдрические хлориты, в которых в основном и добавочном октаэдрических слоях преобладают 3 3 трехвалентные катионы Fe и Al. Возможность изоморфного замещения как в тетраэдрических сетках, так и в двух разных октаэдрических слоях, приводит к большому разнообразию химического состава хлоритов.
Рис.16 Схематическое изображение структуры хлорита. 1 – кислород;
2 – гидроксилы;
3 – алюминий;
4 – калий;
5 – кремний (на замещён алюминием) Сорбционные свойства Благодаря присутствию добавочного октаэдрического слоя между трехслойными пакетами невыветрелые минералы группы хлоритов неспособны к межпакетной сорбции вещества и не имеет химически активной внутренней поверхности.
Хлориты относятся к глинистым минералам с жесткой (нелабильной) структурой. В почвах и почвообразующих породах хлориты присутствуют преимущественно в составе пылеватых фракций, а в илистой фракции они представлены наиболее крупными частицами.
Хлориты имеют низкие значения ЕКО. Удельная поверхность их также невелика и имеет значения 26-45 м2/г.
Происхождение Основная часть триоктаэдрических хлоритов в составе почв и почвообразующих пород имеет негипергенное происхождение и появилась в результате метаморфических, гидротермальных и других постмагматических процессов.
В.А. Дриц и А.Г. Коссовская (1991) предполагают возможность образования хлоритов в соответствии со следующими схемами. В кластогенных формациях: смектит калиевый полевой шпат слюда = иллит хлорит. Источником К и Аl являются разрушающиеся полевые шпаты, а Si, Mg, Fe заимствуются из смектитов, преобразующихся в иллит, и идут на образование хлорита. При переходе к шамозитам, возможно, сбрасывается часть Fe, которая может фиксироваться в сульфидах, карбонатах или оксидах Fe.
Кроме того, указанные авторы считают возможным трансформацию биотита в хлорит. При этом переход Fe2 в Fe3 создаёт избыток положительных валентностей, которые в 2:1 слоях биотита компенсируются за счет удаления из межслоевых позиций наименее прочно связанного К , а из октаэдров – части Mg2 и, очевидно, железа. В условиях слабого водообмена и относительно высокого содержания ОН- в растворе вместо катионов К в межслоевых промежутках формируются бруситовые слои Мg(ОН)2. В результате образуется хлоритовый минерал, роль которого возрастает по мере возрастания степени разрушенности биотита.
Диоктаэдрические хлориты, по всей вероятности, могут образовываться в процессе выветривания и почвообразования за счет вхождения гидроксокомплексов Al разной основности в межпакетные пространства лабильных глинистых минералов с их последующей полимеризацией.
Влияние на свойства почв.
Невыветрелые хлориты вследствие малой ЕКО и относительно низкой степени дисперсности не оказывают существенного влияния на сорбционные свойства почв, тем более что в составе тонкодисперсных фракций они редко бывают преобладающим компонентом. Вместе с тем, в процессе почвообразования хлориты довольно легко поддаются разрушению и трансформационным изменениям и при этом могут быть источником Mg и некоторых микроэлементов, необходимых для питания растений. Хлориты с частично растворившимся добавочным октаэдрическим слоем, обладающие большой химической активностью, могут быть использованы для поглощения радионуклидов в катионной и анионной формах.
Присутствие хлоритов в составе твердой фазы почвы повышает буферность почв к воздействию кислотных реагентов, т.к. растворение и некоторые трансформационные изменения хлоритов осуществляются с поглощением протона.
2.2.9. Минералы группы почвенных хлоритов Строение кристаллической решетки и вопросы их номенклатуры Минералы группы почвенных хлоритов имеют решетку переходного типа от 2:1 к 2:1:1, т.е. от трехслойных к четырехслойным силикатам.
В их структуре трехслойные пакеты чередуются с добавочным октаэдрическим слоем, но последний выражен не в форме сплошной октаэдрической сетки, как в собственно хлоритах, а виде отдельных фрагментов или «островов». В межпакетных позициях этих минералов могут присутствовать не только прослойки гидроксида Al, но и различные компоненты силикатного состава, соответствующего аллофано-подобным аморфным алюмосиликатам и слоистым силикатам типа 1:1 и 2:1. В последнем случае фрагменты структур 1:1 и 2:1 силикатов располагаются преимущественно в краевых позициях межпакетных промежутков почвенных хлоритов.
В отношении этих минералов нет унифицированной терминологии. Эти минералы известны под различными названиями: 1,4 нм минерал, диоктаэдрический аналог вермикулита, хлорито-подобный минерал, смешаннослойный хлорит-вермикулит минерал с переходной от 2:1 к 2:1: структурой, хлорит-вермикулит, хлоритазированный вермикулит, почвенный хлорит.
Сорбционные свойства Сорбционные свойства минералов группы почвенных хлоритов могут варьировать в очень широких пределах в зависимости от свойств трехслойного пакета, входящего в их структуру, и от степени заполнения межпакетного пространства фрагментами добавочной октаэдрической сетки или каким-либо другим материалом.
Очевидно, при небольшом количестве межпакетного материала зависимая и независимая от pH ЕКО и другие сорбционные характеристики почвенных хлоритов будут в основном зависеть от структуры трехслойного пакета, которая может быть аналогична структуре гидрослюды, вермикулита или монтмориллонита. В этом случае сорбционные свойства почвенных хлоритов будут близки соответствующим характеристикам одного из этих минералов.
При более полном заполнении межпакетных промежутков фрагментами добавочной октаэдрической сетки или другим материалом часть сорбционных центров на внутренних поверхностях будет блокирована, и сорбционные характеристики почвенных хлоритов будут приближаться к таковым собственно хлоритов.
Происхождение В составе тонкодисперсных фракций почв минералы группы почвенных хлоритов чаще всего являются прямым продуктом выветривания и почвообразования, хотя нельзя полностью исключать возможность их формирования в результате гидротермальных и других постмагматических процессов.
Наибольшим распространением пользуется аградационная теория образования почвенных хлоритов, в соответствии с которой эти минералы образуются из лабильных слоистых силикатов-вермикулита и монтмориллонита. В межпакетные пространства этих минералов из внешнего почвенного раствора внедряются ионы гидроксокомплексов Al разной основности – Al(ОН)22 и Al(ОН)2 ;
в результате их полимеризации образуются полигидроксокатионы Al, которые в кристаллохимическом отношении представляют собой фрагменты октаэдрического слоя. Вторую гипотезу образования минералов группы почвенных хлоритов можно определить как деградационную. В соответствии с ней почвенные хлориты формируются в процессе деградации совершенных хлоритов при частичном растворении добавочного октаэдрического слоя.
В соответствии с третьей гипотезой формирование прослоек гидроксида Al в межпакетных промежутках трехслойных силикатов происходит за счет Al самой кристаллической решетки минерала. При этом Al переходит из тетраэдрических позиций слюд и вермикулитов в межпакетные пространства, меняя при этом четверную координацию на шестерную.
Влияние на свойства почв Как правило, высокое содержание почвенных хлоритов приводит к снижению независимой от рН ЕКО почвы, т.к. часть межпакетных позиций в трехслойных пакетах оказывается заблокированной полигидроксокатионами Al. Вместе с тем, почвенные хлориты являются одним из источников зависящей от рН ЕКО, что можно объяснить двумя причинами.
Во-первых, при наличии полигидроксокатионов Al в краевых позициях глинистых кристаллитов источником зависящей от рН ЕКО являются гидроксильные группы, которые при этом находятся на поверхности на боковых сколах.
Во-вторых, в условиях слабощелочной среды прослойки гидроксида Al подвергаются частичному растворению, и часть обменных позиций в межпакетных промежутках оказывается разблокированной. По тем же причинам почвенные хлориты могут быть одним из источников гидролитической кислотности, т.к. при воздействии раствора с рН 8,2-8, гидроксильные группы на боковых сколах кристаллитов могут вступать в реакцию депротонирования. Кроме того, прослойки гидроксида Al могут частично растворяться и перешедший в раствор Al вступает в реакцию гидролиза, являясь одним из источников гидролитической кислотности.
2.2.10. Смешаннослойные минералы Смешаннослойными называют минералы, кристаллическая решетка которых сложена слоями и пакетами индивидуальных глинистых минералов с варьированием также свойств межпакетных промежутков последних (рис.
17, 18). Общее число смешаннослойных минералов бесконечно велико, т.к.
каждый из таких минералов может состоять из двух, трех и более компонентов, которые могут чередоваться в разных пропорциях и по разным законам или вообще неупорядоченно.
Смешаннослойные минералы могут составлять до 30-80 % массы глинистых минералов почв.
Классификация и номенклатура смешаннослойных минералов Первая наиболее подробная классификация предложена В.А. Франк Каменецким в г. Она основана на выделении главного и второстепенного компонентов. Е.К. Лазаренко обосновал самостоятельность смешаннослойных образований как минеральных видов и показал несостоятельность представлений об их эпитаксической природе.
Рис. 17 Схема смешаннослоистого каолинит-мусковитового сростка 1 – кислород;
2 – гидроксилы;
3 – алюминий;
4 – калий;
5 – кремний, частично алюминий В 1976 г. Б.П. Градусов выпустил этапную монографию «Минералы со смешаннослойной структурой в почвах».
Для обозначения смешаннослойных структур часто используются буквенные символы, в которых буквы русского или латинского алфавита соответствуют определенным индивидуальным минералам.
Все смешаннослойные минералы делятся на две группы – упорядоченные и неупорядоченные. В упорядоченных смешаннослойных структурах пакеты индивидуальных минералов чередуются по определенному закону. Например, упорядоченный – иллит-вермикулитовый смешаннослойный минерал, в котором оба компонента (компонент А-иллит, компонент Б-вермикулит) присутствуют в равных пропорциях, и за компонентом А всегда следует компонент Б, имеет буквенное обозначение АБАБАБ.
Рис. 18 Схема смешаннослоистого хлорит-монтмориллонитового сростка 1 – кислород;
2 – гидроксилы;
3 – алюминий;
4 – кремний, частично алюминий Если упорядоченное чередование пакетов наблюдается при соотношении компонентов А и Б, равном 2:1, такой минерал обозначается буквенным индексом ААБААБААБ.
Упорядоченные смешаннослойные минералы имеют собственные названия. Упорядоченный минерал, в котором по закону АБАБАБ чередуются пакеты иллита и монтмориллонита, называется ректоритом. При упорядоченном чередовании по тому же закону пакетов монтмориллонита и хлорита смешаннослойный минерал относят к корренситу.
Тосудит – упорядоченное смешаннослойное образование из диккита и гидрослюды, иногда с добавлением монтмориллонитового минерала. По другим, более современным данным, тосудит состоит из чередующихся монтмориллонита и диоктаэдрического хлорита.
Сангарит – представляет собой чередование хлоритоподобных и вермикулитоподобных слоев.
В полностью неупорядоченных смешаннослойных минералах нет какого-либо правила в чередовании пакетов индивидуальных минералов.
Довольно широко распространяется случай, когда часть глинистого кристаллита характеризуется упорядоченным чередованием компонентов, а другая часть – неупорядоченным чередованием пакетов индивидуальных минералов.
Свойства смешаннослойных минералов варьируют в очень широких пределах, в зависимости от входящих в смешаннослойные образования компонентов, их соотношения и законов чередования в пространстве.
Происхождение В составе тонкодисперсных фракций почв и почвообразующих пород смешаннослойные минералы могут иметь различное происхождение.
Частично их генезис связан с процессами выветривания и почвообразования, частично с гидротермальными и другими негипергенными процессами.
Широко распространенные в почвах смешаннослойные иллит вермикулитовые и иллит-монтмориллонитовые минералы обычно являются продуктами выветривания слюдистых силикатов. Смешаннослойные смектит-слюдистые и смектит-хлоритовые минералы являются как бы мостиком, соединяющим лабильные структуры смектитов разного состава и генезиса с устойчивыми структурами слюд и хлоритов.
2.3. Неглинистые компоненты тонкодисперсных фракций почв В составе тонкодисперсных фракций почв, кроме слоистых силикатов, могут содержаться минералы, оказывающие большое влияние на свойства почв: группа палыгорскита и сепиолита, группа аллофанов и имоголита, группа гидроксидов Al, Fe, Mn.
