Формирование магнитных оксидов железа в почвах при подземном хранении природного газа

• Автор: Пронина, Виктория Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Влияние газовой залежи на свойства пород и почв.

1.2. Магнитная восприимчивость почв.

1.2.1. Магнитные свойства веществ

1.2.2. Магнитные свойства почв.

1.3. Вещественный состав почв и магнитная восприимчивость почв

1.3.1. Магнитная восприимчивость почвообразующих пород.

1.3.2. Изменения магнитной восприимчивости в процессах выветривания пород

1.3.3. Минералы железа в почвах
1.3.4. Гранулометрический состав и магнитная восприимчивость
1.3.5. Органическое вещество и магнитная восприимчивость.
1.4. Генезис и свойства магнитных соединений железа в почвах
1.4.1. Литогенные магнитные оксиды железа.
1.4.2. Аэрогенные магнитные оксиды железа.
1.4.3. Педогенные магнитные оксиды железа.
1.5. Образование магнитных оксидов железа в почвах.
1.5.1. Механизм образование магнетита в почве.
1.5.2. Биологически контролируемая биоминерализация.
1.5.3. Биологически индуцируемая минерализация
1.5.4. Восстановление железа метилотрофными микроорганизмами.
1.5.5. Биологическое окисление железа в почве.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика объекта
2.2. Методы исследования
ГЛАВА 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ФАКТОРЫ
ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ, ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ.
3.1. Климат
3.2. Растительность
3.3. Геологическое строение.
3.4. Геоморфология.
3.5. Почвообразующие породы
3.6. Антропогенный фактор
3.6.1. Антропогенный фактор формирования почв.
3.6.2. Техногенные источники магнитных оксидов железа в почве на
территории ПХГ.
3.7. Почвенный покров
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. ОБРАЗОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ЖЕЛЕЗА В ПОЧВАХ ФОНОВЫХ И ГАЗОНОСНЫХ ТЕРРИТОРИЙ.
4.1. Основные профильные, пространственные, закономерности распределения магнитной восприимчивости и магнитной фракции в почвах фоновой территории
4.2. Основные профильные, пространственные закономерности распределения магнитной восприимчивости и МФ в почвах газовой аномалии.
4.2.1. Магнитная восприимчивость и МФ в зоне рассеяния углеводородных газов.
4.2.2. Основные профильные, пространственные закономерности распределения и МФ в почвах промышленной зоны
4.3. Морфология магнитной фракции
4.3Л. Морфология, химический состав, характер распределения и долевое участие различных групп магнитных частиц по
профилю агродерновоподзолистых почв фоновой территории
4.3.2. Морфология, химический состав, характер распределения по профилю и долевое участие различных групп магнитных частиц
в почвах газовой аномалии.
4.4. Биомасса, видовой состав микроорганизмов, условия образования магнитных оксидов железа в иллювиальных горизонтах
агро, хемо, технодерновоподзолистых почв.
4.4.1. Биомасса и видовой состав микроорганизмов, ЕЬ и содержание органического вещества в почвах фоновой территории
4.4.2. Биомасса и видовой состав микроорганизмов, ЕЬ, Сорг в почвах газовых аномалий
4.5. Взаимосвязи магнитной восприимчивости с биомассой и видовым составом микроорганизмов
ГЛАВА 5. СИНТЕЗ МАГНИТНЫХ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА ПРИ
УЧАСТИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА.
5.1. При добавлении метана и органического вещества.
5.2. Синтез магнитных оксидов железа при добавлении метана
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ферромагнетики вещества с параллельно расположенными магнитными моментами и имеют положительные значения восприимчивости. Аитиферромагнетики вещества с противоположным характером расположения магнитных моментов. Ферримагнетики вещества с таким типом магнитного упорядочения, когда ориентация взаимодействующих магнитных моментов противоположная, но компенсация их неполная изза различной величины Бабанин и др. Восприимчивость всех типов ферромагнетиков положительная. К различным типам ферромагнетиков в почвах относятся соединения железа магнетит, маггемит с магнитной восприимчивостью, достигающей величин 0, СГСМ, а также гематит, гетит, пирит, грейгит, имеющих восприимчивость на одиндва порядка меньше. В ходе почвообразования в почвенном профиле происходит изменение магнитной восприимчивости по сравнению с материнской породой. Совокупность явлений, протекающих в поверхностном слое земной коры и представляющих собой почвообразовательный процесс, приводит к трансформации и миграции соединений железа и определяет магнитный профиль почв. Каждому типу почв соответствует свой набор по горизонтам магнитный профиль. Лукшин и др. Румянцева, Вадюнина, Бабанин, Бабанин Бабанин и др. Вирина, Смирнов, Васильев, Алексеев и др. Для количественного учета роли почвообразования в изменении магнитных свой почв Вадюниной А. Ф. и Бабаниным В. Ф. был введен коэффициент К, характеризующий обогащенность гумусовоаккумулятивных горизонтов сильномагнитными минералами, равный отношению х гумусового горизонта к х материнской породы. Для большинства почв величина К пропорциональна содержанию гумуса и отношению углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот и максимальна в гумусовоаккумулятивных горизонтах почв. Верхние горизонты, по мнению многих авторов, являются наиболее диагностическим в типовом отношении почв. В них магнитная восприимчивость значительно и быстро увеличивается с севера на юг от мерзлотнотаежных и тундровых почв 6 см3г к черноземам , составляя в подзолистых и дерновоподзолистых почвах в среднем , серых лесных . В меньшей степени х изменяется при движении далее на юг от черноземов к каштановым почвам , снижаясь в почвах полупустынь и пустынь среднем до 5 Ю6 см3г. Основные магнитные свойства почвенных компонентов зональных типов почв рассмотрены в монографии Бабанина с соавторами . Максимальная х, на порядок выше, чем в черноземах отмечается в красноземах и некоторых желтоземах, развитых на андезитах, базальтах, сланцах 6 см3г Вадюнина, Бабанин, Бабанин и др. Высокая х от Ю м3кг до м3кг зафиксирована также в почвах, обогащенных железистыми новообразованиями Ковда, Моргун, . Высокой магнитной восприимчивостью характеризуются пеплововулканические почвы 0 6 см3г. Бабанин и др. Иванов, . Основным фактором почвообразования, влияющим в значительной степени на магнитные свойства почв, являются почвообразующие породы. Почвы на магматических и метаморфических породах имеют более высокие значения магнитных параметров, чем почвы на осадочных отложениях Бабанин, , Иванов, . Большая часть почвообразующих пород на территории Евразии обладает х порядка Ю6 смг. Наименьшие значения х 2 принадлежат песчаным породам, наибольшие 6 пепловым отложениям на Камчатке Бабанин и др. В почвах, развивающихся на продуктах выветривания ультраосновных, основных, средних магматических и большинства метаморфических пород значения магнитной восприимчивости уменьшаются по сравнению с магнитной восприимчивостью пород, в почвах на кислых магматических и осадочных породах увеличивается. Магнитная восприимчивость почв последовательно возрастает при переходе от сиаллитного типа выветривания к ферсиаллитному и ферралитному Бабнин, , Иванов, . Лукшин и др. Подробно основные процессы наследования, образования, накопления и трансформации оксидов и гидроксидов железа в почве гидроксидогеиез Ре рассмотрены в работах Водяницкого , , , г рис. Гидроксидогенез является основным процессом синтеза минералов железа как в лесных так и в степных почвах Водяницкий и др. Водяницкий, Сивцов, . РеРеООН2. Рис. Схема образования и превращений гидроксидов железа в почвах Водяницкий, Добровольский, Водяницкий, г.