Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Спектральная отражательная способность почв и ее природа 5
1.1. Природа возникновения цвета органических и неорганических почвенных пигментов.. 6
1.2. Зависимость почвенной окраски от различных факторов 11
1.2.1. Зависимость почвенной окраски от химического и минералогического состава почв. 12
1.2.2. Влияние физического состояния почв на их цвет и спектральную отражательную способность. 33
1.3. Применение спектральной отражательной способности почв 36
Глава 2. Объекты и методы исследования 39
Глава 3. Моделирование почвенных окрасок 47
3.1. Формирование окрасок гумусовых горизонтов почв (на примере модельных систем "почво-образующая порода - гуминовая кислота")... 47
3.2. Влияние гидроокиси железа на отражательную способность модельных систем "почвенный минерал - гидроокись железа" 55
3.3. Спектральная отражательная способность обогащенного железом каолина при нагревании, оглеении и действии реактивов Тамма и Мера-Джексона 65
3.4. Изучение окрасок глеевых горизонтов
в процессе искусственного оглееюш... 71
Глава 4. Влияние различных соединений железа на цвет природных почв 86
Глава 5. Картограммы почв... 100
Глава 6. Использование спектральной отражательной способности для характеристики эродированных почв 109
Основные выводы 129
Литература 131
- Зависимость почвенной окраски от различных факторов
- Применение спектральной отражательной способности почв
- Влияние гидроокиси железа на отражательную способность модельных систем "почвенный минерал - гидроокись железа"
- Влияние различных соединений железа на цвет природных почв
Введение к работе
Измерение отражательной способности - перспективный метод объективной оценки цвета почв. Он может быть использован для морфологической характеристики почвы, при изучении химии поверхности почвенных частиц, в целях дистанционного исследования почвенного покрова.
Впервые метод спектральной отражательной способности использован Г.И.Покровским (1928). Им был снят небольшой набор кривых спектрального отражения горизонтов и сделаны выводы о том, что систематическое применение метода позволит обнаружить взаимосвязь между кривыми отражательной способности и составом почв. Е.И.Кри-новым (1947) сформулированы принципы изучения спектральной отражательной способности природных объектов. Разработку теоретических закономерностей отражения света почвами продолжили В.Л.Андроников, Ю.С.Толчельников, Д.С.Орлов, И.И.Карманов.
Изучена зависимость спектральной отражательной способности от размера частиц минералов (И.Н.Белоногова, Ю.С.Толчельников, 1959), почвенных агрегатов (Д.С.Орлов, 1966) и влажности проб почв (Д.С.Орлов, Ю.Н.Садовников, 1978). Установлен характер профильного изменения отражательной способности почв (Д.С.Орлов, Г.И.Глебова, К.Е.Мидакова, 1966), закономерности интегрального отражения света верхними горизонтами главных почв зонально-генетического ряда (А.И.Обухов, Д.С.Орлов, 1964) и изменение спектральной отражательной способности в зависимости от содержания органического вещества (Н.П.Сорокина, 1967; Н.А.Михайлова и др., 1967; Ю.С.Толчельников,"1974; Б.В.Виноградов, 1981; Д.С.Орлов, Н.И.Суханова, 1983). Закономерности отражения света лежат в основе разрабатываемых в настоящее время дистанционных методов диагностики и бонитировки почв, оценки состояния сельскохозяйственных угодий (П.П.Федченко, К.Я.Кондратьев, 1981; К.Я.Кондратьев, П.П.Федченко, І982; В.И.Рачкулик, М.В.Ситникова, 1981). Немаловажное значение при дешифровании материалов дистанционной съемки имеет изучение вклада спектральной отражательной способности почвообразующих пород в отражательную способность верхних горизонтов почв.
В современных почвенных исследованиях цветовые характеристики применяются широко, но из-за отсутствия общепринятых объективных критериев их оценки, знаний о взаимосвязи с химическими и физическими процессами, протекающими в почве, сведения об окраске почв не используются достаточно полно. Необходима дальнейшая разработка спектрофотометрического метода: выяснения законов смешения цветов для почвенных компонентов, изучения конкретных соединений, находящихся на поверхности почвенных частиц и создающих, в основном, цветовой фон.
Такими соединениями, в частности, являются соединения железа, которые играют важную роль в формировании цвета болыпинства почвенных горизонтов. Формы соединений железа, их соотношение и распределение в почвах разнообразны и являются важными диагностическими признаками почв. Изучение зависимости окраски почвенных горизонтов от форм, количеств и степени окристаллизован-ности соединений железа позволит использовать цвет образца почвы в качестве объективного и легко определяемого спектрофотомет-рическим методом количественного диагностического показателя почвы.
Недостаточно изучена доля участия вторичных алюмосиликатов в формировании окраски почв. К числу важнейших задач следует отнести определение содержания органического вещества в почвах спектрофотометрическим методом. Для решения этой задачи необходимо выяснение законов формирования окраски гумусовых горизонтов и установление количественных взаимосвязей между отражательной способностью, содержанием гумуса и его составом. Отражательная способность позволяет распознавать почвы на разных таксономических уровнях, осуществлять картирование почв по данным отражательной способности.
В данной работе была поставлена задача изучения закономерностей формирования почвенных окрасок, их взаимосвязей с количеством и формами главных почвенных пигментов.
В частности, предстояло: 1) поставить эксперименты по моделированию почвенных окрасок и выявить количественные закономерности отражения света на модельных системах почвенный минерал - гидроокись железа и почвенный минерал - гуминовая кислота; 2) оценить влияние количества и форм соединений железа на отражательную способность почв;! 3) рассмотреть возможность крупномасштабного картографирования почв по их спектральной отражательной способности; 4) выяснить возможность оценки степени эродированности почв по лабораторным измерениям отражательной способности.
Для решения этих задач было снято и обработано около тысячи кривых спектральной отражательной способности.
На основании проведенных модельных исследований найдены закономерности изменения интенсивности отражения модельных систем почвообразующая порода - гуминовая кислота и почвенный ми- нерал - гидроокись железа при увеличении содержания гуминовой кислоты и гидроокиси железа. В работе впервые данные спектральной отражательной способности сопоставлены с содержанием различных форм железа, полученных с помощью метода ядерного гамма-резонанса.
Впервые также экспериментально показано, что на основании различий в окрасках генетических горизонтов дерново-подзолистых почв можно, используя спектрофотометрический метод, установить степень эродированности этих почв. На базе этих экспериментов предложен новый метод оценки эродированности дерново-подзолистых почв.
Работа выполнена на кафедре химии почв факультета почвоведения МТУ в рамках государственной темы "Биогеохимия, трансформация и аккумуляция органического вещества в естественных и культурных ландшафтах".
Автор благодарит научного руководителя работы доктора биологических наук, профессора Д.С.Орлова за постоянное внимание, доброжелательное, отношение и помощь в работе.
Зависимость почвенной окраски от различных факторов
Между спектральным составом отраженных излучений, составом и строением почвы существует тесная связь. Спектральный состав отраженных почвами излучений определяется: 1) химическим и минералогическим составом поверхности почвенных частиц, содержащих различно окрашенные компоненты; 2) физическим состоянием почв (размеров почвенных частиц иди агрегатов, влажностью и т.д.).
Цвет почв, будучи связан с различными по интенсивности и спектральному составу отраженными излучениями многих образующих почву соединений, зависит прежде всего от нескольких основных компонентов: содержания и состава гумуса, содержания различных форм соединений железа, карбонатов, легкорастворимых солей. Так, гумусовые вещества отражают свет слабо и равномерно по спектру; светлоокрашенные соединения (карбонаты, легкорастворимые соли, соединения кремния и алюминия, лишенные примесей) отражают свет сильно и равномерно по спектру; соединения железа отражают свет с различной интенсивностью, неравномерно по спектру.
Зависимость между окраской почв и содержанием в них органического вещества изучалась многими исследователями (Тюремнов, 1927; Обухов, Орлов, 1964; Орлов, Глебова, Мидакова, 1966; Сорокина, I967;Shilds ,Paul ,St.Arnaud ,Head , 1968; Карманов, 1970; Михайлова, 1970; Krishna, Hurtі, Satyanarayana 1971; McKeague, Day, shiids 1971; Карманов, Рожков, 1972; 1974; Карманов, 1974; Садовников, 1979; Виноградов, 1981, и др.).
І гмусовне вещества оказывают большое влияние на формирование окраски почв, обусловливая ее затемненность (Тюремнов, 1927). Они в значительной степени снижают интенсивность отражения света почвами (Обухов, Орлов, 1964) Спектры отражения гумусовых горизонтов имеют форму пологих кривых, которые однозначно характеризуются величинами интегральной отражательной способности
Гумусовыми веществами создаются черные, темно-серые, серые ахроматические окраски, характерные для гумусовых горизонтов почв, богатых органическим веществом, таких как черноземн, серые лесные, луговые, торфяные, дерново-подзолистые окультуренные, дерново-карбонатные и др. (табл. I). Спетры отражения гумусовых горизонтов этих почв представляют собой пологие кривые, с незначительно возрастающей интенсивностью отражения по спектру. Величины интегрального отражения этих горизонтов невелики ( р -6-15$).
В гумусовых горизонтах, содержащих меньшие количества органического вещества, а также в переходных горизонтах (А и АВ) в отражении света принимают участие вторичные почвенные минералы, кремнезем, соли (карбонаты и сульфаты), окисные и гидроокис-ные соединения железа.
Светло-серая окраска бурых, полупустынных, серо-бурых почв и сероземов обусловлена низким содержанием органического вещества и значительной их карбонатностью. Кривые спектральной отражательной способности этих почв поднимаются более круто, чем кривые гумусовых горизонтов первой группы почв; величины их интегрального отражения значительно больше (J s = 20-30$).
Сложные темно-бурые, серовато-бурые, коричневато-серые, серовато-палевые, серовато-желтые, красновато-коричневые окраски создаются в условиях, когда в отражении горизонта принимает участие минеральная "основа", прокрашенная окислами и гидроокислами железа.
Применение спектральной отражательной способности почв
По мнению многих исследователей на фоне лавинообразно нарастающих результатов дистанционного аэрокосмического спектрометри-рования почв незаслуженно малое внимание уделяется лабораторным измерениям спектральной отражательной способности почв. В то же время, метод лабораторного спектрофошометрирования обладает целым рядом несомненных достоинств, так как результаты лабораторных измерений позволяют получать данные о спектральной отражательной способности почв в "чистом" виде и фиксировать те спектральные характеристики, которые обусловлены "устойчивыми" свойствами почв (Дибцев, Самсонов, 1983).
Лабораторные измерения, при которых устраняется влияние многих варьирующих факторов, являются своего рода стандартными, на основе которых могут быть нормализованы и интерпретированны данные других видов измерений коэффициентов спектральной яркости почв, выполненных в натурных условиях. Полученные при лабораторных измерениях величины отражения почвенных образцов могут быть положены в основу расшифровки спектрозональних снимков при условии введения поправочных коэффициентов. Эти коэффициенты должны учитывать ряд переменных факторов, таких как влажность, структурное состояние поверхности, метеорологические условия. Агрегатное состояние и влажность почвы имеют немаловажное значение при дешифрировании материалов дистанционной съемки почвенного покрова. На аэрофотоснимках почвы легкого механического состава выглядят более затемненными, чем почвы с тяжелым механическим составом, увлажненные почвы также более затемнены. Общие закономерности зависимости отражения от категорий влаги и размера почвенных агрегатов в почвоведении изучены достаточно хорошо, но увязка эталонных и натурных коэффициентов отражения требует дальнейших разработок и проверки их на практике дистанционных исследований.
В настоящее время спектральная отражательная способность рассматривается как один из перспективных показателей при почвенном картировании и диагностике почв. Применение спектрофото-метрического метода позволяет давать объективную количественную оценку цвета почвы, сокращая вместе с этим объем полевых работ. При дистанционных измерениях с использованием аэросъемки удается быстро получать информацию о значительных по площади территориях (Андронников, 1958; Ливеровский, 1959).
Измеряя отражение с космических спутников, возможно составлять карты контрастной растительности (леса и луга) и ассоциаций почв (Westin , 1974), выявлять засоление территории (Антонова, Кравцова, 1978) и крупные эрозионные процессы (Черенев, 1977; Oswald , 1976). По фотометрическим измерениям аэрофотоснимков показана возможность картирования эродированных почв (Лепешев, Ярошевич, 1978; Орлов, Добрый-Вечер, Исаков, 1970) и оценки степени разрушения плодородного слоя почв. Несмотря на это, методики применения спектральной отражательной способности для оценки эродированности и засоленности почв фактически не разработаны.
При исследованиях с самолета цветные аэрофотоснимки по сравнению с черно-белыми значительно увеличивают точность разграничения почвенных разностей ( Gausman, Gerberman , 1975), а измерение спектров отражения при различных длинах волн дает богатую информацию о почвенном покрове, позволяя выделить почвы, покрытые и непокрытые растительностью ( Teast , 1972), и достоверно распознать почвы на уровне типа и подтипа (Кондратьев, Васильев, Федченко, 1978). Статистическая оценка коэффициентов отражения большого числа проб позволяет различить граничащие ареалы генетически близких почв, таких как подзолистая, дерново-подзолистая лесная, дерново-подзолистая пахотная (Оржов, Прошина, 1975). Однако, в целом, осуществление картирования почв по данным спектральной отражательной способности с достоверным выделением более мелких таксономических единиц, чем почвенный тип, явж ется задачей, требующей решения.
Количественные закономерности отражения света, установленные для ряда почв, и уравнения их описывающие, требуют проверки возможности их применения для других почвенных регионов, нахождения параметров уравнений, характерных для этих типов почв.
Изучение спектральной отражательной способности проводили в видимой части спектра (400-750 нм) на регистрирующем спектрофотометре СФ-І4. Измерение осуществляли следующим образом: в специальные кюветы насыпали 4-5 граммов образца, предварительно просеянного через сито 0,25 мм, слегка выравнивали и уплотняли при помощи часового стекла. Заполненную кювету помещали в окно интегрирующей сферы прибора так, чтобы отражающая поверхность исследуемой почвы составляла часть внутренней поверхности сферы, Б процессе измерения поверхность почвы и поверхность стандартного отражателя (MgO ), нанесенного на внутреннюю поверхность сферы, освещалась идентичными световыми пучками. Отраженный от поверхности почвы свет во всех направлениях многократно отражается от внутренней поверхности сферы, и затем его интенсивность измеряется с помощью фотоэлемента. В результате спектрофотометр измеряет количество отраженной почвой световой энергии, выраженной в процентах к световой энергии исходного светового потока. Эту величину или коэффициент отражения обозначают символом о . Изменение коэффициента J) в зависимости от длины волны измерения образует кривую спектральной отражательной способности, которая на спектрофотометре СФ-І4 записывается автоматически (Физико-химические методы исследования почв, 1980).
Влияние гидроокиси железа на отражательную способность модельных систем "почвенный минерал - гидроокись железа"
Для исследования закономерностей формирования окрасок горизонтов почв, связанных с наличием гидроокиси железа были приготовлены модельные системы "почвенный минерал - гидроокись железа" с содержанием в них гидроокиси железа от 0,01 до 50$ в пересчете на Ре2у
В качестве минеральных основ использовались: кварцевый песок, полевой шпат (олигоклаз) и глинистый минерал (монтмориллонит). минералы различались размерами частиц: кварцевый песок состоял из частиц диаметров 0,25-0,5 мм, олигоклаз - менее 0,1 мм, монтмориллонит - менее 0,001 мм. Минералы существенно отличались друг от друга и по величине удельной поверхности: кварцевый песок - 0,1 и?/т, олигоклаз - 1,1 ъ?/т, монтмориллонит - 59,0
К минералам добавляли раствор Feci- , а затем по каплям Наон при перемешивании. При этом происходило осаждение Р е(0Н)-Надосадочную жидкость несколько раз сливали, промывая осадок.
При рассмотрении подсушенных образцов под бинокуляром замечено, что часть гидроокиси железа осела на поверхности частиц минералов в виде желто-бурых железистых пленок, а часть присутствует в виде отдельных, изолированных сгустков.
Исходные минеральные основы, до внесения гидроокиси, имели светлые, ахроматические окраски: кварцевый песок - белесую, олигоклаз и монтмориллонит - белую. Кривая спектральной отражательной способности кварцевого песка представляет собой пологую линию с некоторым возрастанием интенсивности отражения по спектру (рис. 4А.). Отражение света олигоклазом по спектру практически постоянно (рис. 4Б). Отражение света монтмориллонитрМ-,гвоЩ астает в области 400-500 нм и далее практически не меняется (рис. 4В). Спектрофотометрические характеристики кварцевого песка, олиго-клаза и монтмориллоішта-.приведены в табл. 5.
Из таблицы видно, что кварцевый песок отличается наименьшей светлотой ( J = 42,1/0 и равномерностью отражения по спектру ( д УР (680-480) 4,5$). Олигоклаз светлее кварцевого песка ( J s, = 65,7$). Его отражение по спектру практически не меняется ( А Р (680-480) = »5$Ь Наиболее светлым является монтмориллонит ( J z. = 92,7$). Изменения интенсивности отражения света монтмориллонитом в области 480-680 нм невелико - 3,5$.
На рис. 5 представлены кривые отражательной способности модельной системы кварцевый песок - гидроокись железа с содержанием железа от 0,01 до 5,0$ ре 0
При внесении небольших количеств гидроокиси железа (0,01 -0,05$) интенсивность отражения убывает наиболее,резко в синей области спектра и незначительно изменяется в красной области.
Коэффициенты J480 Убывают от 36,5$ до 22,5%; J QQQ - т 51,0 до 47,0$. За счет этих изменений в отражении света увеличивается величина перегиба кривой в области 480- 680 нм от 12,5 до 24,5$,
При дальнейшем увеличении концентрации гидроокиси более резкие изменения интенсивности отражения происходят и в красной области спектра. Для концентрации Ре2о_ от 0,05 до 1,0$ коэффициенты J 4Qp изменяются в пределах 22,5-7,0$, 680 " 4?»0 26,0$. Величина до (680-480 ПРЖ этом Дстигает максимума -30,0$.
При дальнейшем увеличении концентрации гидроокиси железа от I до 5$ изменения происходят в основном в красной области спектра (величина уРб80 Рюньшается от 26,0 до 19,0$, величина 480 от 7,0 до 5,0$, AjO (680-480) от 19,0 д0 14»0$) По всему ряду модельных образцов при увеличении количества гидроокиси железа уменьшается светлота образцов и характеризующая ее величина от 42,1 до 11,6$.
Из изложенного следует, что внесение возрастающих количеств гидроокиси железа приводит к увеличению неравномерности отражения света по спектру и одновременно к уменьшению светлоты образцов. На светлом фоне минеральной основы (кварцевый песок) небольшие количества гидроокиси (0,01-0,1$) увеличивают насыщенность цвета, которая характеризуется величиной д JO (680-480) аль нейшее увеличение концентрации гидроокиси железа (от 0,1 до 5,0$) приводит к существенному потемнению модельных систем, которое фиксируется с помощью величины Р2 ; в результате этого уменьшается и насыщенность цвета (величина &J (680-480) Рис« 5).
При сопоставлении коэффициентов отражения модельных систем олигоклаз - Ре(он) и монтмориллонит - Ре(ОН) выявляются те же закономерности, что и для системы кварцевый песок Ре(он)
При увеличении количества Ре(он)д до определенной концентрации (до 10$ в системе олигоклаз - Ре(он)_ и до 15$ в системе монтмориллонит - Fe(OH) ) увеличивается насыщенность желто-бурого цвета (растет величина ьр (680-480 до 33» и 49,0, соответственно), при дальнейшем увеличении концентрации Fe(OH) проис-ходит затемнение образца, приводящее к уменьшению величины
Закономерность изменения коэффициентов А р (680-480) ха растеризующих насыщенность цвета (или просто цветность) модельных систем, при увеличении концентрации гидроокиси железа представлена на рис, 5. Из рисунков видно, что при возрастании концентрации гидроокиси величина д J) (680-480) Р30 1» достигает определенного максимума и затем постепенно убывает. Максимум величины АРГ680-480) мДельнои системы кварц - гидроокись железа достигается уже при концентрации 0,1$ Fe23 , модельной системы олигоклаз - РеСон) - при концентрации гидроокиси 10$ Ре2з » модельной системы монтмориллонит - Ре(он)3 при 15$ Fe2o3 , что связано с неодинаковым размером частиц и различной величиной удельной поверхности, по которой распределяется гидроокись. Минимальной поверхностью среди исследованных систем обладает кварц (0,1 кг/г), максимальной - монтмориллонит (59,0 иг/г). Однако прямо пропорциональной зависимости между увеличением количества гидроокиси и величиной поверхности образца не наблюдается. Очевидно, гидроокись железа не распределяется равномерно по всей поверхности модельных систем.
Влияние различных соединений железа на цвет природных почв
Соединения железа играют важную роль в формировании окраски большинства почвенных горизонтов. Они создают бурые, коричневые, красные, желтые окраски почв. Формы соединении железа, их соотношение и распределение в почвах разнообразны и являются важными диагностическими признаками почв и показателями процессов почвообразования. Изучение зависимости окраски почв от качественного и количественного состава окислов и гидроокислов железа, а также степени их дисперсности позволит использовать цветовые характеристики почвы, измерение спектрофотометрически как объективный признак для диагностики некоторых почв и почвенных процессов. Литературные данные показывают, что для решения задачи о связи окраски почв с соединениями железа необходимо выбрать наиболее информативные цветовые характеристики почв, с одной стороны, и установить влияние минералогического состава соединений железа в почве, их дисперсности на цвет почвы, с другой стороны. В главе предпринята попытка хотя бы частично решить эти задачи.
Образцы для исследования отобраны в северной части Тургайс-кого плато в подзоне темно-каштановых почв. Древние коры выветривания представлены в этом районе комплексом рыхлых отложений третичного возраста. Для данного района характерна следующая последовательность залегания слоев (сверху вниз): красно-бурые и малиновые глины (часто с примесями материала четвертичных бурых суглинков); серо-сизые оглеенные пестроцветные глины с малиновыми и охристыми пятнами; белые, желтые и розовые кварц-каолиновые суспеси-суглинки; белые каолиновые глины. В почвенном покрове на пестроцветной коре господствуют неупорядоченные ли-тогенные мозаики каштановых, каштановых неполноразвитых и железистых неполноразвитых почв В микрозападинах пятнами встречаются солонцеватые почвы и солонцы (Чернецкая, 1983).
Для исследования взяты образцы ожелезненных почв на пестро-цветных глинах и на белых супесях-суглинках, а также образцы вышедшей на поверхность пестроцветной коры выветривания, не затронутой еще процессами почвообразования.
Большинство исследованных образцов - тяжелые и средние глины - с содержанием частиц физической глины от 88,6 до 97,0$ (тяжелые глины) и 80,3 до 82,7$ (средние глины). В этих образцах среди фракций физической глины преобладает илистая фракция (49,0-81,0$), на втором месте мелкая пыль (8,7-26,2$). Два образца (15 и I) представлены супесями, в которых преобладают фракции мелкого песка (63,0-66,9$), а на втором месте находится фракция крупной пыли (13,7-15,9$).
Минералогический состав илистых фракций весьма неоднороден, что связано с неоднородностью самой пестроцветной коры выветривания (табл. 13). Илистые фракции, в основном, представлены каолинитом, монтмориллонитом и смешанослойными каолинит-смекти-тами. В некоторых образцах обнаружены кварц и хорошо окристал-лизованный гетит. В небольших количествах присутствуют хлорито-подобные минералы. В некоторых образцах в небольших количествах содержится также иллит. Изученные образцы можно разделить на три части: первая содержит, в ооновном, минералы группы каолинита (образцы Ш I, 2, 7, 10, II, 13), вторая содержит минералы группы монтмориллонита и смешанослойные минералы (образцы Ж 4, 5, 6 , 8, 12), третья (образцы Ш 3, 9, 14) содержит смесь минералов группы каолинита и группы монтмориллонита.
Исследованные образцы имели широкий спектр окрасок: белые, светло-серые, темно-серые, желто-серые, желтые, желто-бурые, розовые, красные, малиновые, бурые и промежуточные между ними цвета.
Для всех исследованных образцов характерно неравномерное возрастание отражения света в области длин волн 420-700 нм (от фиолетовой до красной области спектра).
Наиболее интенсивно по спектру возрастают отражательная способность желтых образцов (рис. І0А). За счет резкого возрастания отражательной способности в фиолетовой и зелено-желтой областях спектра на кривых отражения в этих областях возникают перегибы; кривые приобретают сложную форму. Б красной области спектра (600-750 нм) отражение света желтыми образцами возрастает незначительно.
Отражение света образцами красной гаммы цветом (рис. І0Б) возрастает, в основном, в зелено-оранжевой области (550-620 нм), а также в красной области (620-750 нм). Кривые характеризуются одним перегибом в области 520-620 нм.
Цвет бурых и коричневых образцов имеет красную и желтую составляющие. Кривые отражения характеризуются растянутым перегибом в области 480-620 нм. Серые и белые образцы практически не имеют перегибов (рис. IGB).
После удаления несиликатного железа (обработка по Мера-Джексону) отмечается резкое осветление образцов, преобладание в их цвете серовато-белесых и светло-серых тонов. Спектры отражения таких образцов лишены перегибов и представлены практически прямыми линиями (рис. ЮГ). Изменение формы кривых отра жения указывает на то, что окраска минеральной части образцов обусловлена соединениями, которые растворяются при обработке по Мера-Джексону. Таким соединениями, как известно, являются несиликатные соединения железа.
Спектры более светлых образцов располагаются выше спектров более темных образцов. Наиболее светлыми оказались образцы, содержащие, в основном, каолинит, наиболее темными - обогащенные монтмориллонитом и смешанослойными минералами. С помощью метода ЯІТ в образцах желтого цвета (1Ш 1-5) установлено наличие частиц гетита ( Л -РеООН ).. Средний размер частиц гетита в образцах J6 I и Jfc 2 составляет 180 А и более; в образцах Ш 3-5 присутствуют и более мелкие частицы гетита о (70-180 А). В образцах Ш 3-6 обнаружены также частицы суперпарамагнитного размера, не идентифицируемые методом ЯГР. К ним могут относиться мелкодисперсные частицы гематита размером о о менее 40 А и частицы гидроокиси железа размером менее 70 А. Эти частицы в табл. 14 условно отнесены нами в аморфную фазу. В образце 1Ь 6 установлено наличие магнетита с размером частиц о более 120 А. В серии образцов "красных" тонов (образцы Ш 7-13) установлено преобладание гематита ( Ре2о3 ). Средний размер частиц гематита 180 А. В образцах Ш 8 и II присутствуют в небольших количествах и более мелкие частицы гематита с размерами частиц о 40-120 А. В образцах Ш 7-8 содержится также гематит с размерами о частиц 180 А и крупнее. Суперпарамагнитные частицы окислов и гидроокислов железа присутствуют в образцах Ш 8-13.
