Общие сведения. Железо занимает второе место среди металлов и четвертое среди элементов земной коры

Железо занимает второе место среди металлов и четвертое среди элементов земной коры. Его кларк составляет 4, 65. и почвах. Оно энергично мигрирует в земной коре, образуя около 300 минералов (окислы, сульфиды, силикаты, карбонаты, титанаты, фосфаты и т. д.). Железо принимает активное участие в магматических, гидротермальных и гипергенных процессах, с которыми связано образование различных типов его месторождений. Железо - металл земных глубин, оно накапливается на ранних этапах кристаллизации магмы, в ультраосновных (9, 85%) и основных (8, 56%) породах, в гранитах его всего 2, 7%. В биосфере железо накапливается во многих морских и континентальных осадках, образуя осадочные руды. Железо– ведущий металл многих гидротермальных систем (пирит, сульфиды железа и др.).

Содержание железа в почвах колеблется от 2 % до 35 %. Железо является одним из самых распространенных элементов в коре выветривания. В тропических почвах, развитых на ультраосновных породах, содержание его может достигать 71, 12 % [23].

Железо в земной коре находится в самородном состоянии в составе хромитовых, ильменитовых, гематитовых окисных руд.

Первичные минералы почвообразующих пород главный поставщик железа для почв. При их выветривании и активном почвообразовании железо высвобождается и перходит в коллоидальные окисные, закисные и гидроокисные соединения, так же во вторичные глинистые минералы. Такие минералы, как гётит, маггемит и гематит образуются из аморфного железа при разрушении первичных и вторичных минералов. В следствии, чего в почвах происходит аккумуляция железа.

Слабая растворимость и подвижность железа делает его одним из важных маркеров при диагностике изменений режимов почв. Для генезиса почв важной оказывается способность железа менять валентность. Для аэробных условий характерно трёхвалентное железо, для анаэробных двухвалентное. Накопление железа происходит следующим образом окисел Fe₂O₃ практически не растворим в почвенных водах, а FeO наиболее растворим и подвижен в результате окисления в аэробных условиях и в результате он переходит в Fe(HCO₃)₂ и осаждается в почвах морских и озёрных мелководьях. Однако, вынос компенсируется атмосфрно-водным привносом и биологическим накоплением. На миграцию и аккумуляцию железа главным образом воздействует гидротермический сезонный режим почв, изменчивый во времени и пространстве.

Скопления железа в почвах могут быть, как реликтовыми, так и современными. Современное накопление железа в почве представлено большим количеством минералов, свободными окисными и закисными формами различной степени окристаллизованности.[22].

Железо, благодаря широкой распространенности, способности менять валентность, играет особую роль в формировании почвенного профиля. Оно диагностирует типовые и подтиповые особенности многих почв, направление почвообразования. Железо определяет различную окраску почв, обусловленную степенью его гидратированности, и, следовательно, различия их по водному режиму.

Изучением свойств различных форм железа занимались и занимаются многие отечественные и зарубежные ученые: Бабанин [3], Зонн [23], Ужегова [38]; Водяницкий [8, 9, 10, 11, 12, 13]; Швертман [43], и многие другие.

Изменчивость разнообразных соединений железа в зависимости от условий почвообразования, их роль в жизнедеятельности растений и микроорганизмов определяют большой интерес к железу.