9.1. ПОНЯТИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Существует много определений почвы, но большинство из них сводится к пониманию ее как самостоятельного естественно-исторического органо-минерального природного тела, возникшего в результате воздействия живых и мертвых организмов, а также природных вод на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа. Почвы характеризуются закономерным строением вертикального профиля, а также особой морфологией, химическим составом, физическими и биологическими свойствами слагающих горизонтов, а также особым характером процессов превращения и перемещения веществ.

Определение почвы применительно к криминалистической почвоведческой экспертизе несколько отличается от общего определения: почва — это незначительные по массе отдельные части какого-либо почвенного горизонта (как правило верхнего), либо их механическая совокупность, отделенная от участка местности в связи с обстоятельствами преступления и подлежащая сравнению с почвенным покровом места происшествия.

Почвенный покров и факторы почвообразования связаны между собой, обусловливая большое разнообразие почв. Поэтому одним из принципов классификации почв, т.е. отнесения их к определенным систематическим единицам: классу, типу, подтипу, роду, виду, разновидности являются признаки происхождения, строения, состава и плодородия почв.

Понятие «почвенный тип» имеет классификационное значение. Под классификацией почв понимается отнесение последних к различным систематическим единицам и установление их соподчиненности. В настоящее время в мировом почвоведении отсутствует единая общепринятая классификация почв. В нашей стране принята наиболее полная, отражающая совокупность признаков почв генетическая классификация (по происхождению), в соответствии с которой почвенные типы делятся на подтипы, роды, виды и разновидности.

К одному и тому же типу относят почвы, формирующиеся в однотипно-сопряженных биологических, климатических и гидрологических условиях. На территории нашей страны выделено около 100 типов почв, наиболее распространенными из которых являются мерзлотно-таежные, дерново-подзолистые, серые лесные, черноземные, каштановые, засоленные, сероземные, почвы горных областей, почвы пойм.

Подтипы почв выделяются с учетом степени выраженности основного процесса почвообразования. Характеристикой, определяющей подтип почв, является ее цвет, связанный с особенностями почвообразования. Например, тип черноземов делят на подтипы типичных, обыкновенных, южных и др. Подтипами почв являются также темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы.

Образование родов почв связано с изменением их химического и гранулометрического составов внутри типов и подтипов, которые, в свою очередь, определяются особенностями почвообразующей породы, химическим составом грунтовых вод и т.д.

Вид почвы связан со степенью развития почвообразующих процессов: степенью оподзоленности и засоленности, количеством гумуса, мощностью горизонта и пр. К примеру, по содержанию гумуса обыкновенный чернозем подразделяют на виды: мало- и среднегумусный.

Гранулометрический (механический) состав почв лежит в основе деления их на разновидности. Например, чернозем (тип) южный (подтип) среднегумусный (вид) суглинистый (разновидность).

Показатели, определяющие широкую разновидность почв и позволяющие отличить почвы от почвообразующей породы и одну почву от другой, обусловливают их морфологические признаки. Внешние морфологические признаки позволяют отличить почву от почвообразующей породы и одну почву от другой. К основным морфологическим признакам относятся: строение почвы, мощность почвы и ее отдельных горизонтов, окраска (цвет), механический состав, структура, сложение, новообразования и включения. Для криминалистических исследований основными морфологическими признаками являются окраска, новообразования, включения и механический состав, поскольку именно эти признаки позволяют решать диагностические и идентификационные задачи криминалистических исследований.

Одним из наиболее важных и доступных для определения является окраска почвы, которая определяется химическим и минералогическим составом почв и зависит от процессов, протекающих в почве. Большинство почв получило свое название в соответствии с окраской: чернозем, подзол, краснозем, серозем и т.д. При формировании окраски основную роль играют следующие три группы соединений:

• гумус;

• соединения железа и марганца;

• кремнекислота, углекислая известь.

Гумусовые вещества обусловливают черную, темно-серую и серую окраски. Черная окраска, кроме того, может быть связана со скоплениями оксидов (окислов) марганца, сернистого железа, магнетита-Fe₃O₄, древесного угля либо темным цветом почвообразующих пород. Соединения оксидного (окисного) железа придают почве красную, оранжевую и желтую окраски, геммиоксидного (закисного) — сизый и голубоватый цвет. Кремнекислота H₂SiO₃, углекислый кальций (СаСО₃) и каолинит H₂Al₂Si2O2 ? Н₂О обусловливают белую и белесую окраски. Гипс и легкорастворимые соли NaCl, Na₂SO₄ ? 8Н₂О и другие могут придать почве белесоватые оттенки.

Бурая окраска характерна для глинистых почв с повышенным содержанием иллита, слюдистых минералов с различным содержанием гидратированных оксидов (окислов) железа. Иногда встречается в чистом виде синяя окраска почв, например, в некоторых видах северных болот. Производная от синей — сизая окраска характерна для большинства болотных и полуболотных почв и связана с присутствием специфических минералов, содержащих гемиоксид (закись) железа.

Различные сочетания указанных выше трех групп соединений обусловливают большое разнообразие почвенных цветов и оттенков.

Почвенные новообразования связаны с выделением и скоплением различных веществ, создаваемых в почвенной толще в процессе почвообразования. Новообразования могут быть химического и биологического происхождения.

Среди новообразований химического происхождения наиболее часто встречаются:

• выделения углекислой извести СаСО₃ белого и грязно-белого цветов в форме карбонатной плесени, карбонатных трубочек и «белоглазки» — бесформенных белых скоплений извести;

• беловатые скопления легкорастворимых солей — хлоридов и сульфатов в виде белой мучнистой присыпки на поверхности почв солонцово-солончакового рода;

• белые выделения и стяжения гипса CaSO₄, встречающиеся в солончаках в форме выцветов, налетов, прожилок;

• красно-бурые, ржаво-охристые, розовые, желтые, грязно-зеленоватые и черные выделения железа и марганца в виде пятен, выцветов, налетов, «бобовин» — шаровидных скоплений с размерами от 0,5 мм до 10 мм и более;

• выделения кремнекислоты в виде присыпки, припудренности белесоватого цвета, характерные для почв подзолистого типа.

К новообразованиям биологического происхождения относятся в первую очередь капролиты — экскременты дождевых червей в виде небольших зернистых клубочков, а также дендриты, корневины, кротовины и червоточины, первые из которых представляют собой узоры мелких корешков на поверхности отдельностей (агрегатов отдельных структурных единиц почвы), а вторые — сгнившие крупные корни растений.

Анализ новообразований позволяет судить о происхождении почвы. Например, наличие сизоватых и ржаво-охристых пятен указывает на то, что формирование почвы происходило в условиях повышенной влажности.

Под включениями понимают тела органического или минерального происхождения, случайно попавшие в почву и генетически не связанные с ее образованием. К ним относятся валуны и другие обломки горных пород, раковины и кости животных, кусочки строительных или других производственных материалов (кирпича, стекла, цемента, угля и пр.).

Под механическим составом почв понимают относительное содержание в ней твердых частиц различных размеров. Это содержание выражают в весовых процентах к массе почвы, высушенной при 105 °C.

Механический состав почв слагается из элементов трех видов: минеральных, органических и органо-минеральных. Образование любых механических элементов почв является результатом разрушения исходных горных пород под действием физических, химических, физико-химических либо биологических факторов.

Минеральные механические элементы представляют собой каменистую часть почв, являющуюся результатом дробления исходной горной породы, составляющей земную кору. Эти породы называют почвообразующими, или материнскими, иногда грунтами или подпочвами. В процессе почвообразования материнские породы претерпевают сложные изменения, выражающиеся в механическом и химическом разрушениях составляющих их минералов и образовании новых минералов. Таким образом, важным фактором, влияющим на состав минеральной части почв, является степень устойчивости минералов к различным воздействиям, в том числе к выветриванию. Минералами, устойчивыми к внешним воздействиям, являются кварц, турмалин, циркон, гранаты и др. Минералы, неустойчивые к различным физическим, химическим и биологическим процессам, — полевые шпаты, слюды, роговые обманки, пироксены и др. При разложении неустойчивых минералов образуются такие минералы, как гидрослюды, глинистые минералы, лимонит и др.

Не менее важным фактором, влияющим на состав минеральной части почв, является рельеф местности, с которым связан возраст и характер почвообразующих пород. Строение и состав почв меняются в зависимости от положения их по отношению к водоразделу, склонам, речной долине.

Кроме того, на состав минеральной части почв влияет климатический фактор, определяющий характер растительности. Климат и характер растительности вместе способствуют формированию того или иного типа почвы. Климатический фактор влияет также на скорость процессов выветривания минералов.

Кроме того, жизнедеятельность человека также сильно влияет на изменение минерального состава почв. К данному фактору относится и изменение климата, рельефа, и внесение различных компонентов (минеральных, органических) в почвы.

Таким образом, формирование почв происходит под влиянием следующих факторов почвообразования: почвообразующих пород, рельефа местности, климата, растительных и животных организмов, времени (возраста страны) и хозяйственной деятельности человека. Под воздействием указанных факторов на поверхности земли формируются закономерно распределенные обширные почвенные зоны и подзоны.

Минеральная часть почв — это смесь в различных процентных соотношениях первичных минералов, входивших в состав материнских пород, и вторичных минералов, образовавшихся в почвах в результате биологического фактора и химических процессов, таких, как растворения, окисления или восстановления элементов, выноса растворимых простых и сложных солей, взаимодействия высвободившихся частей с образованием новых соединений, новых минералов и др. К числу первичных минералов почв относятся кварц, различные полевые шпаты, слюды, темноцветные минералы — роговая обманка и авгит, а также оксиды (окислы) железа — гематит и магнетит. Кроме того, реже встречаются такие первичные минералы, как гранаты, турмалин, апатит, циркон, ставролит, титанит, рутил и др.

Для вторичных минералов характерной особенностью является их тонкораспыленное, большей частью коллоидно-дисперсное состояние. К ним относятся алюмо- и феррисиликаты, кремнезем, гидрооксиды алюминия и железа, диоксид (двуокись) марганца.

Частицы, составляющие минеральную компоненту почв, могут быть классифицированы в соответствии с их гранулометрическим составом следующим образом (табл. 23).

В соответствии с гранулометрическим составом почвы подразделяются на шесть основных групп:

1. Каменистые почвы — содержат в основном окатанные или угловатые обломки горных пород размером более 3 мм.

2. Песчаные почвы — содержат в основном песчаные частицы, которые в зависимости от гранулометрического состава подразделяются на крупный, средний и мелкий песок (см. табл. 23), а в зависимости от содержания глины — на песок рыхлый (содержание глины от 0 до 5%), песок связный (содержание глины от 5 до 10%) и супесь (содержание глины от 10 до 20%).

3. Супесчаные почвы, для которых характерно преобладание песчаных частиц с небольшой примесью глины.

4. Песчанистые суглинки. В зависимости от процентного соотношения глины и песка песчанистые суглинки подразделяются на тяжелые суглинки (глина — 30-60%, песок — 70-40%), средние суглинки (глина — 20-40%, песок — 80-55%), легкие суглинки (глина — 15-30%, песок — 85-70%).

Таблица 23. Классификация почв по гранулометрическому составу

5. Пылеватые суглинки. К ним относятся покровные и лессовидные суглинки. Содержат малое количество песчаных частиц; содержание глины такое же, как у песчанистых суглинков, но при этом повышенное содержание органических элементов (гумуса).

6. Глинистые почвы. В зависимости от процентного соотношения глина — песок подразделяются на тяжелую глину (глина — 80-85%, песок — 15-20%), среднюю глину (глина — 50-80%, песок — 20-50%), легкую глину (глина — 40-60%, песок — 60-30%).

Морфологические признаки различных видов почв, определяемые при анализе механического состава, описаны ниже.