ნიადაგის სახეობები და ნიადაგის წარმოშობა

ნიადაგის მექანიკაში განსხვავებენ ნიადაგის სამ ძირითად სახეობას: უხსნილს, შეკრულსა და ორგანული წარმოშობის ნიადაგებს. გარდა ამისა, არსებობს ქანებიც, მაგრამ მათ ნიადაგის მექანიკა არ შეისწავლის; ისინი შეისწავლება სამეცნიერო დისციპლინაში ქანების მექანიკა.

არაშეკრული ნიადაგები

არადამაკავშირებელი ან არათანმიმდევრული ნიადაგები არის ის ნიადაგები, რომელთა შემადგენელი ნაწილები არ არის შეკრული არავითარი შემაკავშირებელი საშუალებით. მშრალ მდგომარეობაში, როცა ისინი ტენიანობის ზემოქმედების ქვეშ არ არიან, არადამაკავშირებელი ნიადაგის მყარი შემადგენლები მთლიანად თავისუფალია მიწის მასაში და მათ შორის არსებობს მხოლოდ ხახუნი, რომელსაც შიდა ხახუნი ეწოდება. არადამაკავშირებელ ნიადაგებს მიეკუთვნება:

• ბლოკები, მარცვლის ზომა 200 – 2000 mm
• ჩახრეშილი, მარცვლის ზომა 60 – 200 mm
• ხრეში, მარცვლის ზომა 2 – 60 mm
• ქვიშა, მარცვლების ზომა 0,02 – 2 mm
• მტვერი, მარცვლის ზომა 0,002 – 0,02 mm.

აღნიშნულია, რომ ფრაქცია მტვერი ზოგჯერ იწოდება მულხად (ინგლ. silt, გერმ. Schluff). თუმცა, რადგან ჩვენთან მულხი ნიშნავს ორგანული წარმოშობის ნიადაგის ერთ კონკრეტულ სახეობას, ამ ფრაქციისთვის ამ სახელის გამოყენებამ შეიძლება გაუგებრობა გამოიწვიოს.

Sl. 1 - ქვიშიანი ნიადაგი

შეკრული ნიადაგები

შეკრული ანუ კოherentული ნიადაგები არის ისეთები, რომელთა მყარი შემადგენელი ნაწილაკები ერთმანეთთან კოჰეზიით არიან დაკავშირებული. კოherentული ნიადაგების ფიზიკური თვისებები შეიძლება მეტად არამდგრადი იყოს და წყლის ზემოქმედებით ადვილად იცვლებოდეს. შეკრულ ნიადაგებს მიეკუთვნება ისეთები, რომლებიც შეიცავენ 0,002 mm-ზე მცირე ზომის მყარ ნაწილაკებს. ნიადაგს, რომელიც ძირითადად შეიცავს 0,002 – 0,0002 mm ზომის ნაწილაკებს, ეწოდება თიხა, ხოლო თუ ეს ნაწილაკები 0,0002 – 0,00002 mm ზომისაა, მაშინ მას კოლოიდურ თიხას უწოდებენ.

ბუნებაში სუფთა თიხა იშვიათად გვხვდება; უმეტესად ის სხვა შემადგენლებთან, როგორიცაა ქვიშა და მტვერი, არის შერეული, რასაც ილოვაča ეწოდება; კირქვასთან შერეულ თიხას მარლოვანი თიხა (მარლი) ეწოდება, ხოლო მაგნიუმთან შერეული თიხა არის ума. ჩვეულებრივ მიღებულია, რომ ნიადაგს, რომელიც შეიცავს 50%-ზე მეტ თიხოვან შემადგენელს, ცხიმიანი თიხა ან უბრალოდ თიხა ეწოდოს, ხოლო ნიადაგს, რომელიც შეიცავს 50%-ზე ნაკლებ თიხოვან შემადგენელს, თიხნარი ნიადაგი ეწოდება. ნიადაგი, რომელიც შეიცავს 5%-ზე ნაკლებ თიხოვან შემადგენელს, მიიჩნევა არაკოherentული ნიადაგის თვისებების მქონედ.

სწრაფი და ყველაზე მარტივი გზა იმის შესაფასებლად, თუ რომელ ჯგუფს ეკუთვნის რომელიმე ნიადაგი, არის ნიმუშის გამოშრობა და ცდით ხელის თითებს შორის დაქუცმაცება. არაკოჰერენტული ნიადაგები მაშინვე იშლება. თიხოვანი ნიადაგები თითებს შორის უფრო პატარა ნაწილებად იმტვრევა, ხოლო თიხა თითქმის ქვასავით მაგრდება.

სურ. 2 - თიხოვანი ნიადაგი

ორგანული წარმოშობის ნიადაგები

ეს ნიადაგები შედგება ორგანული ან მცენარეული მასალების დიდი ნაწილისგან, თიხოვანი და სხვა შემადგენელი ნაწილებით. ორგანული შემადგენლების შემცველობის გამო ეს ნიადაგები ძალზე არამყარია და ძლიერ შთანთქავს წყალს, ამიტომაც არასტაბილურია და ვერც მზიდ ნიადაგად გამოდგება, ვერც მიწის ნაგებობების მოსაწყობ მასალად. ამ ნიადაგებს მიეკუთვნება ჰუმუსი, მულხი და ტორფი.

ჰუმუსი არის ნაყოფიერი ნიადაგი, რომელიც დედამიწის ქერქის ზედაპირულ ფენაში მდებარეობს და ჩვეულებრივ რამდენიმე დეციმეტრის სისქისაა. იგი შედგება ორგანული და მინერალური ნივთიერებების ნარევისგან, რომელშიც ბევრი ბაქტერიაა. მიწაყრილების, გზების სავალი ნაწილისა და ნიადაგზე მსგავსი სამუშაოების შესრულებისას, ასევე საშენი მიწის ნაგებობებისთვის მასალის კარიერში გათხრისას, უნდა ამოითხაროს და მოიშოროს ჰუმუსის მთელი ფენა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნეს მხოლოდ წყლით ეროზიისაგან მიწის დახრილების დასაცავად.

სურ. 3 - ჰუმუსი

ლაფი შედგება ორგანული ნივთიერებებისა და მინერალური მასალების ნარევისგან, როგორც ძალიან წვრილი ნაწილაკები, როგორიცაა თიხა, მტვერი და ქვიშა. იგი გვხვდება ძველი მდინარეებისა და ტბების ფსკერზე.

ტორფი შედგება დიდი რაოდენობით მცენარეული და ორგანული ნივთიერებებისგან ბოჭკოების სახით, მინერალური ნივთიერებების მცირე შემცველობით.

ნიადაგის წარმოშობა

თუ დედამიწის ქერქს გავჭრიდით, დავადგენდით, რომ ის უმეტესად შედგება ზედაპირული ნიადაგისგან — მცირე სისქის ჰუმუსის ფენისგან, შემდეგ ქვედაპირის ნიადაგისგან, რომელიც შედგება ერთი ან რამდენიმე სხვადასხვა შემადგენლობისა და სხვადასხვა სისქის ფენისგან, და ბოლოს მყარი ქანისგან. ზედაპირული ნიადაგი ძირითადად წარმოიქმნა მცენარეული და ორგანული ნივთიერებების დაშლის შედეგად, ხოლო ქვედაპირის ნიადაგი — მყარი ქანის დაშლის შედეგად.

მყარი ქანის დაშლა ხდება ატმოსფერული ზემოქმედების ან ვულკანური მოქმედების შედეგად. ატმოსფერული ზემოქმედება შეიძლება იყოს მექანიკური ან ქიმიური. თუ მყარი ქანის დაშლის პროცესი არის მინერალების ჟანგბადთან შეერთება, მაშინ ეს არის დაშლა დაჟანგვით, ხოლო თუ ეს არის შეერთება წყალთან, მაშინ ეს არის დაშლა ჰიდრატაციით. ვულკანური მოქმედება ქიმიურია. დიდი სიცხის გამო მყარი ქანი ვულკანურ ფერფლად იქცევა.

მყარი ქანის დაშლისა და მისი ნიადაგად გარდაქმნის პროცესი შეიძლება იყოს ადგილზე „in situ“ ან ტრანსპორტით. დაშლილი ნაწილების ტრანსპორტი ხდება წყლით, ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ალუვიური ნიადაგები, ქარით, როცა წარმოიქმნება ეოლური ნიადაგები, ან ყინულით, როცა ყალიბდება გლაციერული ნიადაგები. დაშლილი ქანის ნატეხებისა და ნაწილაკების ტრანსპორტის დროს ისინი აგრძელებენ დამსხვრევას დარტყმის, ხახუნისა და ჩამორეცხვის შედეგად, რომელთა ზემოქმედებასაც ისინი ტრანსპორტის განმავლობაში ექვემდებარებიან. ამ ზემოქმედების გამო გატეხილი ნატეხების კიდეები მრგვალდება, ახალი ნაწილაკები წვრილდება, მათი კიდეები კვლავ მრგვალდება და ასე შემდეგ მანამ, სანამ ტრანსპორტი გრძელდება. მყარი შემადგენელი ნაწილაკების ზომა და ფორმა დამოკიდებულია ქანის სიმტკიცეზე, ტრანსპორტის სიგრძეზე, ტრანსპორტის სახეობაზე და ა.შ. ამიტომ ნიადაგში მყარი ნაწილაკების ფორმა ძალზე სხვადასხვაა: მრგვალი, ოვალური, მკვეთრი ან მომრგვალებული კიდეებით, სამკუთხა და სხვ. 0,02 – 0,002 mm ზომის მყარი შემადგენელი, რომელსაც ნიადაგის მექანიკაში მტვერი ეწოდება, უმთავრესად მრგვალი ან ოვალური ფორმისაა. ასეთივე შემადგენელი, 0,002 mm-ზე მცირე ზომის, რომელსაც ფრაქცია თიხა ეწოდება, ქერცლისებრი ფორმისაა. ქვიშის, ხრეშისა და კენჭების უფრო მსხვილი ნაწილაკები შეიძლება სხვადასხვა ფორმისა იყოს: კუბური, მომრგვალებული, ფირფიტისებრი და სხვ. კუბური ნაწილაკები უფრო ძნელად იცვლიან ფორმას, ფირფიტისებრები — უფრო ადვილად. ამიტომ ნიადაგები, რომლებიც ძირითადად ფირფიტისებრი ნაწილაკებისგან შედგება, ადვილად შეიძლება შეიცვალონ შემადგენლობა.

აღნიშნულია, რომ ზოგიერთი ნიადაგი, რომლის ფორმირება სრულად დასრულებულია, ზოგჯერ შემდგომში ახალი ნადებით იფარება, ისე რომ ადრე უკვე ფორმირებული ნიადაგი სიღრმეში რჩება, ხოლო ახალ ნადებზე ფორმირდება სხვა ნიადაგი, რომელსაც შეიძლება არავითარი კავშირი არ ჰქონდეს წინამორბედთან. ასეთ ადრე ფორმირებულ და შემდეგ ახალი ნადებით დაფარულ ნიადაგს ეწოდება დამარხული ნიადაგი. ეს უმეტესად კულტურული მიწებია, რომლებიც დამუშავებული იყო და შემდეგ ქარის მიერ ლიოსის მტვრის ნალექებით დაიფარა, თუმცა ნალექები შეიძლება მდინარეულიც იყოს. დამარხული ნიადაგი გამოირჩევა მუქი ფერით და ასეთი ნიადაგური შრეები შეიძლება რამდენიმე იყოს, თუ ეს პროცესი მრავალჯერ განმეორდა.

ალუვიური ნიადაგები

ალუვიური ნიადაგები წარმოიქმნება მყარი ნაწილაკების დალექვით წყლის მიერ გადატანისას. დალექვა დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია წყლის ნაკადის სიჩქარე, გადატანილი შემადგენლობის მსხვილმარცვლიანობა და სხვა შემადგენლობის შემცველობა, როგორიცაა მარილები, კირი და ა.შ. წყლის ნაკადის დიდი სიჩქარისას ილექება მხოლოდ მსხვილი ნაწილაკები, ხოლო წვრილები არ ილექება, არამედ შემდგომ გადაიტანება. ამიტომ უფრო მსხვილი მყარი ნაწილაკები ილექება წყლის ნაკადის ზედა ნაწილში, წყაროსთან ახლოს, სადაც ნაკადის სიჩქარე დიდია. წყლის ნაკადის სიჩქარის კლებისას სულ უფრო წვრილი ნაწილაკები ილექება. უძრავ წყალში, ნაკადის გარეშე, წესისამებრ ილექება ყველაზე წვრილი მყარი ნაწილაკები. სადაც კი წყლის ნაკადი ნელდება, წარმოიქმნება დიდი დანალექები, როგორც ეს ხდება დატბორილ ტერიტორიაზე მდინარის კალაპოტიდან წყლის გადმოსვლისას, ასევე მდინარეთა შესართავთან, კაშხლების წინ და ა.შ.

კოლოიდური თიხის ძალიან წვრილი ნაწილაკების沉降 შეიძლება უსასრულოდ დიდხანს გაგრძელდეს ელექტროქიმიური მოქმედების გამო, რომელიც წყალში ჩაძირვისას წარმოიქმნება 0,0002 mm-ზე მცირე ზომის წვრილ ნაწილაკებს შორის. ამ შემთხვევაში მყარი ნაწილაკები ატარებენ ერთნაირი ნიშნის (უარყოფით) ელექტრულ მუხტს, რის გამოც ისინი ერთმანეთს განიზიდავენ და თხევად მასაში მოძრაობენ მით უფრო დიდი სიჩქარით, რაც უფრო მცირეა ისინი. ეს არის ბრაუნის მოძრაობები. ამ მოძრაობების გამო წყალში მყარი ნაწილაკების沉降 მნიშვნელოვნად ნელდება და შეიძლება უსასრულოდ დიდხანს გაგრძელდეს.

სურ. 4 - ალუვიური ნიადაგი

ეოლური ნიადაგები

ეოლური ნიადაგები ქარის მიერ მყარი ნაწილაკების დალექვით წარმოიქმნება. განასხვავებენ ეოლური ნიადაგის ორ ტიპს — ლესს და დიუნებს. ლესი შედგება დაახლოებით 0,05 mm ზომის ან ოდნავ უფრო მცირე მყარი ნაწილაკებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან კალციუმის კარბონატით არის შეწებებული. ამიტომ, მშრალ მდგომარეობაში ლესს დიდი სიმტკიცე აქვს. ლესში გაკეთებული ჭრილები შეიძლება ვერტიკალური კედლებით ძალიან დიდ სიმაღლეებზე შენარჩუნდეს. თუმცა, თუ ლესი ძლიერად დაისველა, იგი სიმტკიცეს კარგავს და ადვილად ამოძრავდება. ცნობილია ბეჟანიის კოსას ლესური ფენების შემთხვევები ბელგრადთან, რომლებიც ვერტიკალური კედლებით 20m-ზე მეტ სიმაღლეზე ინარჩუნებს თავს. თუმცა, იმ მონაკვეთებზე, სადაც კიდეებთან ახლოს დასახლებებია აშენებული, როგორც ეს არის ზემუნში ჩუნარსკას ქუჩის შემთხვევაში, სადაც გამოყენებული წყლების დაღვრის გამო ლესური პლატოს ფერდობის უშუალო სიახლოვეს მუდმივი დასველება ხდება, ლესური ფერდობები იშლება და კიდესთან ახლოს ლესური ნიადაგის სტაბილურობა საფრთხის ქვეშ დგება.

Dine ქარის მიერ დაგროვებული შეუკავშირებელი ქვიშის მოძრავი ბორცვებია. ეს ბორცვები ქარის ზემოქმედებით სწრაფად იშლება და კვლავ ყალიბდება, რის გამოც ქმნის სახლებისა და სატრანსპორტო საშუალებების დამარხვისა და ჩამონგრევის საფრთხეს.

სურ. 5 - ეოლური ნიადაგი

მყინვარული ნიადაგები

მყინვარული ნიადაგები წარმოიქმნება ყინულის მიერ ნიადაგის მყარი ნაწილაკების გადატანით. მყინვარულ ნიადაგებს განსხვავებული შემადგენლობა აქვთ, ვიდრე ალუვიურებს, რადგან შედგებიან დაახლოებით მსგავსი მსხვილობის მყარი ნაწილაკებისგან, კერძოდ კენჭებისგან, ხრეშისგან (მორენა) ან ქვიშისგან, რომლებიც ყინულის დნობით დარჩა. ყოფილი მყინვარული ტბების ფენებში არსებობს მყინვარული თიხნარი.

სურ. 6 - მყინვარული ნიადაგი