Katika mekanika ya udongo, aina tatu kuu za udongo hutofautishwa: usio__fungamana, fungamana na udongo wa asili ya kikaboni. Mbali na hayo, kuna pia miamba, lakini haichunguzwi katika mekanika ya udongo, bali katika taaluma ya kisayansi ya mekanika ya miamba.
Udongo usiofungamana
Udongo usiofungamana au udongo usio na mshikamano ni ule ambao sehemu zake hazijaunganishwa na aina yoyote ya kiungo cha kufungamanisha. Katika hali kavu, wakati hauathiriwi na unyevu, sehemu ngumu za udongo usiofungamana huwa huru kabisa ndani ya wingi wa udongo na kati yao kuna msuguano tu, unaoitwa msuguano wa ndani. Udongo usiofungamana unajumuisha:
- Vitalu, ukubwa wa chembe 200 – 2000 mm
- Drobina, saizi ya chembe 60 – 200 mm
- Changarawe, ukubwa wa chembe 2 – 60 mm
- Mchanga, ukubwa wa punje 0,02 – 2 mm
- Vumbi, ukubwa wa chembe 0,002 – 0,02 mm.
Inafahamika kwamba sehemu ya vumbi wakati mwingine huitwa mulj (kwa Kiingereza silt, kwa Kijerumani Schluff). Hata hivyo, kwa kuwa kwetu mulj humaanisha aina fulani ya udongo wenye asili ya kikaboni, jina hili la sehemu hiyo linaweza kusababisha kutokuelewana.
Mch. 1 - Udongo wa kichanga
Udongo ulioshikamana
Fungamana au udongo wenye mshikamano ni zile ambazo sehemu zake imara zimeunganishwa kwa mshikamano kwa njia ya kohezi. Udongo wenye mshikamano unaweza kuwa na sifa za kimwili zisizo thabiti sana, ambazo hubadilika kwa urahisi chini ya athari ya maji. Katika udongo fungamana huingia zile zenye sehemu imara za ukubwa chini ya 0,002 mm. Udongo ambao una hasa sehemu zenye ukubwa wa 0,002 – 0,0002 mm huitwa udongo wa mfinyanzi, na ikiwa sehemu hizi ni za ukubwa wa 0,0002 – 0,00002 mm, basi huitwa udongo wa mfinyanzi wa koloidi.
Kwenye asili, udongo safi hupatikana mara chache, bali mara nyingi huchanganyika na viambato vingine, kama vile mchanga na vumbi, jambo ambalo huitwa udongo tifutifu; udongo wenye chokaa huitwa udongo wa marna (marna), na udongo wenye magnesiamu ni uma. Kwa kawaida hukubaliwa kwamba ardhi yenye zaidi ya 50% ya viambato vya udongo huitwa udongo mnene wa mafuta au kwa urahisi udongo, ilhali ardhi yenye chini ya 50% ya viambato vya udongo huitwa ardhi ya udongo. Ardhi yenye chini ya 5% ya viambato vya udongo huonwa kuwa na sifa za ardhi isiyo mshikamano.
Njia ya haraka na rahisi zaidi ya kutathmini kundi ambalo udongo fulani unaingia ni kukausha sampuli na kujaribu kuisaga kati ya vidole. Udongo usio na mshikamano husambaratika mara moja. Udongo wa udongo-mfinyanzi huvunjika kati ya vidole vipande vidogo, na udongo wa mfinyanzi huwa mgumu karibu kama jiwe.
Mch. 2 - Udongo wa mfinyanzi
Udongo wa asili ya kikaboni
Udongo huu unajumuisha sehemu kubwa ya vifaa vya kikaboni au vya mimea, pamoja na viambato vya udongo mfinyanzi na vingine. Kwa sababu ya maudhui ya viambato vya kikaboni, udongo huu ni usio thabiti sana na hunyonya maji kwa kiwango kikubwa, hivyo ni dhaifu na hauwezi kutumika kama udongo unaobeba mzigo, wala kama nyenzo ya kutengenezea miundo ya udongo. Katika udongo huu hujumuishwa humus, matope na peat.
Humus ni udongo wenye rutuba, unaopatikana katika tabaka la juu la ganda la dunia, lenye unene kawaida wa desimita chache. Unajumuisha mchanganyiko wa vitu vya kikaboni na vya madini pamoja na bakteria wengi. Wakati wa kutengeneza matuta ya udongo, barabara za lami na kazi nyingine zinazofanana za udongo, pamoja na wakati wa uchimbaji katika eneo la kukopwa kwa ajili ya utengenezaji wa miundo ya udongo, tabaka lote la humus linapaswa kuchimbwa na kuondolewa, kwani linaweza kutumiwa tu kwa ulinzi wa miteremko ya udongo dhidi ya kusombwa na maji.
Picha 3 - Humus
Tope linajumuisha mchanganyiko wa vitu vya kikaboni katika umbo la chembechembe ndogo sana pamoja na vitu vya madini kama vile udongo mfinyanzi, vumbi na mchanga. Linapatikana chini ya mito na maziwa ya zamani.
Torfu huundwa na kiasi kikubwa cha vitu vya mimea na vya kikaboni katika umbo la nyuzi, pamoja na maudhui madogo ya vitu vya madini.
Mwanzo wa udongo
Tungefanya sehemu ya msalaba kupitia ganda la dunia, tungethibitisha kwamba mara nyingi linajumuisha udongo wa juu – humasi yenye unene mdogo wa tabaka, kisha udongo wa chini ya uso unaojumuisha tabaka moja au zaidi zenye muundo tofauti na unene mbalimbali, na hatimaye mwamba mgumu. Udongo wa juu ulitokana hasa na kuoza kwa vitu vya mimea na vya kikaboni, wakati udongo wa chini ya uso ulitokana na kuoza kwa mwamba mgumu.
Uharibifu wa mwamba mgumu hutokea kutokana na athari za anga au kutokana na athari za volkano. Athari za anga zinaweza kuwa za kimitambo au za kikemikali. Ikiwa mchakato wa uharibifu wa mwamba mgumu ni muungano wa madini na oksijeni, basi huo ni uharibifu kwa oksidesheni, na ikiwa ni muungano na maji, basi ni uharibifu kwa hidratesheni. Athari za volkano ni za kikemikali. Kwa sababu ya joto kubwa, mwamba mgumu hubadilika kuwa majivu ya volkano.
Mchakato wa kusambaratika kwa mwamba mgumu na kugeuzwa kwake kuwa udongo unaweza kuwa mahali pake „in situ“ au kwa usafirishaji. Usafirishaji wa sehemu zilizovunjika hufanywa kwa maji, katika hali hiyo hutokea udongo wa aluvia, kwa upepo, ambapo huwa udongo wa eolia au kwa barafu, ambapo huundwa udongo wa barafu. Wakati wa usafirishaji wa vipande vilivyosambaratika na chembechembe za mwamba mgumu, huendelea kusagika zaidi kutokana na mgongano, msuguano na kusafishwa, ambavyo navyo hukabiliwa navyo wakati wa usafirishaji. Kwa sababu ya athari hiyo, kingo za vipande vilivyovunjika huzunguka, vipande vipya husagika zaidi, kingo zake huzunguka tena na kadhalika hadi usafirishaji unapoendelea. Ukubwa na umbo la vipengele vigumu hutegemea uimara wa mwamba, urefu wa usafirishaji, aina ya usafirishaji n.k. Kwa hiyo umbo la chembechembe ngumu katika udongo ni tofauti sana: la duara, la mviringo, lenye kingo kali au zilizozunguka, la pembetatu n.k. Vipengele vigumu vya ukubwa wa 0,02 – 0,002 mm, ambavyo sehemu hiyo katika mekanika ya udongo huitwa vumbi, kwa kiasi kikubwa huwa na umbo la duara au la mviringo. Vipengele hivi vya ukubwa chini ya 0,002 mm, ambavyo sehemu yake huitwa udongo wa mfinyanzi, huwa na umbo la magamba. Chembe kubwa za mchanga, changarawe na kokoto zinaweza kuwa na maumbo mbalimbali: ya mchemraba, ya mviringo, ya bapa, n.k. Chembe za mchemraba hubadilisha umbo lake kwa shida zaidi, za bapa kwa urahisi zaidi. Ndiyo maana udongo unaojumuisha kwa kiasi kikubwa chembe za bapa unaweza kubadilisha muundo wake kwa urahisi.
Inatajwa kwamba baadhi ya udongo, ambao uundaji wake umekamilika kabisa, wakati mwingine hufunikwa baadaye na mashapo mapya, hivyo udongo uliokwisha kuundwa awali hubaki ndani kwa kina, ilhali kwenye mashapo mapya huundwa udongo mwingine ambao si lazima uwe na uhusiano wowote na ule wa awali. Udongo huo ulioundwa awali na kufunikwa baadaye na mashapo mapya huitwa udongo uliozikwa. Hawa kwa kawaida ni ardhi za kilimo, ambazo zililimwa kisha zikafunikwa na mashapo ya vumbi la loesi lililobebwa na upepo, lakini mashapo yanaweza pia kuwa ya mto. Udongo uliozikwa hutambulika kwa rangi yake ya giza na tabaka kama hizo za udongo zinaweza kuwa nyingi ikiwa mchakato huo umejirudia mara nyingi.
Udongo wa alluvia
Udongo wa aluvia hutokana na kutandazwa kwa chembe ngumu wakati wa kusafirishwa na maji. Utandazwaji hutegemea mambo kadhaa, ambayo muhimu zaidi ni kasi ya mtiririko wa maji, ukubwa wa nyenzo zinazosafirishwa na maudhui ya viambato vingine kama vile chumvi, chokaa, n.k. Wakati kasi ya mtiririko wa maji ni kubwa, hujilimbikiza tu vipengele vikubwa, ilhali vile vidogo havitandi, bali husafirishwa zaidi. Kwa sababu hiyo, vipengele vikubwa vya ngumu hutanda katika sehemu ya juu ya mtiririko wa maji, karibu na chanzo, ambako kasi ya mtiririko ni kubwa. Kadiri kasi ya mtiririko wa maji inavyopungua, ndivyo vipengele vidogo zaidi vinavyotanda. Katika maji tulivu, yasiyo na mtiririko, kwa kawaida hutanda vipengele vidogo zaidi vya ngumu. Popote mtiririko wa maji unapopungua, hutokea utandazwaji mkubwa, kama ilivyo katika eneo lililofurika wakati maji yanapofurika kutoka katika mto, kisha kwenye mdomo wa mito, mbele ya mabwawa, n.k.
Kuchukua kwa chembe ndogo sana za udongo wa koloidi kunaweza kudumu muda usio na kikomo kutokana na athari ya elektrokemia, ambayo hutokea kati ya chembe ndogo zenye ukubwa chini ya 0,0002 mm zinapozamishwa ndani ya maji. Katika hali hiyo chembe dhabiti hubeba juu yake chaji ya umeme ya aina moja (hasi), hivyo hujirudisha zenyewe na kusonga katika wingi wa kioevu kwa kasi inayoongezeka kadiri zilivyo ndogo zaidi. Hizo ndizo harakati za Brown. Kwa sababu ya harakati hizo, kutulia kwa chembe dhabiti katika maji hupungua sana na kunaweza kudumu muda usio na kikomo.
Mch. 4 - Udongo wa alluvia
Udongo wa eoli
Udongo wa aeoli huundwa kwa mlundikano wa chembe ngumu na upepo. Kuna aina mbili za udongo wa aeoli: les na dine. Les huundwa na chembe ngumu zenye ukubwa wa karibu 0,05 mm au ndogo zaidi, zilizounganishwa kati yao kwa kalsiamu karbonati. Ndiyo sababu, katika hali kavu, les huwa na uimara mkubwa. Michoro katika les inaweza kusimama kwa pande wima katika urefu mkubwa sana. Hata hivyo, les ikilowa zaidi hupoteza uimara wake na husogezeka kwa urahisi. Kuna matukio yanayojulikana ya tabaka za les za Bežanijska kosa karibu na Belgrade, ambazo husimama kwa pande wima katika urefu unaozidi 20m. Hata hivyo, katika maeneo ambako makazi yamejengwa karibu na kingo, kama ilivyo katika Barabara ya Čunarska huko Zemun, ambapo hutokea kulowana kwa kudumu kando ya mteremko wa jukwaa la les kutokana na kumwagika kwa maji yaliyotumika, miteremko ya les hubomoka na uthabiti wa udongo wa les karibu na kingo huathirika.
Dune ni vilima vinavyosogea vya mchanga usiofungamana uliowekwa na upepo. Vilima hivi husambaratishwa kwa haraka na kuumbika upya chini ya ushawishi wa upepo, hivyo huleta hatari ya kufukiwa na kubomoka kwa nyumba na vyombo vya usafiri.
Mch. 5 - Udongo wa eoli
Udongo wa barafu
Udongo wa barafu hutokea kwa kusafirishwa kwa chembe dhabiti za udongo na barafu. Udongo wa barafu una muundo tofauti na wa aluvialu, kwa kuwa unajumuisha chembe dhabiti za ukubwa unaokaribiana, yaani kokoto, changarawe (moreni) au mchanga uliobaki baada ya kuyeyuka kwa barafu. Katika tabaka za maziwa ya zamani ya barafu kuna tifutifu ya barafu.
Kielelezo 6 - Udongo wa barafu la kale