Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych (głównie organizmów żywych, klimatu i wody) i podlegająca stałym przemianom. Gleba składa się z trzech faz:

- stałej – obejmującej cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia

- ciekłej – wody, w której są rozpuszczone związki mineralne i organiczne tworzące roztwór glebowy

- gazowej – mieszaniny gazów i pary wodnej

Kształtowanie stosunków ilościowych pomiędzy poszczególnymi fazami można osiągnąć przez wykonanie melioracji wodnych, agromelioracji, fitomelioracji, uprawę roli itp. Stosunki ilościowe trzech faz w glebie charakteryzuje się przez określenie gęstości objętościowej, porowatości, wilgotności i zwięzłości. Ze względu na zróżnicowanie materiału glebowego w profilu wyróżnia się gleby:

- całkowite, które w całym profilu (do 1,5 m) są zbudowane z tego samego materiału, np. z piasku, gliny, pyłu; zróżnicowanie uziarnienia profilu powodują wyłącznie procesy glebotwórcze

- niecałkowite, które do głębokości 1,5 m zawierają przynajmniej dwie różne warstwy, np. piasek do głębokości 0,8 m, a poniżej glinę.

Na podstawie składu granulometrycznego, oraz wielkości oporów, na jakie napotykają narzędzia i maszyny uprawowe, gleby dzieli się na:

- lekkie - są łatwe do uprawy dzięki małej zwięzłości w stanie suchym i niezbyt dużej przylepności w stanie mokrym; ich żyzność i urodzajność oraz właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne zależą od średnicy ziaren piasku, zawartości części spławianych i próchnicy; w praktyce gleby te nazywane są glebami piaskowymi

- średnie - stawiające średni opór narzędziom uprawowym

- ciężkie - stawiające duży opór narzędziom uprawowym; mają wąski przedział optymalnej wilgotności uprawowej, w którym normalna uprawa mechaniczna jest możliwa

- bardzo ciężkie - posiadające bardzo wąski przedział optymalnej wilgotności uprawowej; gleby te są bardzo trudne do uprawy.

Próchnica Gleb – proces rozkładu, głównie roślinnego, który zostaje nagromadzony w glebach, albo na jej powierzchni (np. w lesie jako runo). Zależnie od rozpatrywanych właściwości, stosowane są różne określenia próchnicy:

- próchnica iluwialna

- próchnica kwaśna

- próchnica nadkładowa

- próchnica nasycona

Żyzność gleby - naturalna zdolność gleby do zaspokajania potrzeb roślin. Stanowi ona zespół morfologicznych, fizycznych, chemicznych, fizykochemicznych, biochemicznych i biologicznych właściwości gleby, zapewniających roślinom odpowiednie warunki wzrostu.

Miarą żyzności jest liczba gatunków roślin na danym areale. Naturalna żyzność gleby jest wynikiem procesu glebotwórczego i zależy od zawartości w glebie m.in. koloidów glebowych, związków mineralnych, próchnicy, drobnoustrojów. Żyzność gleby zwiększa się m.in. poprzez odpowiednie nawożenie, uprawę, stosowanie płodozmianu i meliorację. Przydatność gleby do produkcji roślinnej określa się na podstawie jej żyzności, urodzajności i produktywności.

Cechy morfologiczne gleby:

- Miąższość to suma głębokości każdego jednorodnego genetycznie poziomu w profilu glebowym począwszy od powierzchni, aż po skałę macierzystą. Odmiany gleb skał niemasywnych posiadają najmniejsze profile, wynika z tego następujący podział gleb:

- całkowicie głębokie, powyżej 150cm;

- niecałkowicie głębokie, poniżej 150cm;

- średniopłytkie oraz płytkie, poniżej 50cm.

- Barwa jest cechą zmieniającą się zależnie od nasłonecznienia, stopnia rozdrobnienia i wilgotności. Barwa gleby jest zależna od barwy swoich części składowych. Czerń nadaje próchnica; żelazo II wartościowe szarozielonkawą i niebieską, a III wartościowe żółtą, szarą i rdzawoczerwoną. Chłonność ciepła, a także jego przewodnictwo po części zależą od barwy.

- Struktura gleby jest stanem połączenia odmiennych elementarnych cząstek stałych. W glebach mineralnych wyróżniamy strukturę: słupkową, pryzmatową i warstwową. W glebach organicznych: gruzełkowatą, proszkową i ziarnistą.

- Układ glebowy to sposób ułożenia agregatów oraz ziaren w glebie. Wyróżniamy 4 rodzaje takich układów:

- luźny – ziarna, agregaty, żwiry i nie sklejone piaski są ułożone luźno;

- pulchny – makropory są tak ułożone, że tworzą się porowatości. Występuje to w glebach powstałych z lessów, a także w murszowo-torfowych. Daje to korzystne warunki cieplne, powietrzne i wilgotnościowe dla rośli;

- zwięzły – szczelnie przylegające agregaty minimalizują przestrzenie mikroporowate, na madach i utworach pylastych;

- zbity – różne pod względem wielkości ziarna przylegają ściśle tworząc tzw. bezstrukturalną masę glebową( na glebach gliniastych.

- Nowotwory glebowe, czyli konkrecje są dziełem procesów glebotwórczych. Do ich najważniejszych cech zaliczamy odmienność morfologiczną. Od reszty gleby różnią się kształtem, składem i masą. Mają chemiczne pochodzenie i zależnie od niego mogą tworzyć skupienia soli chlorków, sodu, magnezu, wapnia, siarczanów, węglanu wapnia, tlenków żelaza, glinu oraz manganu.

Erozja – proces niszczenia powierzchni terenu przez wodę, wiatr, siłę grawitacyjną oraz działalność człowieka

Rodzaje Erozji:

- lodowcowa (glacjalna) żłobienie terenu przez człowieka:

• Wygładza podłoże – depresja

• Wyrywa duże odłamki skalne z podłoża – detrakcja

• Zdziera całe podłoże - egzaracja

- wodna:

• Deszczowa (ablacja)

• Rzeczna (przypływy, odpływy, falowanie)

- wiatrowa (eoliczna) – przenoszenie cząstek piachu powodując wydmy

Wietrzenie – działania niszczących sił przyrody obejmujący fizyczny i chemiczny rozkład skał i minerałów

Rodzaje wietrzeń:

- fizyczne – przy udziale organizmów żywych (nagrzewanie – ochładzanie, pęcznienie – kurczenie, obtaczanie – ścieranie, zamarzanie – rozmarzanie) czynniki są transportowane na różne odległości przez: wiatr, wodę, lodowiec, siłę ciężkości

- chemiczne – (związane z reakcjami chemicznymi) powodują chemiczny rozkład: hydroliza, hydr akcja, karbonatyzacja, utlenienie, rozpuszczenie.

Proces glebotwórczy to zjawiska fizyczne, chemiczne i biologiczne zachodzące w powierzchni Ziemi, które kształtują glebę pod wpływem warunków klimatycznych i określonych utworach macierzystych, co powoduje różne typy gleb, trwa cały czas i jest nieodłącznym elementem przemian zachodzących w ekosystemie. Rodzaje procesów gleboznawczych:

- bagienny - gromadzenie się szczątków roślinnych w warunkach nadmiernego uwilgotnienia w zależności od intensywności i długotrwałości warunków beztlenowych powstają utwory zwane mułami lub torfami

- bielicowania - zmiany w glebie przebiegające przy odczynie kwaśnym, polegające na rozkładzie glinokrzemianów i koloidów glebowych, na wymywaniu w głąb profilu gleby składników, w początkowej fazie zasadowych, a następnie na uruchamianiu kwasów próchnicowych oraz związków żelaza i glinu, przy równoczesnej częściowej redukcji związków żelaza; proces wymywania składników pochodzących z rozkładu koloidów glebowych i glinokrzemianów prowadzi do powstania poziomu wymywania o jasnym zabarwieniu, oraz poziomu wmywania o brunatnordzawym zabarwieniu, i w konsekwencji prowadzi do powstawania gleb typu bielicowego

- brunatnienia - stopniowy rozkład glinokrzemianów i uwalnianie się związków żelaza i glinu, które następnie otaczają ziarna gleby nadając im brunatną barwę

- murszenia - zmiany zachodzące w odwodnionych warstwach gleb organicznych (torfowych, mułowych), a więc w warunkach aerobowych, polegające na fizycznych i fizykochemicznych zmianach w substancji organicznej, a przede wszystkim w jej koloidalnej części, prowadzących do wytworzenia strukturalnego poziomu murszowego,

- oglejenia - redukcja (odtlenianie) mineralnej części utworu glebowego w warunkach dużej wilgotności i w obecności substancji organicznej; oglejenie pod wpływem procesu postępującego od dołu, w wyniku działania wysokich wód gruntowych, zwie się oglejeniem oddolnym, a oglejenie wytworzone pod wpływem wód opadowych zwie się oglejeniem odgórnym

- przemywania – (przemywanie) przemieszczanie się w głąb profilu glebowego wymytych z wyżej leżących warstw cząstek koloidalnych będących w stanie rozproszenia, bez ich uprzedniego rozkładu; przemywanie odbywa się przy słabo kwaśnym odczynie gleby.

Czynniki glebotwórcze:

- klimat

- woda

- organizmy żywe

- ukształtowanie powierzchni

- działalność człowieka

- czas

- skała macierzysta

Skała Macierzysta - materiał skalny, z którego tworzy się gleba. Skały, w wyniku wietrzenia fizycznego, chemicznego, biologicznego, podlegają przemianom, których rezultatem może być rozdrobnienie skały, powstanie nowych minerałów, zmiana właściwości powietrznych i wodnych. Od rodzaju skały macierzystej zależy skład mineralny gleby. Wpływa on także na ważne właściwości fizyczne i chemiczne.

Skała są to duże skupiska minerałów jednorodnych lub różnorodnych. Ze względu na sposób powstania wyróżnia się skały magmowe, osadowe i przeobrażone (metamorficzne)

Podział skał:

- Magmowe powstanie zawdzięczają zjawiskom wulkanizmu i plutonizmu, podczas których magma zastyga pod albo na powierzchni Ziemi (pod postacią lawy). Skały powstające pod powierzchnią Ziemi będą więc nazywane plutonicznymi, a powstające na jej powierzchni – wulkanicznymi. Skład obydwu będzie się różnił, ponieważ zastygająca lawa oddaje do atmosfery związki lotne (np. jak wodę), a więc nie mogą w niej powstawać minerały zawierające takie związki. O tempie wzrostu kryształów decyduje też czas zastygania magmy. Mogą powstać:

• skały głębinowe powstają w głębi litosfery w wyniku powolnego krzepnięcia magmy, są grubokrystaliczne (klasa: gabra, diorytu, granitu, sjenitu)

• skały wylewne (wulkaniczne) powstają w wyniku gwałtownego wydobywania się lawy na powierzchnie i jej zastygania (klasa: bazaltu, andezytu, ryolitu, trachitu)

Struktura i tekstura skał magmowych Struktura cechy budowy wewnętrznej skał uwarunkowane:

• Ze względu na podział stopnia wykrystalizowania wyróżniamy struktury:

- pełno krystaliczne (holokrystaiczną)

- półkrystaliczne (hipokrystaliczną)

- szkliste (niekrystaliczną)

• Ze względu na wielkość ziaren mineralnych wyróżniamy struktury:

- jawno krystaliczne ziarniste: (gruboziarniste, średnioziarniste, drobnoziarniste) skały głębinowe

- Skrytokrystaliczne (afanitowe) skały wylewne

• Ze względu na wzajemny stosunek wielkości ziaren mineralnych wyróżniamy struktury:

- równoziarniste (gruboziarnista, średnioziarnista, drobnoziarnista, bardzo drobnoziarnista)

- różnoziarniste (porfirowa i porfirowata)

Tekstura (a) sposób przestrzennego rozmieszczenia minerałów, (b) sposób, stopień wypełnienia przestrzeni skalnych przez poszczególne minerały

Wyróżniamy tekstury:

- bezładną (bezkierunkową)

- kierunkową

W zależności od stopnia wypełnienia przestrzeni wyróżniamy teksturę:

- porowatą

- zbitą

PODZIAŁ I CHARAKTERYSTYKA SKAŁ MAGMOWYCH WYLEWNYCH I GŁĘBINOWYCH

I KLASA:

Gabra (skała głębinowa)

Bazaltu (skała wylewna)

Cechy charakterystyczne tej klasy:

- skały zasadowe

- zawartość krzemionki 40-52%

- główne składniki: plagioklazy (glinokrzemiany), pirokseny, hornblenda, oliwiny

- tekstura: zbita , bezładna

- struktura: gabra jawno- , pełnokrystaliczna,

bazalt skrytokrystaliczna

II KLASA:

Diorytu (skała głębinowa)

Andezytu (skała wylewna)

Cechy charakterystyczne tej klasy:

- skały obojętne

- zawartość krzemionki 52-65%

- główne składniki: plagioklazy, minerały ciemne tj. hornblenda, pirokseny, biotyt, kwarc, apatyt, magnetyt

- tekstura zbita i bezładna

- struktura: dioryt jawno- , pełnokrystaliczna, gruboziarnista,

andezyt półkrystaliczna, różnoziarnista, porfirowa

III KLASA:

Sjenitu (głębinowa)

Trachitu (wylewna)

Cechy charakterystyczne tej klasy:

- skały obojętne

- zawartość krzemionki 52-65%

- składniki: ortoklaz, plagioklazy, pirokseny, amfibole

- tekstura zbita i bezładana

- struktura: sjenit jawno- , pełnokrystaliczna, równoziarnista;

trachit różnoziarnista, porfirowa

IV KLASA:

Granitu (głębinowa)

Ryolitu (wylewna)

Cechy charakterystyczne tej klasy:

- skały kwaśne

- zawartość krzemionki duża niekiedy ponad 60%

- główne składniki: ortoklaz, plagioklazy

- tekstura: bezładna

- struktura: granit jawno- , pełnokrystaliczna, grubokrystaliczna, równoziarnista; ryolit półkrystaliczna, różnoziarnista porfirowa

W składzie mineralnym pospolitych skał magmowych dominują skalenie, kwarc i łyszczyki. O chemicznej klasyfikacji skał decyduje zawartość krzemionki (SiO₂) w składzie wyjściowej magmy. Jej nadmiarem charakteryzują się skały kwaśne, natomiast niedoborem – zasadowe. W skałach kwaśnych krzemionka tworzy krzemiany i glinokrzemiany oraz krystalizuje w postaci kwarcu. Typowym przedstawicielem skał plutonicznych kwaśnych jest granit. Odpowiednikiem granitów wśród skał wulkanicznych są porfiry kwarcowe. Obydwa rodzaje skał cechują się najczęściej jasnym zabarwieniem. Skały zasadowe to skały ubogie w krzemionkę zawierające takie minerały jak np. oliwin czy skaleniowce, pozbawione zaś w swoim składzie kwarcu. Występują one zdecydowanie rzadziej na powierzchni Ziemi niż skały kwaśne i obejmują niektóre bazalty czy gabra. Skały zasadowe są najczęściej ciemne. Skały pośrednie pomiędzy kwaśnymi i zasadowymi to skały obojętne. Andezyt jest charakterystycznym przedstawicielem skał obojętnych wulkanicznych. W andezycie w cieście skalnym tkwią kryształy skaleni i amfiboli.

- Osadowe powstają w wyniku segmentacji, czyli gromadzenia się materiału okruchowego, organicznego lub chemicznego w zbiornikach wodnych lub w środowisku lądowym. Osady te podlegają następnie procesowi diagenezy, podczas której zmniejsza się odległość pomiędzy poszczególnymi składnikami osadu. Diageneza jest związana z cementacją (procesem) który polega na połączeniu składników spoiwem, którym najczęściej jest to krzemionka, węglany, związki żelaza czy ił. Lityfikacja powoduje z kolei przejście ze skały luźnej do skały zwięzłej. Minerały skałotwórcze skał osadowych to przeważnie skalenie, kwarc, ale również inne minerały, powstające w środowisku segmentacyjnym (chalcedon, opal, kalcyt, dolomit, halit czy gips). Ze względu na rodzaj osadzonego materiału wyróżniamy:

• Okruchowe - to utwory nagromadzone na powierzchni skorupy ziemskiej wskutek wietrzenia, transportu i segmentacji. Dominują w nich materiały obcego pochodzenia, pochodzące ze zniszczenia starszych skał. Skały okruchowe mogą być skałami luźnymi lub zwięzłymi, np. gliny, iły, mułki, piaski i żwiry, a także lessy, piaskowce, iły, mułowce

• Organogeniczne - powstanie zawdzięczają osadzaniu się materii organicznej, zarówno roślinnej jak i zwierzęcej w zbiornikach wodnych. Osady roślinne są związane głównie z tworzeniem się torfu, węgli i kredy piszącej, zaś zwierzęce są podstawą radiolarytów, opok i różnych typów wapieni. Ropa naftowa i gaz ziemny wytworzyły się zarówno z planktonu zwierzęcego jak i roślinnego w warunkach niewysokiej temperatury i beztlenowego środowiska. Na obszarach bagiennych powstaje torf, z którego wytwarza się następnie węgiel brunatny i węgiel kamienny.

• Chemiczne - powstają na skutek odparowania wody ze zbiornika morskiego lub słonego jeziora. Różne rodzaje skał wytrącają się przy różnym stężeniu roztworu, przy czym najwcześniej wytrącają się wapienie. Gips i anhydryt przy 20% pierwotnej objętości roztworu, sól kamienna przy 10%, natomiast sole potasowe i sole magnezowe wytrącają się przy prawie 0% pierwotnej objętości roztworu. Skały chemiczne to także formy akumulacji krasowej: martwica wapienna i trawertyn (tworzące się w pobliżu źródeł) i wapienie naciekowe w jaskiniach i szczelinach krasowych.

- Metamorficzne - tworzą się w wyników procesów metamorficznych oddziałujących na istniejące już formacje skalne. Działanie poszczególnych czynników metamorfizmu (temperatura, ciśnienie, roztwory hydrotermalne). Do nich możemy zaliczyć: Gnejsy, łupki łuszczkowe, marmury, kwarcyty, granity

Gleby szkieletowe - gleby zawierające znaczny 60% i wyżej - procent części szkieletowych (żwiru - 2-75 mm i kamieni - ponad 75 mm średnicy). Do gleb szkieletowych należy większość gleb górskich, a także rędziny. Gleby takie są trudniejsze w uprawie od gleb bezszkieletowych, zawierających wyłącznie części ziemiste.

Utwory szkieletowe – to podział skał ze względu na ich grubość. Podział skał:

- W zależności od procentowej zawartości części utwory dzieli sie na:

a) bezszkieletowe i bardzo słabo szkieletowe – zaw. do 5% cz. szkieletowych; dzieli sie według rodzaju czesci szkieletowych i uziarnienia

czesci ziemistych na:

• szkieletowo-piaszczyste – gdy czesci ziemiste maja uziarnienie piasków

• szkieletowo-gliniaste – gdy czesci ziemiste maja uziarnienie glin;

• szkieletowo-pyłowe – gdy czesci ziemiste maja uziarnienie pyłów

• szkieletowo-ilaste – gdy czesci ziemiste maja uziarnienie iłów, na przykład utwór wirowo piaszczysty, utwór blokowo-gliniasty

b) słabo szkieletowe – zaw. pow. 5 do 15% cz. szkieletowych;

c) srednio szkieletowe – zaw. pow. 15 do 35% cz. szkieletowych;

d) silnie szkieletowe – zaw. pow. 35 do 60% cz. szkieletowych;

e) bardzo silnie szkieletowe – zaw. pow. 60 do 90% cz. szkieletowych;

f) szkieletowe właściwe – zaw.pow. 90% cz. szkieletowych.

Struktura glebowa to rodzaj i sposób wzajemnego powiązania oraz przestrzenny układ elementarnych cząstek stałej fazy gleby. W glebie tworzą się tzw. agregaty. Są one bardzo ważne, ponieważ zapewniają roślinom właściwą gospodarkę wodną i warunki cieplne. W gruzełkach występują przestrzenie kapilarne, w których gromadzi się woda kapilarna. W większych przestrzeniach gromadzi się woda grawitacyjna. Gdy spłynie, do wolnych miejsc dostaje się powietrze atmosferyczne, dostarczając w ten sposób tlen O­­_2­­­­­. Natomiast woda czerpana jest z kapilar. 

Podział :

1. Struktury proste (nieagregatowe)

a) rozdzielno ziarnista

b) spójna (zwarta, masywna)

2. Struktury agregatowe

a) sferoidalne

- koprolitowa

- gruzełkowata

- ziarnista

b) foremno wielościenne (poliedryczne)

- foremnowielościenna

- ostrokrawędzista (angularna)

- foremnowielościenna zaokrąglona (subangularna)

- bryłowa

c) struktury wrzecionowate

- pryzmatyczna

- słupkowa

d) dyskoidalne

- płytkowa

- skorupkowa

3. Struktury włókniste

a) gąbczasta

b) włóknista właściwa

Minerał– pierwiastek lub związek chemiczny będący normalnie ciałem krystalicznym, który powstał w wyniku procesów geologicznych Do minerałów zalicza się także:

- substancje bezpostaciowe o jednorodnej strukturze chemicznej (np. georgeit)

- substancje powstałe w wyniku zniszczenia struktury krystalicznej minerału pod wpływem promieniowania jonizującego

- rtęć

Za minerał nie jest uznawana:

- ropa naftowa i jej niekrystaliczne pochodne

- woda w stanie ciekłym

- substancji pochodzenia biologicznego o ile pod wpływem procesów geologicznych nie uległy przekształceniu w substancje krystaliczne (np. fosforyty powstałe z organizmów morskich)

- związki mineralne powstałe w wyniku działania człowieka, np. syntetyczny węglik krzemu SiC (minerał o nazwie moissanit) oraz syntetyczne kamienie przemysłowe, np. syntetyczny korund Al₂O₃, cyrkonia ZrO₂lub diament syntetyczny. Nazywane są one minerałami syntetycznymi.

Minerały są pochodzenia:

- magmowego Pierwotnym procesem tworzącym minerały jest krystalizacja magmy w zakresie 1600-800 °C. W ten sposób powstają głównie krzemiany, glinokrzemiany oraz - w mniejszym stopniu - siarczki, węglany, fosforany, tlenki i inne. Z utworów pomagmowych (utwory hydrotermalne i gazy) powstają minerały wypełniając szczeliny w skałach (np. geody kwarcowe SiO₂ lub kalcytowe CaCO₃), oraz nowe fazy krystaliczne wykrystalizowane z gazów lub z wcześniej zmienionych minerałów w procesach metasomatycznych i pneumatolitycznych, np. minerały pegmatytów.

- osadowego na powierzchni Ziemi minerały ulegają wietrzeniu pod wpływem czynników atmosferycznych i wód. Ulegają utlenieniu, rozpuszczeniu, rozkruszeniu itp. w takich procesach powstaje np. kaolinit , wyniku wietrzenia granitu i rozkładu skaleni. Kalcyt CaCO₃ powstaje również w wyniku sedymentacji z wód morskich tworząc wapień. Z ewaporacji (odparowania) wód morskich powstają minerały takie jak gips CaSO₄ • 2H₂O lub halit NaCl.

- metamorficznegoskały podlegają działaniu zmienionej temperatury i/lub ciśnienia ulegają przeobrażeniu (metamorfizmowi). Jako, że większość minerałów jest stała w ściśle określonym przedziale PT (ciśnienia i temperatury) ulega przeobrażeniu ich struktura wewnętrzna jak oraz często również skład chemiczny.