Литогенная дифференциация почвенного покрова

По отношению к процессам литогенеза выделяются две главные группы почвообразования: постлитогенное и синлитогенное.

Постлитогенное почвообразование начинается на ранее образо­вавшейся породе и заметным образом не нарушается поступлением на поверхность почвы нового твердого материала.

Синлитогенное почвообразование идет при периодическом поступ­лении твердого материала на поверхность почвы эоловым, водным и другими путями. В этом случае почвообразование и породообразование идут одновременно.

Рассмотрим случаи литогенной дифференциации почв при постлитогенном почвообразовании. Почвообразующие породы, осо­бенно на первых стадиях постлитогенного почвообразования, пред­ставляют весьма мозаичную основу, на которой отпечатывается воздействие биоклиматического фактора. В соответствии с литологической неоднородностью формируется и неоднородный почвен­ный покров.

Литогенная трансформация биоклиматического влияния на по­чвы обусловлена особенностями гранулометрического и химичес­кого составов почвообразующих пород.

Различия в гранулометрическом составе почвообразующих по­род проявляются, как правило, в гранулометрическом составе почв. В свою очередь с гранулометрическим составом почв связан ряд важнейших почвенных водно-физических свойств: водопроницае­мость, водоподъемная способность и влагоемкость. Эти свойства соответственно влияют на тепловые свойства почв (см. гл. 13).

Увеличение (или уменьшение) степени водопроницаемости по­род ослабляет воздействие увеличивающегося (или уменьшающего­ся) количества осадков. Породы и почвы тяжелого гранулометри­ческого состава с очень слабой водопроницаемостью (а также по­стоянно мерзлые почвы) могут вызвать даже в условиях малого количества осадков застой влаги в почвах и явления оглеения, т. е. процессы, свойственные почвам с близким горизонтом почвенно- грунтовых вод или почвам, развивающимся в условиях очень влаж­ного климата.

Существенное изменение в направлении почвообразования и соответственно в почвенном покрове вызывает появление песчаных массивов на фоне почвообразующих пород более тяжелого грануло­метрического состава (суглинков, глин), особенно если пески бед­ны основаниями и имеют преимущественно кварцевый минералогический состав. Во влажных тропических лесах среди ферраллит- ных суглинистых почв на песках развиваются тропические подзо­лы; в степной зоне среди суглинистых черноземов и каштановых почв — серопески и серопесчаные дерновые почвы; в зоне полупу­стынь и пустынь среди бурых пустынно-степных и серо-бурых почв суглинистого состава располагаются обширные массивы пустынных песчаных почв.

Резкая дифференциация почвенного покрова даже в сходных климатических условиях может быть связана и с различиями в хи­мическом составе почвообразующих пород. Почвообразующие по­роды по химическому составу можно разделить на группы:

1) кремнеземистые, очень бедные основаниями;

2) ферраллитные, очень бедные основаниями и кремнеземом, обогащенные железом и алюминием;

3) сиаллитные, бедные основаниями;

4) сиаллитные, богатые основаниями;

5) сиаллитно-карбонатные, богатые основаниями и содержащие карбонаты кальция;

6) карбонатные, состоящие преимущественно из карбонатов кальция;

7) соленосные, обогащенные сульфатами и хлоридами;

8) углеродистые.

В зависимости от того, какие из этих пород оказываются почвообразующими, биоклиматическое воздействие на почвы преломля­ется в том или ином направлении.

В холодном и умеренно холодном климате таежных областей роль химического состава почвообразующих пород проявляется в обособлении трех основных направлений почвообразования. На бедных, сильно выветрелых, обогащенных кварцем породах легко­го гранулометрического состава образуются почвы с резко диффе­ренцированным профилем, в котором наиболее характерны беле­сый элювиальный (подзолистый) и иллювиальный железистый го­ризонты. Это подзолы железистые и железисто-гумусовые — очень кислые, сильно ненасыщенные, бесструктурные почвы с низким уровнем плодородия. На продуктах выветривания основных и сред­них пород со значительным содержанием щелочноземельных ос­нований и железа в первичных минералах образуются слабодифференцированные кислые почвы с потечно - гумусовым иллювиаль­ным профилем — подбуры. На карбонатных породах формируются слабокислые и нейтральные аккумулятивно-гумусовые почвы — дерново-карбонатные. Они отличаются наиболее высоким плодо­родием.

В умеренно холодных и умеренно теплых лесных областях на бескарбонатных и бедных основаниями суглинистых и глинистых отложениях образуются почвы с резко дифференцированным про­филем, включающим осветленный подзолистый горизонт и иллю­виальный заиленный горизонт, обогащенный оксидами железа, — подзолистые почвы. Они сильно не насыщены основаниями, мало­продуктивны. На богатых основаниями породах в этих же климати­ческих условиях подзолистые почвы замещаются сиаллитными оглиненными почвами без признаков оподзоливания — буроземами.

Во влажных субтропических и тропических лесах на слабовыветрелых, богатых первичными минералами (точнее алюмосиликатыми) породах сохраняется буроземный тип почвообразования. На сильно выветрелых ферраллитных корах выветривания его сменяет ферраллитный тип почвообразования, особенно ярко выраженный на корах выветривания пород основного состава. На кварцферраллитных корах выветривания кислых пород появляются почвы с диф­ференцированным осветленным в верхней части профилем — лёс- сированные и оподзоленные ферраллитные (оподзоленные желто­земы и красноземы).

В умеренно сухих областях степей литогенная мозаичность по­чвенного покрова также проявляется весьма отчетливо. На широ­ко распространенных здесь обызвесткованных лёссовидных суг­линках под разнотравно-злаковой степной растительностью обра­зуются черноземы и каштановые почвы. Их профиль включает темноокрашенный гумусово-аккумулятивный горизонт и залегаю­щий ниже иллювиально-карбонатный горизонт с разнообразными формами новообразований карбонатов. Существенно иной про­филь и свойства имеют почвы степных областей, образующиеся на перемытых, преимущественно кварцевых песках. Даже в условиях засушливого климата песчаные почвы в момент выпадения ливне­вых осадков или при весеннем снеготаянии промачиваются на­сквозь, т. е. развиваются в условиях периодически промывного режима. Поэтому в их почвенном профиле отсутствует карбонат­ный горизонт. Гумусовый горизонт хотя и выражен морфологи­чески, но более светлый, чем в черноземах или каштановых почвах.

В условиях переменно-влажного климата саванн формируются существенно различные почвы на феррсиаллитных корах выветри­вания или продуктах их переотложения и на монтмориллонитовых корах выветривания и связанных с ними монтмориллонитовых глинах. На феррсиаллитных породах образуются красные почвы саванн, или ферроземы, в формировании профиля которых уча­ствуют процессы гумусонакопления, термической дегидратации (рубефикации), элювиально-иллювиальной дифференциации. На монтмориллонитовых глинах образуются темноцветные тяжелосугли­нистые почвы — слитоземы. Это почвы с недифференцированным профилем, малогумусные, часто карбонатные, в них при периоди­ческом увлажнении и иссушении сопровождающимся сильным на­буханием и сжатием глинистого материала происходит смещение и перемешивание почвенной массы.

Столь же велики различия в почвах, приуроченных к разнообраз­ным почвообразующим породам, в засушливых и сухих областях — в полупустынях и пустынях. Под эфемерными пустынными степями на лёссовидных суглинках и лёссах, например, распространены се­роземы. В условиях полива это весьма плодородные почвы. На за­соленных породах (палеогеновых и неогеновых глинах) под ксерофитными полынно-солянковыми сообществами образуются бурые пустынно-степные и серо-бурые пустынные почвы. Использование их даже в условиях орошения затруднено вследствие возможности вторичного засоления.

Самостоятельную группу почв, связанную с особенностями почвообразующих пород, образуют синлитогенные почвы.

К синлитогенным принадлежат, во-первых, аллювиальные по­чвы речных пойм. Почвообразование и накопление аллювия здесь идут одновременно. В зависимости от расстояния от русла реки из­меняются гранулометрический состав и мощность прослоев аллю­вия: в прирусловой пойме формируются аллювиальные дерновые слоистые почвы легкого гранулометрического состава; в централь­ной и особенно притеррасной части поймы откладывается суглини­стый или иловато-суглинистый тонкослоистый аллювий, синхрон­но отложению которого идет формирование аллювиальных дерно­вых почв.

Другим ярким примером синлитогенного почвообразования явля­ются пеплово-вулканические почвы, образующиеся в областях со­временного вулканизма и широко распространенные в Притихоокеанском вулканическом поясе Северной и Южной Америки, в по­луостровной и островной частях Восточной Азии, в Малайзии и Океании.

Вблизи действующих вулканов почвообразование периодически прерывается выпадением пеплового материала. Образуется слоис­тая толща, в которой вовлеченные в почвообразование прослои пепла перемежаются с погребенными аккумулятивными и иллювиально - гумусовыми горизонтами. Так как при воздушном переносе проис­ходит дифференциация пепловых частиц по гранулометрическому составу, вокруг действующих и недавно потухших вулканов обнару­живается концентрическая зональность пеплово-вулканическихпочв: вблизи вулкана они более грубослоистые, с частыми включениями обломочного материала — пемзы, кусков вулканической брекчии; чем дальше от кратеров, тем пепловый материал становится все бо­лее тонкозернистым. Пеплово-вулканические почвы, сохраняя в профиле некоторые общие черты — слоистость, высокое содержа­ние гумуса, наличие большого количества аморфных оксидов Желе­за и алюминия, связанных в органоминеральные комплекс — различаются в зависимости от географического положения вулка­нов и, следовательно, общих биоклиматических условий.

В бореальных и суббореальных поясах формируются охристые вулканические почвы; в субтропических и тропических поясак, где выветривание пеплов идет более быстро и интенсивно, распростра­нены более темноокрашенные аллитные гумусные почвы или андо- соли.

К синлитогенным могут быть также отнесены почвы склонов, на которых активно протекают процессы делювиального или солифлюкционного перемещения почвенных масс и рыхлых отложе­ний и происходит периодическое погребение почв аккумулятивных частей склонов. Процессы перемещения твердого материала взы­вают литогенную дифференциацию склоновых почв. Особенно ярко они проявляются в местах распространения вечной мерзлоты.

Для понимания особенностей почвенного покрова, связанных с неоднородностью литогенной основы, необходимо иметь в виду зако­номерности распространения почвообразующих пород, которые обусловлены геологическим строением земной коры. Исключительно геологическим фактором обусловливается распределение извержен­ных и плотных осадочных пород. География рыхлых осадочных по­род и кор выветривания связана, кроме того, с экзогенными факто­рами (климатом, рельефом и др.).

Ядра материков Земли представляют собой древние кристалли­ческие щиты и платформы: Канадский, Фенноскандинавский, Си­бирский, Гвианский и Бразильский щиты, Африканская и Запад­но-Австралийская платформы, сложенные изверженными порода­ми преимущественно кислого состава. Этим определяется широкое распространение на равнинах земного шара почвообразующих по­род преимущественно кислого состава. В экваториальных и тропи­ческих областях с платформами связаны древние ферраллитные коры выветривания кислых пород — гранитов, гранитогнейсов, — бед­ных основаниями, обогащенных остаточным кварцем, часто сильно латеризированных (сцементированных оксидами железа). На обдир­ных пространствах равнин и плоскогорий Южной Америки, Африки, Австралии низкое плодородие почв саванн и влажно-тропических лесов существенно определится господством кислых пород и продуктов их выветривания.

В тропических областях разрыв кварц-ферраллитных древних кор выветривания кислых пород сопровождается накоплением в области древних и современных плювиальных равнин песков квар­цевого состава, с которыми связно распространение наиболее бес­плодных песчаных почв.

Широкое распространение кислых изверженных пород в преде­лах Канадского и Фенноскандинавского щитов, представлявших в четвертичный период области ледниковой денудации, определило в значительной мере состав ледниковых и флювигляциальных отло­жений не только в пределах щитов, но и в области ледниковых ак­кумулятивных равнин, лежащих южнее, вне щитов. С кислыми по­родами в этих районах в значительной степени связано формирова­ние подзолистых почв и подзолов, профиль которых отличается резкой выраженностью элювиального процесса.

Породы основного и среднего) состава, хотя и встречаются в об­ласти щитов и платформ, но имеют подчиненное значение. Исклю­чения составляют сибирские траппы триасового возраста, распола­гающиеся в пределах Сибирской платформы, и траппы мелового и неогенного возраста Индийской платформы, с которыми связано в Сибири широкое распространение таежных неоподзоленных почв — подбуров, а на Индостане — черных монтмориллонитовых тропи­ческих почв — слитоземов (местное название — регуры).

Более широко породы среднего и основного состава в виде туфов и лав распространены в областях (современных геосинклинальных зон, в краевых частях континентов, на островных дугах, в областях новей­ших разломов, тектоническиактивных, с широко развитым четвер­тичным и современным вулканизмом. С основными породами свя­заны наиболее плодородные почвы влажнотропических и экватори­альных областей — темно-красные ферраллитные.

Распределение почвообразующих пород, особенно продуктов разрушения и переотложения изверженных и плотных осадочных пород, может характеризоваться сопределенной систематичностью и упорядоченностью, которые наследуются почвенным покровом. Так, целые спектры рыхлых отложений, связанные с механической диф­ференциацией вещества, образуются на подгорных равнинах и в межгорных котловинах, на пространствах древнеаллювиальных и флювигляциальных равнин, по окраинам жарких пустынь, а также древних перигляциальных пустынь. Подобные комплексы различ­ных по составу рыхлых наносов определяют закономерные после­довательные смены почв на обширных территориях.

Аналогичные явления упорядоченности строения почвенного покрова могут быть связаны и с эндогенными литологическими факторами. Они возникают, как отмечалось выше, в областях со­временных действующих и недавно потухших вулканов — там, где вулканические брекчии, туфы, отложения вулканических пеплов, газовые выделения и гидротермальные источники образуют упоря­доченные зоны вокруг действующих вулканов.