Формирование коры выветривания и почв.

Трансформация горной породы в кору выветривания происходит под действием зональных биоклиматических и азональных геолого-тектонических факторов. Зональные факторы через основные процессы выветривания обусловливают характер и интенсивность воздействия непосредственных агентов преобразования горной породы в ее элювий. Они направляют процесс возникновения современных кор выветривания определенного типа.

Уже в процессе выветривания горные породы приобретают ряд свойств, существенных для формирующихся из них почв. В процессе почвообразования эти свойства получают дальнейшее развитие. Рухляк выветривания (элювий горной породы) служит благоприятным субстратом для поселения низших и высших растений и связанной с ними фауны и, соответственно, для интенсивного развития почвообразования.

В процессе почвообразования каждая почва проходит ряд последовательных стадий, направление, длительность и интенсивность которых определяются конкретным комплексом факторов почвообразования и их эволюцией в каждой точке земной поверхности.

Стадия начального почвообразования носит название первичного почвообразования, обычно длительна по времени и охватывает почвообразованием небольшую по мощности зону субстрата. При этом процесс роста плодородия замедлен, а профиль в слабой степени дифференцирован на генетические горизонты.

Стадия развития почвы протекает с нарастающей интенсивностью, охватывая все большую толщу почвообразующей породы вплоть до формирования зрелой почвы с характерным для нее профилем и комплексом свойств. К концу этой стадии процесс постепенно замедляется, вернее, приходит к некоторому равновесному состоянию, определяемому комплексом и стабильностью во времени факторов почвообразования. Наступает стадия равновесия — климаксное состояние), длящееся неопределенно долго. В этом состоянии поддерживается более или менее постоянное динамическое равновесие со средой, т.е. с существующим комплексом факторов почвообразования.

На каком-то этапе в результате саморазвития экосистемы климаксная стадия сменяется эволюцией почвы. Почва входит в экосистему либо в качестве одного из компонентов, либо в результате изменения одного или нескольких факторов почвообразования — климата, растительности, характера грунтового увлажнения (изменение рельефа, распашка, орошение или осушение) и т. д. Стадию эволюции почвы можно сопоставить со стадией развития, которая ведет к какому-то новому климаксному состоянию. При этом образуется новая почва с новым профилем и новым комплексом свойств, например формирование луговых почв из болотных при обсыхании территории или, наоборот, при затоплении каштановых и черноземов при остепнении; переход солончака в солонец при рассолении; оподзоливание буроземов; заболачивание автоморфных почв и т. д. В данном случае новая почва образуется не из почвообразующей породы, а из ранее сформированной почвы.

Таких циклов почвообразования на одном и том же субстрате может быть несколько. В профиле полигенетических (полициклических) почв обычно обнаруживаются унаследованные реликтовые черты и признаки, не связанные с современным этапом почвообразования.

Эволюция почвы может идти в разных направлениях: по пути нарастания мощности почвы и/или по пути ее уменьшения, по пути засоления почвы или ее рассоления, деградации почвенного плодородия или его нарастания. Пути эволюции определяются конкретными природными ситуациями. Каждый очередной этап эволюции — это новая почва или ее новое устойчивое состояние, которые, в свою очередь, сменяются новыми эволюционными циклами.

Абсолютная аккумуляция веществ — с одной стороны, это поступление веществ в почвообразующую породу из атмосферы или гидросферы при почвообразовании, а с другой — накопление их в формирующейся почве. Таким путем в почве концентрируются углерод (фотосинтез — создание биомассы — отмирание биомассы — разложение — гумификация — гумусонакопление); азот (азотфиксация — потребление организмами — отмирание биомассы — нитрификация, аммонификация); водорастворимые соли, гипс, известь, соединения железа, кремнезем (из грунтовых вод, особенно при выпотном режиме).

Относительная аккумуляция веществ при почвообразовании — это остаточное накопление в результате выноса каких-то других веществ. Примером может служить процесс выноса щелочных и щелочноземельных металлов и относительное увеличение при этом кремнезема и полуторных окислов железа и алюминия. Относительная аккумуляция веществ — всегда следствие элювиального процесса. Под элювиальным процессом понимается нисходящее передвижение веществ в почве при промывном режиме и частичный или полный вынос в нижележащую толщу или за ее пределы ряда соединений.

Вынос и аккумуляция веществ при почвообразовании — следствие взаимодействия малого биологического и большого геологического круговоротов веществ на земной поверхности, которое в разных природных условиях развивается противоречиво и неоднозначно.

Большой геологический круговорот (БГК).Определяется различными циклами (геохимическими, биогеохимическими, технобио-геохимическими, миграционно-трансформационными) в глобальной циркуляции веществ в истории развития Земли. Эти глобальные циклы складываются из комплекса элементарных циклов и включают следующие:

• появление изверженных пород на земной поверхности;

• выветривание, почвообразование, эрозия и денудация;

• накопление континентальных и океанических осадков, метаморфизм осадков;

• выход на поверхность осадочных пород с новым циклом выветривания, почвообразования;

• денудация и осадконакопление либо опускание веществ в геосинклинальных областях в мантию и переплавка, после чего опять выход на поверхность в новом цикле вулканизма.

• Малый биологический круговорот (МБК).В большом геологическом круговороте важную роль играет МБК. Попадая в малый биологический круговорот, элементы на продолжительный срок выключаются из глобального геохимического потока, многократно участвуя в бесконечных преобразованиях вещества земной поверхности. Например, суть малого биологического круговорота зольных элементов сводится к потреблению растениями элементов из почвы, их участию в биохимических процессах и возвращению в почву после отмирания растений. Более сложны циклы углерода и азота, затрагивающие и атмосферу.