О чем говорят и молчат почвы
Шрифт:
Продукты выветривания, как оставшиеся на месте, так и переотложенные силой воды и ветра на малые или большие расстояния, дают начало различным генетическим типам отложений, которые становятся материнскими почвообразующими породами и на которых развертывается современное “зрелое” почвообразование. В зависимости от состава почвообразующих пород под воздействием факторов почвообразования со временем возникают современные нам почвы во всем их многообразии и многоцветье.
Исследованию генетических типов отложений и почвообразующих пород, относящихся к области четвертичной геологии, большое внимание уделили замечательные наши ученые Г. Ф. Мирчинк, Е. В. Шанцер, П. И. Чижиков и другие. Все они были представителями московской геологической школы, корнями уходящей к работам Г. Е. Шуровского и А. П. Павлова. Георгий Федорович Мирчинк — один из создателей советской школы исследователей четвертичного периода в геологии. На примере Центральной России он расшифровал сложнейшую мозаику и разновременность четвертичных послеледниковых отложений,
Мы подробно остановились на процессе первичного почвообразования на массивно–кристаллических горных породах, однако среди материнских пород преобладает другая обширная группа — осадочные морские и континентальные отложения. Уже само название говорит об их происхождении. Морские отложения формируются в течение долгих веков на дне морей и океанов. Сменяются геологические эпохи, меняется климат, моря отступают и наступают: там, где раньше была суша, бушуют волны, а на месте когда–то теплого моря колышется волнами раздольная степь или стоит могучий дубовый лес. Морские отложения — захороненные на дне остатки живого мира моря, — оказавшись на поверхности, при контакте с атмосферой испытывают на себе огромный натиск всех сил выветривания. И на известняках и мергелях начинает формироваться почва. Попадая в благоприятные климатические условия, почва на таких породах может стать очень плодородной. Суровый же климат замедляет процесс первичного почвообразования.
Континентальные отложения, занимающие огромные пространства, представляют собой переотложенные продукты выветривания горных пород. В Северном полушарии такие почвообразующие породы наиболее распространены и для нас с вами представляют большой интерес. Рассмотрим их более внимательно, а для этого обратимся к работам замечательного советского геолога Е. В. Шанцера.
Шанцер, развивая представления А. П. Павлова о генетических типах континентальных осадочных образований, предложил свою схему их классификации, положив в основу историко–геологический или историко–генетический принцип.
Происхождение всех континентальных отложений связано с миграцией вещества на суше в виде так называемого твердого стока и лишь частично в виде растворенных веществ.
Начальный этап миграции вещества осуществляется в пределах водораздельных пространств. Здесь, особенно на обширных территориях с относительно выровненным рельефом, ведущим фактором является выветривание. Слагающие кору выветривания рыхлые продукты переработки исходных горных пород — элювий — образуют весьма своеобразную группу осадочных образований, которая и рассматривается в качестве первого крупного подразделения классификации Шанцера. Элювий разносится далее по поверхности континентов и дает начало всем остальным континентальным осадочным образованиям. Большее или меньшее количество продуктов сноса задерживается при этом на нижних частях склонов и у их подножия, образуя разнообразные отложения, которые составляют второе крупное подразделение — склоновые, или коллювиальные, наносы. В зависимости от особенностей рельефа, климата и геологического строения местности эти породы возникают либо обрушением и осыпанием обломков горных пород под влиянием собственного веса, либо оползневым скольжением блоков пород, либо медленным течением поверхностных слоев грунта, переувлажненных до пластичного или текучего состояния. Наносы, отложенные вследствие смыва разрыхленного выветриванием покрова струйками стекающей со склона дождевой или талой снеговой воды, относятся к делювию.
Склоновые отложения соответствуют начальным фазам перемещения осадочного материала, поэтому редко сохраняются в ископаемом состоянии в составе древних континентальных осадочных формаций.
Основная масса продуктов выветривания и разрушения горных пород русловыми водными потоками рек и ручьев либо талыми водами ледников, либо ветром переносится на дальние расстояния и переотлагается. Так образуются аллювий, пролювий и озерные отложения. Аллювий — это отложения русловых водных потоков (рек и ручьев), слагающие речные долины и прилегающие к рекам территории — поймы. Пролювием называется весь комплекс накоплений устьевых выносов долин рек. Озерные отложения —
Своеобразная форма миграции продуктов выветривания и разрушения горных пород — перенос подземными водами. Отложения в карстовых (провальных) полостях и пещерах относятся к подземноводному парагенетическому ряду. Сюда же относятся и отложения источников (родников).
Особенно важное значение для понимания почвообразования имеют отложения ледников и их талых вод. Это основные и краевые морены (песчано–щебнистый материал), которые образовались на месте растаявшего ледника, принесшего издалека в своей толще продукты разрушения горных пород, а также размытые талыми водами разные отложения.
Последними в ряду континентальных осадочных образований выступают ветровые, или эоловые, наносы. К ним относятся эоловые пески — перевеянные отложения, и эоловые лёссы — навеянные отложения. Развеиванию могут подвергаться любые осадочные отложения. Дюны, барханы, грядовые пески довольно широко распространены в природе и на них тоже может начаться почвообразовательный процесс.
В природе отделить действия одного фактора от другого невозможно, поэтому чистые типы континентальных отложений встречаются редко. Чаще мы наблюдаем смешанные типы — делювиально–аллювиальные, пролювиально–озерные, делювиально–эоловые и прочие. Например, образование осыпей, как правило, сопровождается смывом мелкоземлистых продуктов выветривания с того же самого склона, поэтому образующиеся отложения можно считать лишь делювиально–осыпными. Точно так же к аллювию, образующемуся на дне долины, примешивается материал пролювиальных выносов из боковых долин и оврагов; ледник при своем движении включает в донную морену и отложения подледниковых потоков талых вод, обогащая ее песком, гравием и скатанной галькой.
Итак, вернемся к вопросу, поставленному в начале главы: с чего начинаются почвы? Теперь мы уже знаем, что почвы начинаются с первичного почвообразовательного процесса, существенную роль в котором играют процессы выветривания горных пород. Трудно провести различие между первичным почвообразованием и процессами выветривания. Как мы убедились, не бывает стерильного безжизненного выветривания. “Жизнь всюдна”, — повторял В. И. Вернадский, — и роль живого вещества, включая метаболиты, в превращениях исходных горных пород огромна. Остается условно наметить одно различие между первичным почвообразованием и выветриванием. Первичное почвообразование совершается только в верхнем горизонте земной коры в условиях интенсивного водо– и воздухообмена в области сгущения живого вещества с его грандиозной геохимической деятельностью. Процессы выветривания и образования кор выветривания могут происходить на разных глубинах, а не только на поверхности, как в случае с батумскими красноцветными толщами. Отложенные или переотложенные продукты выветривания и первичного почвообразования дали начало материнским породам, из которых в тундрах и пустынях, в лесах и степях, в горах и на равнинах формировались различные почвы. К рассказу о них мы перейдем в следующей главе.
Глава четвертая. Где, какие почвы возникли и отчего они разноцветны
Да, для нас это грязь на калошах,
Да, для нас это хруст на зубах,
И мы мелим, и месим, и крошим
Тот ни в чем не замешанный прах.
Но ложимся в нее и становимся ею,
Оттого и зовем так свободно — своею.
У каждой территории есть свой определенный возраст (“возраст страны”, как говорил В. В. Докучаев). Есть территории молодые, например Прикаспий, а есть и древние, такие как Восточная Сибирь, Урал. Но не всегда “возраст страны” совпадает с возрастом почвы, сформировавшейся на территории этой страны. Прикаспий, например, территория молодая, недавно освободившаяся от вод Каспийского моря (так называемая Хвалынская трансгрессия), и почвы на этой территории молодые: бурые степные, солончаки, солонцы, светло–каштановые. А на древних территориях Уральских гор, как мы видели, идет еще первичное скальное почвообразование. В первом случае эволюция территории и эволюция почв идут синхронно всего лишь 3—7 тысяч лет. На Урале возраст страны составляет десятки и сотни миллионов лет, а почвы там совсем молодые, первичное почвообразование происходит на наших глазах. Еще разительнее пример одновременности формирования территории и почв представлен в поймах рек. На современных речных аллювиальных наносах формируются современные пойменные почвы во всем многообразии их морфологии, строения, гидрологического режима и т. д.
Мы не случайно в начале этой главы заговорили о “возрасте страны” и возрасте почв, поскольку возраст — это характеристика фактора времени, выделенного В. В. Докучаевым в особый фактор почвообразования. Особый, потому что без него не происходит вообще никакого почвообразования. Почва — продукт взаимодействия почвообразующих факторов во времени. Изменялись условия, изменялся и характер взаимодействия. На каком–то этапе развития определяющими были одни факторы, на каком–то — другие, то есть менялось их соотношение во времени, причем ни один из этих факторов никогда не равнялся нулю, что особо подчеркивал В. В. Докучаев.