Поиск

Закавказье
27.06.2015

Общая характеристика

Ирригационная зона Закавказья расположена в бассейне pp. Куры и Аракса. Она может быть разделена на три более или менее самостоятельных массива: 1) восточная Куро-Араксинская низменность ниже Мингечаура, включающая в себя степи Сальянскую, Myгaнекую, Ширванскую, Мильскую и бассейн р. Тертера; 2) массив выше Мингечаура, включающий в себя районы Ганджино-Казахский, Караязский и бассейн pp. Иоры-Алазани, и наконец 3) массив собственно Араксинский, включающий в себя так называемую Эриванскую котловину и Нахичеванскую республику.
С геоморфологической точки зрения хлопковая зона в целом оказывается сложенной, как и в Туркестане, из двух областей — лессовой (пролювиально-делювиальной) и аллювиальной. Лессовая область представлена в следующих районах: 1) на самом юге Муганской степи (склоны Талышанского хребта); 2) в большей части Мильской степи и отчасти Тертерского бассейна (склоны Карабахского хребта); 3) лесс выполняет почти весь Ганджино-Казахский район, и наконец 4) он широко развит в бассейне Иоры - Алазани и в Караязах.
He останавливаясь на индивидуальных характеристиках лессов отдельных районов, отметим лишь некоторые общие черты, свойственные всей этой области. Как общее правило, лессовые районы обладают сравнительно значительными уклонами и более или менее развитой сетью водотоков, обеспечивающих поверхностный сток. Исключение представляют лишь шлейфы склонов, где они сохранились от размывов, и местные деформации рельефа.
Грунтовые воды обычно глубоки и имеют более или менее ясный уклон своего зеркала. Физико-химические свойства местных лессов в общем аналогичны соответствующим туркестанским породам, так что некоторые исследователи относят и те и другие к одной аралокаспийской лессовой формации.
Аллювиальные отложения развиты чрезвычайно широко и слагают собой степи Сальянскую, Муганскую, Ширвань и частью Мильскую, примыкающую к Куре и Араксу. Эриванская котловина и Нахичеванская республика также почти полностью выполнены аллювием.
В качестве общих черт местных аллювиальных отложений можно отметить следующее: они всюду сохраняют отчетливые черты своего происхождения в виде ясной слоистости и пестроты механического состава. Преобладают глины и суглинки, но лессовидность выражена в них всегда очень слабо. Мощность свиты обычно очень значительна и не имеется сколько-либо крупных массивов с близким подстилавшем крупными песками или галечниками. Рельеф обычно очень слабо разработан и не обеспечивает стока. Грунтовые воды высокие, бессточные и по преимуществу минерализованные.
Почвы

По общим физико-географическим условиям в хлопковой воне Закавказья мы должны были иметь в качестве зонального почвенного типа сероземы. Фактически мы здесь находим кроме того и широкое развитие каштановых почв, что отличает Закавказье от Туркестана. Наряду с этим здесь очень широко распространены представители гидроморфного типа почв, в общем аналогичных туркестанским влажно-луговым почвам, в некоторых своих модификациях называемых здесь чальными почвами, и солончаки. Имеются также и такыры, но в слабом географическом развитии и не типичном выражении, почему они и выделяются скорее лишь по аналогии с Туркестаном.
Если сравнивать общий характер почвообразования Туркестана и Закавказья, то отмечается одно крупное принципиальное различие. Для Туркестана кроме его самой северной, пограничной с бурой зоной части, является характерным почти полное отсутствие типичных солонцовых почв. Выше мы отметили те оригинальные формы солонцового процесса, которые здесь имеют место.
В Закавказье, наоборот, солонцовый тип почвообразования проявляется чрезвычайно широко как среди аутоморфных, зональных, так и гидроморфных почв. К сожалению это почвообразование остается пока совершенно не освещенным прямым аналитическим путем (количества поглощенного натра), но яркость морфологической картины и косвенные аналитические данные (щелочность, механический состав) не оставляют сомнения в реальности явления.
Приведем некоторые данные по отдельным типам почв.
Каштановые почвы

Типовая характеристика местных каштановых почв следующая: горизонт А — светлокаштановой: окраски мощностью не свыше 15 см, рыхлый. Горизонт В — также до 15—20 см мощностью, не крупной комковато-ореховатой структуры. Сложение рыхлое, уплотненные горизонты отсутствуют. Вскипание обычно с поверхности. Горизонт С — палево-светлобурой окраски с обильными выделениями извести.
Распределение механических элементов, перегноя и карбонатов в разрезе со склонов Карабахских гор следующее:
Закавказье

В разностях солонцеватых горизонт В становится гораздо более плотным, приобретает столбовидную структуру, а поверхностные слои часто теряют вскипание. Соответственно изменяются и физикохимические свойства разреза. Для примера приведем анализ разреза № 22 из Мильской степи (Захаров):
Закавказье

Солонцеватый иллювиальный горизонт обозначается здесь весьма рельефно скачком гумуса, щелочности и всех солей с глубины 25 см. Перемещение механических элементов и гумуса весьма резко выступает в супеси №23 (3ахаров):
Закавказье

В ряде районов (западная часть Гяур-Арха в Мильской степи, 3-е отд. Караяз и др.) зарегистрировано развитие типичных комплексов почв с глубокостолбчатыми и корковыми солонцами.
Сероземы

Сероземы Закавказья, развитые по преимуществу на лессовидных породах, по общему своему строению и свойствам признаются исследователями близкими аналогичным почвам Туркестана. Общие черты строения их таковы: общая светлая окраска, малогумусность и слабая расчлененность почвенных горизонтов; характерна источенность горизонта С насекомыми (кавернозность); богатство угле-солями с поверхности и скопление их в горизонте С. На останцах третичных пород развиты преимущественно сероземы разных степеней солонцеватости, с ясной диференциацией иллювиального горизонта В. По своим свойствам очи являются возможно аналогами солонцеватых почв Усть-Урта и северной части Кызыл-Ординского района Туркестана.
Кроме сероземов на лессах исследователи отмечают также широкое развитие их и на древнем аллювии, на повышенных элементах рельефа его. Здесь в особенности ярко проявляется развитие солонцеватых разностей, вплоть до типично сформировавшихся солонцов. Как тип последнего дается такое описание разреза на Мугани (Тюремнов):
Горизонт А — до 4—5 см, светлосерый, коричневого тона, плитчатый, пористый, рыхлый, легкий суглинок. Вскипание с поверхности.
Горизонт В — до 18 см, буро-коричневый, заметно темнее А, ясно столбчатый, столбики высотой до б см, диаметром 3—4 см, могут быть легко вынуты. Значительно плотнее верхнего (типичный солонцовый горизонт).
Горизонт B2 — до 30 см, коричневато-буро-серый, пестроватый, от более темных и белесых расплывчатых пятен карбонатов, несколько рыхлее верхнего.
Горизонт C1 — до 37 см, розовато-бурая прослойка из тяжелого суглинка.
Чальные почвы

Из многих разновидностей чальных почв мы дадим краткую характеристику лишь наиболее развитому представителю их, именно чально-луговой почве, и затем для сопоставления с ней — чально-солонцеватой почве. Типовые черты чально-луговой почвы следующие (Тюремнов). Гумусовый горизонт ясно выражен и достигает мощности 25—40 см. Цвет темносерый с сизоватым оттенком. Структура на поверхности часто мелкопористая, в основной же массе нехарактерная, крупнокомковатая. Горизонт В обычно неясно выражен, иногда более плотен и приобретает комковатопризмовидную структуру; вскипание с поверхности, а в нижней части горизонта В — обычно скопление углесолей в виде расплывчатых желтовато-белых пятен. По механическому составу преобладают тяжелые глинистые разности. Типичный анализ приводится следующий:
Закавказье

Чально-солонцеватые почвы отличаются от описанных чально-луговых морфологически более ясным расчленением профиля. Горизонт А — В—15 см, серой или светлосерой окраски, часто плитчатой структуры. Горизонт В — 20—40 см, обычно темнее верхнего и имеет глыбисто-комковатую (иногда с признаками вертикальной отдельности) структуру. Аналитически он характеризуется так:
Закавказье

Пo всем приведенным в таблице элементам иллювиальный горизонт 30—35 см вырисовывается вполне отчетливо.
Описанная здесь солонцеватая разность почв очень широко развита в Ширванской степи. Также многочисленны представители этого типа почвообразования, часто оформленные в типичные структурные солонцы, во всей Эриванской низменности. Аналитически они к сожалению не охарактеризованы.
В заключение отметим, что исследователи местных такыров (Тюpeмнов) отмечают, что почвообразование в них развивается в сторону солонцеобразования.
Итак из приведенного обзора выясняется, что солонцовый процесс в хлопковой зоне Закавказья действительно широко развит. Являясь признаком исключительно важным с практической с.-х. и мелиоративной точек зрения, он должен явиться первоочередным объектом непосредственного широкого изучения.
Если теперь сравнить весь комплекс почвообразования Закавказья с таковым же Туркестана, то возможно высказать предположение, что в закавказской хлопковой зоне мы имеем дело с не вполне типичной сероземной зоной, а с северной окраиной ее, аналогичной среднеазиатскому Усть-Урту, Кызыл-Ординскому и м. б. Казалинскому уездам. Именно здесь появляются бурые и м. б. каштановые почвы, и приобретают достаточно широкое развитие почвы солонцеватого типа почвообразования, по-видимому, аналогичные закавказским.
Описание районов. Ниже мы опишем кратко следующие укрупненные районы:
1. Низовья Куро-Араксинского бассейна.
2. Ганджино-Казахский и Караязский.
3. Эриванская низменность и Нахкрай.
4. Бассейн Иоры - Алазани.
Низовья Kypo-Араксинского бассейна

Географически под этим районом понимают все территории, лежащие в низовьях Аракса и Куры, ниже выхода последней из гор Kapaджа-Даг (Мингечаур). Сюда входят степи Мильская с бассейном Tepтера, Ширванская, Муганская и Сальянская. Геоморфологически здесь выделяются две зоны: 1) зона аллювия pp. Куры и Аракса и частью смешанных аллювиально морских отложений и 2) зона про-лювиально-делювиальных лессовидных отложений склонов Карабахских гор и Талыша и аллювиально-пролювиальных выносов главного Кавказского хребта (Ширванъ). Эти зоны показаны на чертеже 95 (см. вклейку).
Каждая зона имеет свои характерные условия почвообразования, и потому мы рассмотрим их раздельно, начиная с доминирующей, аллювиальной.
Зона Куро-Араксинского аллювия заключает в себе всю Сальянскую степь, Myганскую (без самой южной полосы), южную и юго-восточную Ширвань (без конусов выносов местных рек) и северные низменные части Мильской степи и Тертера.
Эта громадная зона в значительной своей части лежит ниже нулевой горизонтали. Выполнена она сравнительно молодым аллювием Куры и Аракса, отлагавшимся в бывшем заливе Каспийского моря. Для характеристики строения этого аллювия приводим описание следующей глубокой скважины, сделанной в северной части Мильской степи у Ширин-Кум (Приклонский):
Закавказье

В качестве примера разнообразия механического состава и осоловения пород приведем два разреза из центральной части северной Мугани (Казицын):
Закавказье

Пример глинистой свиты дается разрезом №40 района Николаевки.
Из этих данных видно, что вся толща аллювиальных отложений мелкозерниста и резко осолонена.
Территориальное распределение отдельных видов аллювия может быть иллюстрируемо следующей геологической картой Муганской степи.
Из нее видно, что крупные пески и галечники залегают в очень ограниченной зоне выхода р. Аракса из гор на равнину.
Закавказье

Грунтовые воды

Для характеристики грунтовых вод аллювиальной области мы приведем, как типичные, данные по Муганской степи.
Уровень вод лежит на глубине 2—3 м, иногда повышаясь до одного и менее метра и понижаясь редко до 5—10 м. Это иллюстрируется чертежом 98, дающим низшее из зарегистрированных положение зеркала.
Общий уклон скатерти грунтовых вод следует уклону местности и в низменной степи измеряется величинами 0,0 001—0,0 002, тогда как в южной, пролювиально-делювиальной, — 0,002.
Закавказье

Рассматривая карту скатерти грунтовых вод в гидроизогипсах (черт. 99), составленную на 20 декабря 1925 г., замечаем, что общее направление потока грунтовых вод в южной Мугани — с юго-запада на северо-восток к низменной степи. На остальном пространстве общее направление потока на восток. Гидроизогипсы однако имеют изгибы, отражающие влияние естественных протоков и оросительных систем. Так гидроизогипса — 20 м в северной Мугани уходит далеко к востоку вдоль протока, используемого как оросительный канал, по которому пускается вода для орошения и водоснабжения. В этом сказывается фильтрующее влияние этого протока, повышающего уровень грунтовых вод в прилежащей полосе степи. Иначе ведет себя проток Новый Араке. Будучи закрыт у своего отхода от Аракса шлюзом, Новый Араке, долина которого довольно глубока, оказывает дренирующее влияние на грунтовые воды, в силу чего гидроизогипсы —20, —22, —24 м вдаются к западу. Влияние оросительных магистральных каналов отражается на гидроизогипсах и в средней Мугани. Гидроизогипсы вытягиваются к востоку, отмечая повышение уровня грунтовых вод вдоль Ленинского канала и его северной ветви, по которой вода пускается круглый год для снабжения водой расположенного здесь поселка Ленино и других селений.
Ta же закономерность сказывается и для Среднемуганского канала, но в меньшей степени.
Наоборот, в пространстве между магистральными каналами гидроизогипсы отклоняются к западу, отмечая понижение уровня грунтовых вод в этих частях степи.
Закавказье

Общее падение скатерти в низменной (средней и северной) Мугани достигает 26 м, от нулевой гидроизогипсы вдоль склона южной Мугани до минус 26 м, наблюдающейся в восточной прикуринской полосе средней Мугани. К сожалению исследования 1925 г. не могли охватить самую восточную часть Мугани в районе озера Ax-Чала. Наиболее интересным здесь представляется участок низовья протока Новый Араке, где намечается гидроизогипса в минус 26 м, внутри которой наблюдалось стояние грунтовых вод ниже минус 26 м, т. е. ниже уровня воды в соседней Куре и ниже уровня Каспийского моря.
Закавказье

Гидроизогипсы в восточной прикуринской полосе имеют характер замыкающихся кривых, указывающих, что грунтовые воды образуют здесь замкнутые котловины (бассейны), лежащие ниже уровня Куры. Таким образом Кура по восточную границу Мутани не только не дренирует степи, но, наоборот, может питать ее своими водами.
Таким образом скатерть грунтовых вод указывает на наличие в Myтaни грунтового потока с весьма слабым уклоном, приближающегося по своему характеру к грунтовому бассейну, а в восточной части переходящего в собственно бессточный грунтовый бассейн.
Такова общая картина залегания грунтовых вод. На самом же деле скатерть грунтовых вод имеет более сложную поверхность, зависящую от многих привходящих обстоятельств, и кроме того не постоянную, а меняющуюся от целого ряда условий.
Мощность водоносного слоя аллювиальных отложений для всей степи не установлена. По имеющимся скважинам она достигает 12—15 м, к востоку же, по-видимому, увеличивается. Водоносный горизонт аллювиальных пород подстилается глинистыми осадками каспийской трансгрессии, среди которых встречаются более песчаные водоносные прослои, возможно сообщающиеся с водоносной толщей аллювия.
Закавказье

В качестве источников питания грунтовых вод Мугани Саваренский называет следующие:
1. Атмосферные осадки. Их роль возможна в холодное время года, по размер установить не представляется возможным из-за маскиронания другими факторами.
2. Фильтрация из pp. Аракса и Куры несомненно способствует питанию грунтовых вод, особенно во время паводков.
Закавказье

3. Значительным источником питания грунтовых вод являются разливы рек при прорывах паводков через дамбы и оросительные воды.
4. Оросительные воды питают грунтовые как на полях за счет громадных избыточных поливных норм, так и за счет фильтрации из каналов. Оба эти явления иллюстрируются чертежами 100 и 101. Повышение уровней грунтовых вод наступает при орошении очень быстро и распространяется далеко благодаря главным образом передаче гидростатических напоров.
5. Питание за счет глубоких вод, по=видимому, имеет ограниченное распространение, но с несомненностью осуществляется в южной Мугани за счет стока Талышинских склонов и в Сальянской степи за счет выходов третичных сопочных вод.
6. В низких частях Куро-Араксинской низменности, примыкающих к Каспию, представляется несомненным прямое питание грунтовых вод водами моря. Кроме того Каспийское море оказывает влияние на режим грунтовых вод всей Куро-Араксинской низменности, вызывая их подпор.
Засоленность грунтовых вод

Грунтовые воды Мугани как правило сильно засолены. Степени засоления отдельных районов показаны на чертеже 102 (Саваренский).
Из него видно, что засоление менее 10 г на литр свойственно только южной Мугани, сложенной пролювием. Вся область аллювия засолена свыше 10 г, а ряд крупных районов — свыше 100 г на литр.
В составе солей грунтовых вод резко преобладает хлористый натрий, как это видно из следующей таблицы (в граммах на литр):
Закавказье

В этой таблице скважины 41—111 характеризуют естественные воды Мугани, а скважины 102—109 — опресненные орошением. Влияние орошения сказывается не только на общем опреснении грунтовых вод (до 2—3 г против 30—50 г на литр), но и коренным образом на самом составе солей. Это последнее изменение представлено Саваренским в виде чертежа 103, на котором показано среднее процентное содержание отдельных ион-эквивалентов в воде нормальной и опресненной. Цифры показывают, что при опреснении относительно возрастает количество серной кислоты, натрия и ионов CO3+HCO3. Особенно крупное принципиальное значение имеет увеличение двух последних элементов — щелочности и натрия. Источником этого повышения может быть очевидно только поглощенный натрий, находящийся в почве и образующий соду при выщелачивании. Таким образом мы должны заключить, что местные почвы солонцеваты. Это вполне согласуется с нашими данными по промывке монолитов муганских почв в лаборатории, которые мы приведем ниже.
Закавказье

Высокая степень минерализации грунтовых вод и близкое залегание их служат мощным источником осолонения почв. Скорость процесса усугубляется высокой энергией капиллярного поднятия в местных грунтах и режимом грунтовых вод в связи с орошением. Характер капиллярного поднятия иллюстрируется следующими графиками (черт. 104 — а и b) для песка и легкого суглинка, полученными Саваренским в насыпных трубках. Из них видно, что предельная высота для песка более 120 см, а для суглинка более 200 см. При этом существенно, что высоты более 100 см капиллярные токи достигают в короткие сроки — около 10 дней.
Закавказье

При орошении бытовой уровень грунтовых вод очень резко повышается, и таким образом поверхность почвы оказывается в зоне прямого капиллярного питания. Это иллюстрируется чертежом 105. Повышенный уровень кривой с апреля по август связан с летним орошением полей.
В других случаях амплитуда колебаний выражается еще большими величинами, достигая 2—3 м.
Почвенный покров

Почвенный покров аллювиальной зоны представлен комплексом так называемых гидроморфных (испытывающих избыточное увлажнение) почв, а именно: аллювиальными сероземами, чально-луговыми, чально-болотными и солончаками.
Важнейшей чертой всех этих разностей является их значительная засоленность.
Ниже мы остановимся на вопросах засоления так называемых чал и бугров, на общей динамике засоления и вопросах мелиорации аллювиальной области.
Закавказье

Засоление чал и бугров

Чалы являются типичными формами рельефа данной воны и представляют собой обширные, плоские замкнутые понижения, разделенные между собой столь же пологими и широкими повышениями — буграми. Почвы чал обычно наиболее глинисты (до 90% частиц тоньше 0,01 мм) и с поверхности не сильно осолонены; почвы бугров более легки, суглинисты и даже супесчаны и обычно значительно осолоняются. Для иллюстрации приведем данные по двум разрезам, различающимся по высоте на 0,252 саж. (54 см) (табл. 162 и 163).
Приведенные данные достаточно отчетливо подчеркивают различия чал и бугров. Схематически эти различия показаны на чертеже 106. Мы видим, что бугор значительно легче по механическому составу и вместе с тем значительно больше засолен, чем чала.
Процесс осолонения бугров представляется следующим образом. При орошении затопляются только чалы; фильтрующиеся соленые воды растекаются в стороны бугров и, поднимаясь капиллярно вверх, осолоняют их. Этот процесс в условиях Мугани на буграх лишь наиболее ярко выражен, но практически развит всюду, где капиллярные токи достигают поверхности.
Закавказье
Закавказье
Закавказье

Динамика засоления

Имеющееся подробное исследование осолонения Джафархана (Тюремнон) выявляет возможную скорость процесса осолонения в условиях наличия грунтовых вод на глубине 160—170 см. Осолонение одного участка в 63 га было изучено последовательно два раза — в марте 1916 г. и апреле 1917 г. Происшедшее за год изменение осолонения, выраженное в процентах площадей разных степеней осолонения, представлено следующей таблицей:
Закавказье

Увеличение осолонения здесь колоссально и измеряется величиной 590 т солей на всю поверхность участка за весь период. Это значит, что в слое 0—5 см ежедневно откладывалось около 1,6 т солей. За один год процент пресной площади упал с 30,5 до 13,7, а процент солончаков, наоборот, возрос с 3 до 35,4. Подсчет интенсивности осолонения за летний период (март—ноябрь) и зимний (ноябрь—апрель) показал, что в данных условиях они равны, а именно 1,304 и 1,295%. Однако когда грунтовые воды понижаются, процесс идет в обратном направлении и поверхность почвы может рассолоняться (аналогично Туркестану). Так повторное исследование того же участка в 1925 г., когда грунтовые воды стояли на 245—291 см, показало уменьшение осолонения примерно до норм 1916 г. Таким образом эти наблюдения еще раз подчеркнули чрезвычайную динамичность процессов засоления и главенствующую роль в них грунтовых вод.
Для настоящего времени зарегистрированы следующие факты динамики засоления: совхоз Кара-Чала (Сальянская степь) к 1933 г. за три года своего существования потерял от засоления до 20% (около 2 000 га) своей площади.
Общее рекогносцировочное обследование Муганских систем показало, что за последние 3—4 года потери культурной площади по причине засоления достигают 30%.