Поиск

Связь рельефа и почвообразующих пород
28.10.2015

Современное почвообразование на преобладающей части поверхности материков идет преимущественно на рыхлых четвертичных отложениях— наносах. Четвертичные отложения являются продуктом новейшей геологической истории, выветривания, почвообразования, эрозии переноса и накопления осадков на поверхности материков в течение последних 1—2 миллионов лет. Четвертичные грубообломочные и гравийнопесчаные отложения образовались а основном в результате физико-механического разрушения, воздействия льдов, водно-воздушной дифференциации и переотложения. Пылеватые и глинистые породы являются продуктами выветривания и фракционного разделения текучей водой. Тонкие высокодисперсные коллоидные глины, осадки кремнезема, водных окислов алюминия, железа и марганца, осадки солей являются продуктами глубокого химического и биохимического выветривания, миграции и раздельного осаждения и накопления. Четвертичные отложения необычайно разнообразны по происхождению и свойствам. Современный почвенный покров континентов и свойства почв формировались в значительной степени параллельно с формированием четвертичных почвообразующих пород и в тесной зависимости от них. Это положение хорошо иллюстрируется картой почвообразующих пород Русской равнины П.Н. Чижикова (см. рис. 34).

Элювий равнинных плато

Возникающие при выветривании и почвообразовании минеральные продукты обладают различной подвижностью. Часть этих продуктов уносится из сферы образования. Однако значительная доля менее подвижных остаточных продуктов выветривания задерживается и накапливается на месте, образуя так называемый элювий. Элювий может быть грубообломочным или глинистым, мощным или неглубоким, карбонатным или кислым. Ho всегда для элювия характерны залегание на месте формирования, отсутствие слоистости, постепенный переход от землистого тонкого материала верхних слоев через обломочные грубые продукты выветривания к первоначальной горной породе на известной глубине. Элювий образуется на равнинных плоских плато, где смыв и дефляция отсутствуют или относительно малы. Чем древнее равнинное плато, чем меньше выражена эрозия, чем влажнее и теплее климат, чем более развит покров растительности, тем больше мощность формирующегося элювия.
Делювий склонов и подгорных равнин

Продукты эрозии, принесенные и отложенные из временных потоков дождевых и снеговых вод, на склонах, примыкающих к горам, к плато, к высоким водоразделам, называют делювием.
Для делювия характерна плохая сортированность материала, неясная или косая (выклинивающаяся) слоистость и неокатанность (остроугольность) обломочного материала. Вместе с тем делювиальные отложения имеют выраженную дифференциацию на протяженности склона. Ближе к повышениям рельефа располагаются грубообломочные и крупнозернистые отложения, переходящие по мере удаления от области питания делювия в материал с меньшей крупностью зерна. Периферия делювиального плаща сложена тонкими песками и глинистыми материалами. Здесь же в случаях сухого и жаркого климата происходит аккумуляция мало- и легкорастворимых солей, приносимых испаряющимися делювиальными водами (делювиальное засоление).
Горные возвышенности на всем протяжении обычно окаймляются делювиальными наклонными равнинами. Так как горообразовательные процессы непрерывно продолжаются, то вдоль горных сооружений формируется несколько генераций делювиальных равнин, поднимающихся исполинскими ступенями к горам. В случае, если денудируемые возвышенности сложены породами, не дающими при выветривании каменистого материала (например, известняки или сланцы), образующийся вокруг них делювий сложен глинистым, суглинистым или лёссовидным материалом; при этом слоистость делювия выражена очень слабо. Орошаемые районы Средней Азии и Кавказа зачастую расположены на древних делювиальных равнинах, сложенных лёссами и лёссовидными суглинками.
Пролювий конусов выноса

Временно действующие горные реки и потоки, обладающие большой транспортирующей силой, образуют при выходе на равнину так называемые конусы выносов или веер выносов, сложенные продуктами выветривания и денудации, принесенными из области гор. Породы, слагающие конусы выносов, называют в таких случаях пролювием. Когда пролювиальные конусы выноса нескольких горных рек, расположенных по соседству, сближаются и срастаются между собой, образуются пролювиальные равины. В природе делювий и пролювий часто сочетаются, образуя делювиально-пролювиальные равнины.
Пролювиальная равнина характеризуется волнистым рельефом. Материал, слагающий пролювий, отличается большей или меньшей окатанностью, неправильной косой слоисостью и плохой сортированностью. Вместе с тем прослеживается дифференциация по протяженности конуса выноса. Крупный материал отложен ближе к повышениям рельефа: с удалением от них крупность зерна уменьшается, галечники сменяются гравием, песками, а последние суглинками. Во многих случаях лёссы и лёссовидные суглинки Средней Азии представляют собой периферические области обширных древних пролювиально-делювиальных конусов выносов. Легкорастворимые соли обычно в толще пролювия нe аккумулируются, уходя с водами дальше в депрессии. Однако на периферии пролювиальных вееров часто формируются суглинистые отложения с большим содержанием извести, гипса и даже растворимых солей.
Пролювий — аллювий континентальных дельт

В сухих жарких странах Азии, Северной Африки, Южной Америки горные реки часто при выходе в предгорную область вследствие ослабления скорости течения и сильного расхода вод на испарение иссякают, прекращая течение. Во многих случаях это усиливается забором воды в реке на ирригацию.
В области естественного или искусственного уменьшения стока реки образуется дельта, которая называется континентальной, или сухой. Сухие дельты, таким образом, являются областями конечного выноса продуктов выветривания и почвообразования, транспортируемых иссякающей рекой. Размеры сухих дельт могут быть очень большими, как это характерно, например, для рек Тарим, Сох, Исфары, Кашкадарья, Теджен в Средней Азии, рек Геокчай, Аксу и других в Закавказье. Удобства искусственного водозабора и уклоны поверхности сухой дельты создавали возможность развития орошения на территории сухих дельт еще с древнейших времен.
Территория сухой дельты обычно представляет собой обширный срезанный конус, имеющий выпуклую поверхность в центральных частях и расплывающийся, подобно вееру, к периферии. Рельеф сухих дельт представлен продольными гравийными гривами и понижениями. Породы, слагающие сухие дельты, резко дифференцированы. В верхних частях дельты отложены галечники и пески, переходящие к периферии в песчанистые суглинки, пылеватые лёссовидные суглинки и глины. Суглинки и глины особенно типичны для понижений рельефа. В случае отсутствия естественных каньонов или рек, размывающих периферию сухой дельты, краевая часть последней в засушливом климате является областью современного сильного засоления почв. Здесь накапливаются легкорастворимые слои, приносимые на периферию сухой дельты подземными и поверхностными водами иссякающей реки.
За время четвертичного периода вследствие местных тектонических поднятий и миграций русел рек (в области их иссякания) образовывалось, как правило, несколько сухих дельт, иногда наслаивающихся одна на другую или чаще) расположенных одна над другой в виде системы обширных террас. Отложения древних сухих дельт в сухом жарком климате под влиянием выветривания сильно изменяют первичный облик и превращаются в покров лёссов и облёссованных суглинков.
Многие сухие дельты вследствие тысячелетнего орошения сильно изменены под влиянием ирригационной воды. Верхние части сухих дельт, например у р. Сох в Фергане, часто вследствие больших уклонов смыты ирригационной водой, обнажившей галечники. Средние и периферические части сухих дельт, наоборот, покрыты толщами ирригационных наносов, отложенных мутными поливными водами. Ирригационный нанос резко отличается от древней погребенной почвы отсутствием слоистости (результат вспашки), слабой гумусностью и включением обломков посуды, кирпича, углей.
Аллювий речных долин и дельт

Огромная часть материала, образовавшегося при выветривании, эрозии и денудации, попадает в реки и транспортируется на громадные расстояния текучими водами. При уменьшении скорости движения речной воды откладывается масса минерального материала.
Отложения рек называют аллювиальными отложениями, или аллювием. Четвертичные аллювиальные отложения занимают на суше весьма большие территории. Широко распространены они и на поверхности России. Ледниковые и древние послеледниковые реки неоднократно перемещались на поверхности материков, прежде чем занять современное положение. Транспортируя и откладывая взвешенный в их водах материал, реки образовывали так называемые великие аллювиальные равнины, занимающие колоссальные пространства. Например, миграция древних рек Сырдарьи и Амударьи привела к образованию великих аллювиальных равнин в центральных частях Туранской низменности в Средней Азии. Реки Иртыш и Обь сформировали осадочные породы Западно-Сибирской равнины. Великие аллювиальные равнины образованы также древними отложениями Рейна, Волги, Днепра, Дуная, Дона, Кубани. Реки Хуанхэ и Хуайхэ образовали Восточно-Китайскую равнину. Обширные аллювиальные равнины сформированы Гангом и Индом, Конго и Нигером, Амазонкой и Миссисипи.
Аллювиальные равнины часто имеют несколько террас, т. е. равнинных обширных ступеней, вытянутых вдоль древних или современных русел рек. Наиболее молодыми, еще растущими вследствие ежегодных паводков являются пойменные террасы и поймы. Для аллювия, слагающего пойменные террасы, свойственна ясно выраженная и относительно правильная горизонтальная слоистость наносов. С поверхности пойменная терраса характеризуется образованием так называемых русловых валов, грив и валиков, обычно более песчанистых или щебнистых. Центральные и межрусловые части пойменной террасы представлены понижениями и сформированы более глинистым материалом. Здесь наблюдаются процессы заболачивания и торфообразования. В условиях сухого и жаркого климата центральная пойма часто засолена. В субтропиках и тропиках под покровом первобытной лесной пышной растительности на поймах образуются заболоченные джунгли с темной водой (например, в бассейне Амазонки).
Связь рельефа и почвообразующих пород
Связь рельефа и почвообразующих пород

Более высокие террасы обозначают нумерацией I, II, III. По возрасту каждая из этих террас является более древней, чем предыдущая, В древнем аллювии, слагающем подобные равнины, часто наблюдаются ясно сохранившиеся следы горизонтальной слоистости. Однако с возрастом террас слоистость аллювия исчезает под влиянием выветривания, воздействия животных, корней и почвообразования. Отложения древних аллювиальных равнин Украины, Кавказа, Поволжья, Средней Азии превратились уже в лёссы или лёссовидные суглинки.
В верхнем течении рек аллювий преимущественно сложен материалом наиболее крупным — галечником. Вниз по течению крупность гальки, отлагаемой реками, постепенно уменьшается. Галечниковый, щебнистый гравийный аллювий сменяется песками, суглинками, глинами. Большие пространства песков в Сахаре, пустынях Средней Азии, в Заволжье, на Дону являются древнеаллювиальными отложениями. Под влиянием ветра здесь образовались дюны и барханы. Вниз по течению рек на аллювиальных равнинах в условиях сухого и жаркого климата наблюдается возрастающее по степени древнее или современное засоление. Даже весьма древние терраса — III и IV — по этим же причинам имеют иногда сильное остаточное засоление и солонцеватость.
Четвертичные аллювиальные равнины представляют громадный хозяйственный интерес и имеют очень большое значение в истории земледелия. На аллювиальных равнинах были всегда благоприятные условия для скотоводства и земледелия. Несложное осуществление водозабора из рек позволяло уже в древности использовать аллювиальные равнины под орошаемое земледелие в пустынном климате. На аллювиальных равнинах таких рек, как Ганг, Инд, Янцзы, Хуанхэ, Сырдарья, Амударья, Кура и Араке, Вахш, Зеравшан, Тигр и Евфрат, Нил, орошение насчитывает тысячелетия. На этих же равиинах ведутся и намечаются в будущем большие работы по строительству новых ирригационных систем.
Почвы великих аллювиальных равнин при орошении иногда подвергаются очень сильному засолению и заболачиванию с потерей плодородия (например, в долине р. Инд в Пакистане, в Голодной степи, на террасах Сырдарьи в Средней Азии и др.). Правильно предусмотреть меры по борьбе с этим явлением можно лишь при учете типа и возраста террас и отложений аллювиальных равнин.
Озерно-болотные отложения

В озерно-болотные водоемы вместе с водой поступают лишь наиболее топкие механические частицы. Поэтому озерные и болотные отложения в большинстве своем отличаются глинистостью. Стоячий или малопроточный тип водоема приводит к тому, что озерные отложения отличаются правильной горизонтальной тонкой слоистостью, отражающей сезонное питание водоема водами. Таковы, например, тонкослоистые ленточные глины, известные широко на северо-западе России и в Скандинавии, где они образовались в приледниковых озерах. Озерные отложения севера и влажных тропиков характеризуются часто довольно высокой кислотностью и накоплением соединений железа и коллоидно-глинистого материала, содержащего большое количество органического вещества (сапропель). Зарастая, озера и болота покрываются толщами торфа, превращаясь в торфяник.
Озерные и болотные отложения умеренного пояса сопровождаются во многих случаях накоплением кроме глины и торфа углекислого кальция. Таковы озерные отложения Украинского и Белорусского Полесья, Западной Сибири или Канады. Озерные и болотные отложения сухих и жарких областей обычно представлены глинистыми тонкоослоистыми породами, весьма сильно обогащенными содой, углекислым кальцием, гипсом и легкорастворимыми солями. Часто озера в таких областях превращаются в соляные, а при полном пересыхании — в солончаки (шоры, соры, хаки и т. д.). Иногда в таких условиях формируются мощные толщи современных соляных отложений, например в Чилийской пустыне или в пустынях Центральной Азии и тропической Африки.
Прибрежно-морские осадки

Четвертичные и современные приморские и морские отложения также имеют большое значение в образовании почвообразующих пород. В четвертичный период границы современных морей подверглись весьма сильному изменению. В период так называемой бореальной трансгрессии воды Полярного океана надвинулись на сушу Сибири, покрыв отметки +30—50 м. Контуры Балтийского моря также изменялись. Был период, когда Балтийское море значительно распространилось на юг и восток. Границы Каспийского моря в период последних трансгрессий распространились далеко на север, до широты Николаева и Новоузенска, на отметки +50—60 м. То же наблюдалось и у берегов Черного и Средиземного морей. Наряду с перемещением береговой линии моря перемещались и дельты впадающих в него рек.
Таким образом, многие пространства суши покрыты четвертичными, приморскими или чисто морскими отложениями, на которых в последующем развились почвы.
Дельтовые отложения характеризуются в большинстве случаев широким участием тонких песков и главным образом суглинков и глин, мощной правильной слоистостью, но вместе с тем значительной пестротой и перемежаемостью в пространстве. С поверхности дельтовые отложения отличаются сглаженным мягковолнистым, гривистым рельефом. Повышения, сложенные песчанистым материалом, перемежаются с округлыми и вытянутыми понижениями различного размера, заполненными слоистыми глинами. Пестрота в литологии и неравномерность в рельефе приморских дельт связаны с многократными перемещениями бесчисленных речных потоков, изменениями скорости их течения, зарастанием водоемов, влиянием приливов и морских ветров и течений.
В условиях тропического влажного климата речная вода транспортирует и осаждает в дельтах меньше минерального материала, и этот материал более тонкий. Благодаря исключительно буйной растительности и обилию органических остатков дельтовые отложения в тропиках сильно восстановлены, пептизированы, гидрофильны. При переменном водно-воздушном режиме таких дельт их почвообразующие породы приобретают иногда резко выраженную кислотность, а почвы вследствие этого делаются малоплодородными. Такие явления наблюдаются, например, в дельтах рек Меконг в Южной Азии, Конго в Африке, Амазонки в Южной Америке.
В условиях сухого и жаркого климата отложения приморских дельт, наоборот, характеризуются интенсивным накоплением различных солей. Даже новейший дельтовый аллювий спустя 150—200 лет после формирования суши превращается на ряде участков в солончаки. Быстрое соленакопление связано с испарением морских и речных вод, а также с бессточностью грунтовых вод в приморских дельтах. Особенно интенсивно идет засоление молодого аллювия в дельтах под влиянием приливов.
Древние и современные дельтовые равнины широко распространены на территории земного шара и занимают громадные пространства на суше: дельты Кубани, Днепра, Дона, Дуная, Рейна, Роны в Европе; Амазонки и Ла-Платы в Южной Америке; Миссисипи и Миссури в Северной Америке; Лены, Оби, Амура, Янцзы в Азии.
Внедельтовые отложения характеризуются своеобразием накопления наносов и образованием специфических форм рельефа. Деятельность течений и прибоя приводит к формированию прибрежных кос, длинных валов, отшнурованных частей прибрежной зоны с образованием лагун, маршей, заливов, лиманов или болотно-солончаковых пространств. Обычно косы и валики сложены крупнозернистым грубым песчанистым материалом, а современные и древние марши — более тонким глинистым материалом. В сухом жарком климате на дне лагун и заливов образуются толщи химических осадков из растворимых солей, а при отшнуровывании — солончаки. Таковы районы Кара-Богаз-Гола, Сивашей, черноморских лиманов и др.
Во влажных тропиках Африки, Азии, Америки вдоль древних и современных берегов наблюдается та же пестрота в литологии и рельефе-местности. Ho в мангровых лесах и болотах лагун, заливаемых приливными водами, чаще формируются тяжелоглинистые кислые (иногда в сочетании с засоленностью) бесструктурные почвы.
Древние внедельтовые приморские пространства часто имеют ясно» выраженные террасы. Отметки и число приморских террас соответствуют современным и древним террасам рек в их нижнем течении.
Отложения ледниковых и приледниковых областей

Для всей северной половины территории России характерно широкое распространение почвообразующих пород, происхождение которых связано с собственно ледниковой деятельностью либо с деятельностью приледниковых и послеледниковых проточных и стоячих вод. Большая часть болотных и лесных почв России, таким образом, развивается на ледниковых и приледниковых отложениях.
Сильными оледенениями были охвачены Альпы, Карпаты, Балканы и Кавказ, горы Центральной Азии и Сибири. Ледниковые и приледниковые отложения поэтому характерны для горных областей и подгорных равнин. Одновременно с оледенениями Евразии ледники захватили север Северной Америки, южные части Латинской Америки, а также вершины Кордильер.
Моренные отложения (валунные глины и суглинки) характеризуются несортированностью и отсутствием слоистости, содержанием крупных валунов в общем глинистом или суглинистом материале. Валуны могут быть представлены обломками гранитов, известняков или других пород в зависимости от мест питания ледников. Иногда в толщу морены включены линзы песков, гравия.
Мощные ледниковые потоки и ледниковые реки откладывали слоистые галечниковые или песчаные наносы по направлениям своего течения — это так называемые флювиогляциальные отложения. Пески при этом обычно называются зандровыми. Они слагают длинные узкие гряды, которые называют озами. Более спокойные внеледниковые и послеледниковые потоки и реки откладывали слоистые тонкие пески и суглинки и, что особенно важно, покровные суглинки (обычно пылеватые). Покровными суглинками закрыты равнинные поверхности обширных пространств севера и северо-востока России, Центральной и Северо-Западной Европы.
В стоячих приледниковых озерах откладывались ленточные глины.
Легкорастворимые соли, как правило, в толщах ледниковых пород не откладывались, а выносились водами за пределы приледниковых областей. Внеледниковые пространства Украины, Центрально-Черноземных областей и Поволжья были закрыты плащом карбонатных пылеватых суглинков, отложенных медленными потоками, питаемыми ледниками. Последующее накопление в них углекислого кальция из грунтовых вод, обсыхание, окисление и почвообразование привели к образованию лёссовидных суглинков и лёосов, столь характерных для лесостепных и степных областей России (рис. 34).
Лёссы и лёссовидные суглинки древнеаллювиального, делювиально-пролювиального и флювиогляциального генезиса составляют гигантскую область почвообразующих пород, раскинувшуюся на Русской равнине, равнинах Сибири, Средней Азии и Кавказа. Эти суглинки отличаются многометровой мощностью, палевой окраской, пылеватостью, рыхлостью, пористостью, большим содержанием СаСО3, а на юге — гипса и легкорастворимых солей. На лёссовых отложениях образовались сероземы, являющиеся главным объектом орошения в Средней Азии, почвы степей юго-востока России (каштановые почвы), черноземы разного типа, столь характерные для Русской равнины, а также известные своим плодородием почвы Северо-Западного Китая — хейлуту.