Поиск

Абсолютный возраст почв и методы его определения
28.10.2015

В течение четвертичного периода, пришедшего на смену третичному 3,5 млн. лет назад, поверхность Земли переживала бурную историю. Ледники изменяли рельеф и гидрологию суши высоких и средних широт, извергались вулканы, вздымались и разрушались горы, морские побережья в одних районах поднимались, в других — погружались, возникали водно-аккумулятивные равнины, навевались эоловые покровы, менялись климат, фауна и флора. Появился человек, роль которого необычайно усилилась к настоящему времени.
Естественно, что в этих условиях лишь сравнительно немногие места суши могли сохранить древний почвенный покров. Этим объясняется, что современный почвенный покров на большей части планеты относительно молодой. Почвы высоких широт, сформировавшиеся на моренных отложениях, существуют не более 10 тыс. лет, а вероятнее даже не более 5—7 тыс. лет. Древние почвы этих территорий были разрушены, смыты и погребены; возникновение новых почв стало возможным только в голоцене, после ухода ледника. Почвенный покров, развитый на отложениях перигляциальных областей, более древний. Осадкообразование в перигляциальной зоне идет в течение всего времени существования ледника; развитие почв здесь могло начаться прежде, чем закончилось осадконакопление, и процесс почвообразования мог идти синхронно с формированием наносов.
Большинство исследователей антропогена полагают, что периоды осадконакопления резко отделялись от времени начала почвообразования. Первые были приурочены к ледниковьям, вторые совпадали с более теплым временем межледниковий и интерстадиалами. Однако в явном противоречии с этой точкой зрения находятся результаты палеоботанических исследований, которыми установлено, что и в ледниковые эпохи перигляциальные области были покрыты растительностью. В.П. Гричук пишет о своеобразной зональности растительного покрова в ледниковьях. У края ледника развивалась приледниковая растительность комплексного характера: тундровые, лесные и стенные ценозы с участием галофитных сообществ; далее, на расстоянии нескольких сот километров от края ледника, начиналась лесостепь, покрывающая Русскую равнину вплоть до Черного моря.
Под пологом растительности, несомненно, шел процесс почвообразования, может быть оставивший более слабый след в материнской породе по сравнению с почвообразованием межледниковий, но тем не менее явно существовавший параллельно с осадконакоплением. Интересны в этом отношении исследования лёссов и почв США. По данным американского исследователя Руэ, самая нижняя часть лёссовой толщи Hf равнинах Миссури (южная часть штата Айова) имеет возраст 24 750±700 лет, тремя футами выше возраст лёсса 19 250±700 лет, а поверхность лёсса датирована 14 тыс. лет. Следовательно, в течение первых 5,5 тыс. лет накопление лёсса шло со скоростью 2 мм/год, в течение последующего времени более быстро — 26 мм/год, и за 5250 лет отложилось 44 фута (=13,5 м) лёсса. При такой скорости накопления почвообразующего материала почвообразование вполне может идти непрерывно. Можно думать, что возраст этих горизонтов, определенный углеродным методом, приуменьшен и действительная скорость осадконакопления была меньшей.
Значительно более зрелыми являются почвы средних широт, где новейшие оледенения и поднятия, а следовательно, и полное обновление почвенного покрова захватили преимущественно горные и предгорные территории, в то время как межгорные впадины и равнины длительное время продолжали оставаться областями аккумуляции и отражают длительную геохимическую историю аккумуляции. Наиболее древнее образование представляет почвенный покров платформ, лежащих в области низких широт и не подвергшихся оледенению или заметным тектоническим нарушениям. Почвы подобных территорий насчитывают сотни тысяч и миллионы лет. Примеры этого можно встретить в Австралии, Африке, Южной Америке.
Так, В.М. Якушев показал, что в юго-западной части Республики Мали около 1% территории представлено верхнемеловыми — эоценовыми поверхностями, возраст которых превышает 70 млн. лет. Для латеритного покрова этих территорий характерны панцири железняков и бокситов. На олигоценовых плато (возраст около 30 млн. лет) в этой части тропической Африки развиты обломочно-пизолитовые панцири. На миоценовых поверхностях (возраст около 20 млн. лет) латеритный покров не имеет панцирей. Чем старше латеритные покровы, тем более обогащены они железом и алюминием, тем более обеднены SiO2 (табл. 30).

Абсолютный возраст почв и методы его определения

Однако надо иметь в виду, что во многих случаях эрозионные плато, покрытые латеритным панцирем, в очень давнее время представляли собой аккумулятивные низменности, на которых происходило формирование панцирей. Последующие тектонические поднятия превратили низменности в эрозионные плато. Это происходило в Африке, Австралии и Юго-Восточной Азии.
Датировка абсолютного возраста почв по соотношению изотопов углерода применяется не более двух десятилетий. Для этого используется радиоуглеродный метод, основанный на определении соотношения в образце почвы изотопов углерода С14:C12. В геологии определение абсолютного возраста пород и минералов производится по соотношению изотопов других элементов: U238:Rb206, К40:Ar40. Для датировки почв пока наиболее приемлем радиоуглеродный метод. Хотя теоретически датировку калий-аргоновым методом можно осуществлять для пород, возраст которые насчитывает несколько тысяч лет, в целях получения надежных цифр он используется для определения пород, возраст которых превышает 100 тыс. лет; для более молодых образований этот метод дает слишком большую ошибку. Даже возраст порядка полумиллиона лет уже редко обеспечивает точность с погрешностью менее 10—20%.
Определение возраста почв и органогенных осадков с помощью радиоуглеродного метода основано на следующем. C14 в природных условиях образуется в исключительно малых количествах при ядерном превращении азота воздуха под действием нейтронов космических лучей. Между этим непрерывно образующимся изотопом углерода и стабильным изотопом С12, с которым он смешивается, устанавливается устойчивое равновесие. Относительное количество С14 во всяком живущем животном и растительном организме одинаково с атмосферным соотношением C14:С12. В мертвом органическом (веществе, например в древесине или гумифицированных остатках, обмен углерода с окружающей средой прекращается. Изотоп С14 медленно распадается, с периодом полураспада около 5500 лет. Чем дольше сохраняются мертвые растительные остатки, тем меньше в них содержится С14. Таким образом, определив радиоуглеродную активность гумуса, можно определить с довольно высокой точностью его возраст.
Вследствие того что активность C14 исключительно мала, предельный возраст, определяемый углеродным методом, невелик — 40—50 тыс. лет. Концентрирование изотопов могло бы позволить распространить углеродный метод на объекты, имеющие возраст 100 тыс. лет, но такие образцы слишком чувствительны к загрязнению радиоактивными элементами, что также является источником ошибок.
Методы определения возраста почв пока еще разработаны недостаточно. Датировку почвы можно производить по соотношению С14:С12 в гумусе, карбонатах, угле и других объектах, содержащих углерод. Наиболее часто возраст почвы определяют по соотношению изотопов углерода в почвенном гумусе. Однако датировка по углероду гумуса имеет свои специфические слабые стороны. Аккумуляция гумуса в почве протекает циклически; продолжительность цикла в поверхностном горизонте почв в среднем составляет около 400 лет и не превышает 1000 лет. По прошествии этого времени практически весь углерод, вовлеченный в цикл гумусообразования, в результате процесса минерализации теряется почвой. Только в глубоких почвенных горизонтах цикл гумусообразования существенно замедляется. С меньшей скоростью здесь идет и процесс гумификации, и минерализация перегноя.
Тем не менее даже в погребенных почвах, на глубине многих метров, минерализация гумуса происходит неуклонно. Интересное исследование по изменению содержания и состава гумуса провели И.В. Тюрин и Е.И. Тюрина в погребенных почвах лёссовой толщи юга Курской области. Был изучен групповой и фракционный состав гумуса в ископаемой подзолистой (ка глубине 5 м) почве и ископаемом черноземе (на глубине 13 м), а также в образцах погребенного гумусированного делювия. Установлено, что после погребения почв в лёссовых отложениях происходит разложение гумуса, его состав изменяется таким образом, что становится близким к составу гумуса современных черноземов. Составные части гумуса чернозема разлагаются как бы с одинаковой скоростью, минерализация одних групп компенсируется их новообразованием за счет неполного разложения других. В подзолистой почве более сильно разлагаются гидролизуемые вещества, возрастает относительное содержание гуминовых кислот и гуминов, что и сближает этот гумус с гумусом черноземов. Гуминовые кислоты, гумины и фульвокислоты ископаемых почв обнаруживают те же групповые свойства, которые присущи соответствующим группам современных почв. Некоторые изменения все же происходят: увеличивается содержание азота в гумине, возрастает окисленность гумусовых веществ за счет уменьшения количества водорода и повышается содержание углерода.
Большой экспериментальный материал, демонстрирующий уменьшение содержания гумуса в погребенных почвах лесостепи Русской равнины (табл. 31), собран под руководством П.В. Маданова. Таким образом, почва теряет в среднем до 30% гумуса, даже будучи погребенной под многометровым слоем. Поверхностные горизонты почв непрерывно утрачивают углерод, вовлеченный в состав гумуса в течение сравнительно короткого срока, не превышающего, по-видимому, 1000—1500 лет.
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Одновременно с потерей гумуса в почве постоянно идет процесс неосинтеза новых, молодых гумусовых веществ из растительных остатков. Этим процессом новообразования гумуса наиболее охвачены верхние горизонты почвы, в которых сосредоточивается главная масса корней и куда поступает надземный растительный опад. Разбавление старого гумуса молодыми Органическими веществами наблюдается и в нижней части почвенного профиля как за счет отмирания корней, так и путем перемешивания горизонтов почвенными животными и иллювиирования воднорастворимых форм органических веществ. Возраст гумуса представляет, таким образом, некоторую среднюю величину между возрастом старых и новых его фракций и, естественно, не отражает истинного возраста почвы в целом.
Занижение возраста почвы тем более значительно, чем ближе к поверхности почвенный горизонт. Особенно необходимо иметь в виду, что возраст различных фракций гумуса различен. Наиболее устойчивой, старой фракцией является гумин почвы. Возможно, что для получения результатов, наиболее близких к действительному возрасту почвы, целесообразно производить датировку возраста гумина. В настоящее время принято датировать гумус по углероду фракции гуминовых кислот либо по гумусу в целом. В качестве примера в табл. 32 приводятся данные о возрасте различных фракций гумуса.
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Можно принять, таким образом, что более близок к реальному возрасту почвы возраст гумуса ее нижних горизонтов, но даже и он не отражает истинного возраста почвы, так как нижняя часть профиля также постоянно обогащается свежим, новообразованным гумусовым веществом. Между тем до последнего времени исследователи судили о возрасте почвы по возрасту гумуса верхних горизонтов, вследствие чего возникло ошибочное представление о крайней молодости большинства почв. Одним из многочисленных примеров такого рода исследований является работа Пауля с соавторами, которые установили, что возраст серой лесной почвы на ледниковых отложениях составляет 360 лет, а возраст черноземовидных почв около 1000 лет, хотя определение возраста обеих почв было проведено по углероду гумуса верхнего 10-сантиметрового слоя почвы.
Датировка почвы по профилю в целом показала, что возраст гумуса почвы увеличивается от верхних горизонтов к нижним. Наблюдается как бы омоложение почвы вверх по вертикали, т. е. имеется определенный возрастной вертикальный градиент. Наличие возрастного градиента исследователи справедливо связывали с поступлением в поверхностные горизонты свежего растительного материала. Необходимо иметь в виду также определенную консервацию гумуса в нижней части почвенного профиля, о чем уже говорилось выше.
Большой и интересный материал о возрасте гумуса в различных почвенных горизонтах получен под руководством Шарпенселя. Были исследованы черноземы, а также песчаные подзолы, рендзины и некоторые другие почвы ФРГ (табл. 33).
По данным Шарпенселя, возраст гумуса почв черноземного и лугового типов увеличивается вниз по профилю от 350—2000 лет в верхнем горизонте до 5—5,5 тыс. лет на глубине 90—100 см.
Другая картина получена при радиоуглеродной датировке гумуса подзолистой почвы. Возраст гумуса песчаных подзолов оказался одинаковым в горизонтах A1 и B1, так как в горизонт B1 песчаной почвы постоянно вмываются свежие гумусовые вещества. Во всем профиле песчаных подзолов гумус интенсивно омолаживается, поэтому и на глубине 70—80 см его возраст не превышает 2,5 тыс. лет (табл. 34).
Абсолютный возраст почв и методы его определения
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Очень четкое «вертикальное» омоложение гумуса к поверхности наблюдается в торфах, в частности в низинных торфяниках. Возраст органического вещества по слоям одного из торфяников был следующий: 20—40 см — 2130 ±50 лет, 40—60 см — 6740±80 лет, 60—80 см — 7240±80 лет, 80—100 см — 7790± 110 лет.
При определении возраста гумуса культурной антропогенной почвы ФРГ (плаггенбоден) оказалось, что он почти He меняется по профилю и колеблется около 1 тыс. лет (табл. 35). Эти колебания не имеют закономерного характера вследствие искусственного происхождения почв. По мнению некоторых авторов, приведенные здесь результаты по определению возраста являются заниженными. Чем больше абсолютный возраст почвы, тем более высоки абсолютные значения ошибки. В каждую из таблиц следовало бы ввести поправку на омоложение почв. Эта поправка может достигать 1500 лет (табл. 36).
После введения поправок возраст черноземов по гумусу повышается до 7,5 тыс. лет, т. е. начало образования сохранившегося в них гумуса следует отнести по времени не позже, чем к борсальному и атлантическому периодам голоцена. Особенно благоприятным для гумусонакопления был теплый и влажный атлантический период (4—7,5 тыс. лет назад).
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Сходные результаты датировки черноземов получены в России. Возраст гумуса типичного мощного чернозема Стрелецкой степи был определен для глубин: 10—20 см — 1400 ± 100 лет, 30—40 см — 2950 ±80 лет, 140—150 см— 6700±100 лет. Следовательно, гумус чернозема Стрелецкой степи не моложе 7 тыс. лет. He менее 7 тыс. лет насчитывает гумус дерново-подзолистых почв Томского Приобья со сравнительно молодым гумусом верхнего горизонта (1230±80 лет) и значительно более древним гумусом второго гумусового горизонта (35—45 см — 7000±160 лет). Еще Д.А. Драницын предположил, что второй гумусовый горизонт этих почв является остаточным, сформировавшимся в период, когда в Западной Сибири почвы черноземного типа (черноземно-луговые) распространялись далеко на север. Теперь это предположение полностью подтвердилось.
Что касается черноземов Русской равнины и Западной Европы, то можно утверждать, что 7—8 тыс. лет назад здесь на месте степной была луговая растительность и травяной покров обладал значительно более мощной и глубокой корневой системой, чем современный. Глубокие горизонты почвы были охвачены более интенсивным гумусонакоплением. От этого времени и сохранился «старый» гумус нижней части почвенного профиля.
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Существуют попытки объяснить высокий возраст гумуса глубоких почвенных горизонтов постепенным погребением этих горизонтов лёссовой эоловой пылью. По И.П. Герасимову, 7 тыс. лет назад горизонт 140—150 см был на поверхности почвы, а затем, в течение последующего времени над ним образовалась полутораметровая толща лёсса. Эта гипотеза явно противоречит действительному положению вещей. В частности, если бы процесс эолового накопления лёссов имел место на Русской равнине в послеледниковое время, вся ее поверхность была бы покрыта слоем лёсса, чего на самом деле нет: лёссовидные отложения на Русской равнине перемежаются с древнеаллювиальными песками, лишенными какого бы то ни было слоя лёссовой пыли.
Итак, черноземы — сравнительно молодые почвы планеты, сформировавшиеся главным образом в послеледниковое время. Датировка пустынных почв США в областях, не затронутых оледенением, свидетельствует об их более древнем возрасте. Так, Руэ установил, что возраст гумуса аридной почвы на равнине Пикахо составляет 9550±300 лет на глубине 37 см.
В последнее время для датировки почвы некоторые исследователи определяют С14:С12 карбонатного материала. Такого рода результаты интерпретировать еще труднее, чем данные по возрасту гумуса. Известно, что накопление CaCO3 в почвах может проявляться как одна из стадий биологического круговорота углерода и кальция. Образующийся в процессе разложения органических веществ углекислый кальций и карбонаты породы мигрируют в профиле и накапливаются в почве. Возраст CaCO3, образовавшегося таким путем, представляет среднюю величину от возраста соединений углекислого кальция, накопившегося за все время существования почвы. Определенная часть углекислого кальция характеризует возраст материнской породы, из которой произошла почва. Наконец, часть извести была заново привнесена в почву с грунтовыми водами, делювиальным стоком, эоловым наносом и т. п. Ясно, что судить о возрасте почвы по возрасту столь генетически гетерогенного материала чрезвычайно затруднительно. Выводы о возрасте почвы на основании датировки возраста CaCO3 можно делать только в том случае, если предположить, что весь углерод карбонатов прошел через растительные организмы, когда-либо населявшие или населяющие данную почву. При этом, как и в случае с углеродом гумуса, возраст почвы получается заниженным вследствие разбавления старого карбонатного материала вновь образованным. Приведем некоторые примеры определения возраста почвы по радиоуглеродному датированию карбонатных аккумуляций.
Ниже приводится возраст карбонатного материала пустынной известковой коры штата Нью-Мексико, развитой на галечниковых гравийных отложениях (данные Г. Смита, личное сообщение):
Абсолютный возраст почв и методы его определения

Различные формы этого материала имеют разный возраст, но в общем по направлению сверху вниз почва стареет.
Ту же закономерность установил Боул. Он определял возраст углерода карбонатных скоплений в красной пустынной почве штата Аризона, получив следующие результаты: на глубине 95—110 см — 2300 лет, 150—165 см — 9800 лет, 210—225 см — 32 000 лет.
Очень сложную картину выявил Руэ, исследовавший профиль малогумусной аридной почвы в штате Нью-Мексико. Возраст горизонтов по углероду карбонатов оказался: на глубине 15 см — 5725±200 лет, 25 см — 4575±70 лет, 37 см — 18 300±600 лет, 550 см — 15 300±400 лет.
Руэ считает, что эта почва обладает реликтовыми свойствами, не соответствующими современным условиям. Наиболее ярким реликтовым признаком является наличие на глубине 25—50 см оглиненного горизонта, обогащенного илом, органическим веществом и карбонатами. Этот горизонт образовался в период, когда климат был более влажным. Более поздним является вторичное окарбоначивание почвы и образование карбонатного горизонта, совмещенного с горизонтом глинообразования.
Руэ считает, что формирование этого горизонта закончилось 14—18 тыс. лет назад. 4—6 тыс. лет назад произошло рассасывание древнего иллювиально-карбонатного горизонта под воздействием растительности с частичным поднятием к поверхности и «омертвлением» новообразованного радиоуглерода под поверхностью почвы.
Для датировки почв по углероду может служить также определение возраста угля или остатков древней культуры человека, погребенных в почве. Как правило, такие методы применимы лишь к аллювиальным или ископаемым почвам.
Наряду с радиоуглеродным разрабатываются и другие методы датировки почвы. Наиболее интересны те из них, которые основаны на представлении о скорости изменения определенных свойств почвы. Подобные методы ориентировочны, они предусматривают ряд допущений, прежде всего допущение однородности материнской породы и неизменности скорости процесса в течение всего времени образования почвы.
И.И. Синягин предложил использовать для определении абсолютного возраста почвы накопление фосфора в верхнем почвенном горизонте, происходящее вследствие биогенной перекачки этого элемента растительностью из нижней части почвенного профиля в верхнюю. Известно, что фосфаты в профиле почвы практически не перемещаются и, будучи перенесены в верхний горизонт, закрепляются в нем. Автор предположил, что поглощение фосфора из разных горизонтов почвы происходит пропорционально количеству активных корней и содержанию усвояемых форм соединений фосфора. Для определения возраста целинного серозема автор установил, что годичный перенос Р2О5 из слоя 20—120 см в слой 0—20 см составляет 0,044 г/м2. При этом условии и при содержании Р2О5 в верхнем горизонте 0,23%, а в материнской породе 0,16% накопление фосфора должно было произойти за время 4 тыс. лет. Эта величина и была принята как возраст серозема. В.А. Ковда предложил способ расчета абсолютного возраста гидроморфных почв с испарительным водным режимом по гидрогенной аккумуляции солей в профиле. Если известно, сколько вещества вносится в почвенную толщу испаряющимися грунтовыми водами за год, известен запас этих веществ в почвенной толще и их первоначальный запас в материнской породе, можно определить время, в течение которого шла гидрогенная аккумуляция.
Таким образом по содержанию гипса был определен возраст солончаковой стадии солончаков Голодной степи. Запас гипса в одном из солончаков, развитом на II террасе Сырдарьи, составил 90 т/га, во втором — 6000 т/га. Концентрация гипса в грунтовых водах первой почвы равна 0,29 г/л, в грунтовых водах второй почвы — 1,7 г/л. При годовом испарении грунтовых вод 7000 м3/га солончаковый возраст первой почвы оказался равным 90*1000000/0,29*7000 = 50 годам, во второй почве в соответствии с аналогичным расчетом — 500 годам.
Таким же образом по накоплению CaCO3 был определен возраст черноземно-луговых почв Тамбовской низменности. Испарение из капиллярной каймы составляет здесь в настоящее время около 100 мм/год при уровне грунтовых вод от 0,9 до 2 м. Ежегодное поступление СаСО3 в почвы в результате этого достигает 160 кг/га в год (при концентрации Ca(HCO3)2 = 0,16 г/л). Общий запас CaCO3 в двухметровой толще черноземно-луговых почв составляет 2750 т/га. Первоначальный запас карбонатов в этой же толще был принят равным 1400 т/га в соответствии с современным содержанием CaCO3 в материнской породе (5%). Следовательно, почвенное накопление CaCO3 в толще достигает 1350 т/га. В этом случае возраст черноземнолуговой почвы равен 1350:0,16 = 8,5 тыс. лет. Запас карбонатов в типичном мощном черноземе Тамбовской области, за вычетом первоначально содержащегося в породе, равен 1100 т/га. Это количество могло накопиться в течение 7 тыс. лет. Отсюда можно принять, что возраст типичного чернозема составляет не менее 7 тыс. лет; это очень близко к тому, что было установлено для типичного чернозема Среднерусской возвышенности с помощью радиоуглеродного метода.
Б.Г. Розанов рассчитал возраст красноземов Бирмы, развитых на карбонатных породах Шанского нагорья, по относительному — остаточному накоплению R2O3, которым сопровождается элювиальное почвообразование на известняках. Было установлено, что метровая призма краснозема содержит R2O3 420 кг, в то время как метровая призма известняка — всего 15 кг. Вынос R2O3 при выветривании известняков достигает 70% от первоначального содержания в породе. Если исключить эти потери, содержание R2O3 в метровой призме краснозема составляло бы 1400 кг/м2. Отсюда 10-метровая толща красноземов (это средняя мощность красноземов Шанского нагорья) могла образоваться из (1400*10)/15 = 930-метрового слоя плотного известняка. Сходные результаты были получены, когда за основу расчета взяли не содержание R2O3, а содержание нерастворимого остатка, которое в известняках составляет 0,7%, а в красноземе около 50%. Годовое понижение поверхности Шанского нагорья исчисляется 0,5 мм суммарно за счет твердого и химического стока. Если процесс денудации на протяжении всего времени шел с одинаковой скоростью, на формирование толщи краснозема потребовалось бы 930 000/0,5 = 2 млн. лет.
П.В. Маданов с сотрудниками сделал попытку рассчитать абсолютный возраст черноземов и лесостепных почв Русской равнины, используя различия в уровне залегания карбонатов между современными почвами и почвами, погребенными под курганами и другими древними сооружениями. Оказалось, что линия вскипания в современных выщелоченных и оподзоленных черноземах лежит в среднем на 8 см ниже, чем в таких же почвах, засыпанных при строительстве оборонительных сооружений 800—1000 лет назад, и на 29 см ниже по сравнению с такими же почвами, погребенными 3300 лет назад. На основании этого был сделан вывод, что скорость нисходящей миграции карбонатов составляет 0,9 см в столетие.
В настоящее время средняя глубина вскипания выщелоченных и оподзоленных черноземов в районе исследования составляет 92—99 см. Если предположить, что первоначально эти почвы вскипали с поверхности и понижение линии вскипания шло равномерно в течение всего времени существования почвы, возраст почв оказывается равным 10—11 тыс. лет. Следует, однако, заметить, что даже в стабильных климатических условиях выщелачивание карбонатов не может идти с одинаковой скоростью, со временем она падает. Кроме того, в первые тысячелетия существования черноземных почв в них мог происходить не только вынос, но и гидрогенная аккумуляция CaCO3.
Из приведенных примеров ясно, что методы датировки почв, основанные на изучении изменений в химизме почвы, имеют много недостатков, из которых главный — допущение неизменности условий, в которых протекает тот или иной процесс. В течение даже последних 10 тыс. лет менялись климаты Земли, геоморфология суши, уровень почвенно-грунтовых вод и общая обводненность территорий, а в связи с этим — и величина гидрохимического выноса или притока, скорость выветривания, размер денудации. Тем не менее как ориентировочные, показывающие порядок возможного возраста почвы, эти методы вполне приемлемы; они дают величины возраста, близкие к тем, которые получены с помощью радиоуглеродного метода.
В некоторых случаях оказывается возможным судить об абсолютной молодости или древности почв по их положению в рельефе. Прежде всего это относится к почвам речных долин. Известно, что на ранней стадии развития каждая терраса представляла пойму, поверхность которой испытывала периодическое затопление. С течением времени в связи с эпейрогеническими поднятиями, понижением базиса эрозии или увеличением влажности климата река врезается в дно долины и пойма превращается в надпойменную террасу. Если река переживает несколько циклов эрозии, она приобретает серию надпойменных террас, причем самыми древними являются наиболее высокие террасы, а самой молодой — пойменная терраса. В соответствии с этим среди почв речных долин самые молодые покрывают поверхность поймы, а наиболее старыми являются почвы самой высокой террасы. Возраст почв, развитых на водоразделах, оказывается еще более древним.
В полном соответствии с указанной схемой находятся результаты определения возраста почв на террасах р. Рио-Гранде. Возраст почвы на самой нижней террасе, определенный по углю, найденному на глубине 46 дюймов (120 см), оказался равным 2620±200 лет; на второй террасе на глубине 38 дюймов (100 см) — 2830±120 годам, а на глубине 92—95 дюймов (240 см) — 4910±255 годам. Почва следующей террасы была датирована по почвенному органическому веществу, взятому с глубины 11—12 дюймов (30 см). Его возраст равен 9550±300 годам.