Тема 2. Элювиальные отложения.
Типы выветривания. Особенности выветривания в полярных странах. Механогенный элювий. Гипергенный элювий. Хемогенный элювий. Коры выветривания. Биохемогенный элювий или почва. Особенности формирования почв в полярных областях. Погребенные почвы.
Типы выветривания: Физическое, химическое, биогенное (ну а как еще?).
Элювий — рыхлые геологические отложения и почвы, формируемые в результате выветривания поверхностных горных пород на месте первоначального залегания или в результате выветривания и последующей аккумуляции его продуктов под действием силы тяжести. Элювий – это разнообразные продукты выветривания, в основном своей не испытавшие механического смещения.
Механогенный элювий — в этом подтипе, формирование которого в значительной степени связано с изменениями температурного режима, выделяются две группы фаций: криогенная и термогенная.
Криогенная связана с процессами «морозного» выветривания, когда температура нередко опускается ниже нуля и происходят довольно частые переходы воды из жидкого состояния в твердое, усиливающие физическое разрушение пород. Криогенный элювий характерен для аридно-криогенных обстановок высокоширотных поясов суши и высокогорных областей. Он маломощен, характеризуется однозональным строением и малой изменчивостью минерального состава исходной породы. Обычно происходит лишь ее раздробление с формированием несортированных щебнисто-глыбовых и дресвяно-щебнистых развалов с небольшими, главным образом гравитационными смещениями отдельных участков породы (морозно-нивационная фация).
Термогенный элювий связан с процессами «ингаляционного» выветривания, в условиях недостаточного увлажнения и значительных амплитуд колебания температуры, практически не опускающейся ниже нуля. При этом исходные породы разрушаются без существенного изменения состава. Эта разновидность элювия наблюдается чаще всего в пустынных и полупустынных областях низких и средних широт. Формируясь преимущественно за счет частых и значительных перепадов температуры, элювиальные образования имеют вид остроугольных обломков, размерность и уплотненность которых возрастает с глубиной. Обычно мощность термогенного элювия измеряется метрами, не превышая первого десятка.
Гипергенный элювий — при образовании этого элювия выветривание осуществляется при достаточном увлажнении и при постоянно положительных температурах (гипертермальные обстановки), способствующих интенсивному проявлению процессов гидратации, выщелачивания, гидролиза и окисления, которые существенно преобразуют состав исходной породы. Этот элювий характерен для тропических и субтропических областей, преимущественно для их влажных вариантов с гипертермическими режимами. Интенсивно протекающие процессы выветривания при проникновении в коренные породы видоизменяют их, создают закономерно построенный профиль коры выветривания. Характерна постепенная смена монолита коренной породы на псевдообломочную зону дезинтеграции (сапролита), зернистость или обломочность которой уменьшаются вверх по разрезу с постепенной глинизацией, потерей преемственности состава от исходной породы, преобразованием минерального и механического состава.
Хемогенный элювий — Возникает у или на поверхности земли в условиях ритмического изменения увлажнения и отчасти температур, сопровождающегося вертикальным, реже боковым перераспределением вещества с формированием обычно уплотненных горизонтов определенного состава. Эти иллювиально-элювиальные образования наиболее характерны для аридных и семиаридных районов. В зависимости от состава среди них выделяются солончаки, калькреты (горизонты накопления извести), силькреты (горизонты накопления кремнезема), феррикреты (горизонты накопления окислов и гидроокислов железа).
Иллювий или инфильтрационная кора выветривания — еще один из типов гипергенеза, в котором вещество, замещающее коренные породы, привнесено извне. Иллювиальные коры выветривания имеют различный состав и мощность в зависимости от химического состава инфильтрующего раствора, физико-химических и климатических обстановок.
КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ
Латеритная — геохимических тип кор выветривания, характеризующихся обогащением верхней зоны их профиля (конечных продуктов выветривания) свободными окислами и гидроокислами Fe, Al, Ti. При латеритном выветривании происходит разложение всех неустойчивых в гипергенных условиях минералов материнских пород и промежуточных образований с выносом щелочей, щелочноземельных металлов, кремнезема и гидратацией накапливающихся в верхнем горизонте профиля коры соединений Fe, Al и Ti. Гинзбург (1965) выделяет минералогические разновидности латеритных кор: аллитную (гиббситовую и бёмитовую), охристую (гётит-гидрогётит-гематитовую). Латеритные коры образуются в условиях гумидного тропического и субтропического климата при выветривании ультраосновных, основных, реже кислых магматических пород, а также кристаллических сланцев, известняков, аркозовых песчаников и т. п. С ними связаны месторожденияния бокситов, железных, никелевых и кобальтовых руд, россыпи цветных металлов.
Сиалитная— геохимический тип кор выветривания, характеризующийся полным выщелачиванием и интенсивным гидролизом алюмосиликатов. По Гинзбургу (1963), к сиалитному типу относятся коры: каолинитовые, галлуазитовые, аллофановые, монтмориллонитовые, бейделлитовые, нонтронитовые, гидродрослюдистые, гидрохлоритовые, гидросиликат-магнезиальные, шамозитовые. Сиалитная кора образуется в условиях гумидного климата различных широт, при выветривании магматических пород, а также алюмосиликатных метаморфических пород, аркозовых песчаников, карбонатных пород и др.
БИОХЕМОГЕННЫЙ ЭЛЮВИЙ ИЛИ ПОЧВА — Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.
Строение почвенного профиля:
Горизонт Aо - лесная подстилка, представляющая собой растения на различных стадиях разложения.
Горизонт A - гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества, тесно связанного с минеральной частью почвы.
Горизонт B - располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер.
Горизонт G - глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением.
Горизонт C — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).
Горизонт D — подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).
Арктические почвы.
Почвенный покров в арктической зоне представлен комплексом почв-пятен и соответствующих арктических почв под растительностью.
Профиль почв, развитый под ивово-мохово-злаковой растительности, имеет следующее морфологическое строение:
Ао — живая подушка из мха и лишайников мощностью 2—3 см;
A1 — гумусовый горизонт мощностью 4—10 см, коричнево-бурый, влажный, суглинистый, мелкокомковато-зернистый, пористый, тонкотрещиноватый; содержит много корней растений, уплотнен; по трещинам коричнево-бурая окраска опускается до глубины 10 см, граница заметная, но неровная;
А1С` — переходный горизонт мощностью 17—23 см, светло-бурый, суглинистый, влажный, зернистой или комковатой структуры, пористый, тонкотрещиноватый, плотный, иногда присутствуют каверны или трещины (мерзлотного происхождения), вытянутые в горизонтальном направлении; по каналам отмерших корней цвет серовато-сизоватый; корней меньше, чем в предыдущем горизонте, иногда встречаются обломки породы; переход заметный;
A1C" — переходный горизонт мощностью около 20 см, бурый, темно-бурый или коричневый, влажный, суглинистый, ореховато-глыбистой структуры, плотный; переход по границе оттаивания.
С — материнская порода, иногда состоящая из обломков плотных пород, буроватого цвета, суглинистая, мерзлая с многочисленными кристаллами и линзами льда.
Под пятнами, лишенными растительного покрова, выделяются арктические почвы, в которых могут отсутствовать верхние перегнойные горизонты, выделяемые в профиле типичной арктической почвы. На поверхности таких почв выделяется пористая корочка мощностью 3—4 см, иногда засоленная (белесые выцветы на поверхности почвы), или слой щебня, образующийся в результате вымораживания обломков породы. Горизонты могут быть перемешаны в результате мерзлотных процессов.