20. Функция биохимического преобразования литосферы. Прямое и косвенное воздействие почв на биохимические процессы в литосфере

В биохимическом преобразовании верхнего слоя литосферы почва принимает прямое и косвенное участие. Косвенное влияние заключается в том, что без почвы не было бы активного биохимического преобразования литосферы, потому что в почве обитают организмы, осуществляющие процессы преобразования.

Здесь почва выступает источником органических кислот. При взаимодействии фульвокислот с пер­вичными минералами наряду с разложением последних мог про­исходить и синтез глинистых минералов, при котором частично фиксируется мобильный магний (см. приложение 1).

Кроме кислот, возникающих при гумусообразовании, важными агентами разрушения и изменения минералов литосферы являются попадающие в почву продукты жизнедеятельности обитающих в ней микроорганизмов. В результате совместного действия эти агенты оказываются важнейшими факторами мобилизации хи­мических элементов, законсервированных в кристаллических ре­шетках, которые идут на питание различных живых существ био­сферы (см. приложение 2).

Процесс микробиологической деструкции минералов материн­ских пород наглядно проявляется на ранних стадиях почвообра­зования, когда в исходном субстрате еще не накопилось зольных веществ и минералы породы оказываются почти единственным источником питания живых организмов.

Среди агентов преобразования минералов заметную роль могут играть биогенные щелочи, вклад которых в процессы выветрива­ния остается пока слабо изученным. В то же время образование биогенных щелочей – широко распространенный в природе про­цесс, который в отдельных микроочагах может протекать даже в кислых подзолистых почвах. Основным источником биогенных щелочных соединений могут быть соли слабых органических кис­лот и сильных оснований, образующихся при разложении расти­тельных остатков, среди продуктов минерализации которых ока­зываются карбонаты и бикарбонаты. Щелочи образуются также при аммонификации белковых веществ. Они могут накапливаться в почве после внесения навоза и других азотсодержащих соедине­ний, а также при разложении богатых основаниями пород.

В процессах выветривания в щелочных почвах большое значение имеет биогенная сода. Образование микроорганизмами карбона­тов и бикарбонатов при минерализации богатого опада приводит к сильному повышению рН почвенных растворов, что вызывает разрушение алюмосиликатов.

К числу реагентов, образуемых с помощью микробов, относят­ся также сильные восстановители: водород, сероводород, метан и другие, которые, по-видимому, в определенных условиях могут также участвовать в процессах преобразования минерального суб­страта.

Таким образом, биохимический аппарат, которым располагает микрофлора почвы для деструкции минералов, в высшей степени гибок и разнообразен. В зависимости от условий среды может быть использовано то или иное из имеющихся средств для осво­бождения химических элементов из породы.

В результате длительного действия почвенных агентов вывет­ривания и мобилизации вещества земной коры достигается одно из главнейших условий динамического развития и функциониро­вания зоны гипергенеза – образование фонда лабильных соеди­нений и элементов, создающего необходимые предпосылки для различного типа миграции веществ и круговоротов.

Благодаря разрушению литосферных пород возникает оболочка, способствующая поглощению паров, газов, адсорбции элементов и соединений из растворов.

21. Функция источника вещества и энергии для формирования пород. Внутрипочвенное выветривание как важнейшее условие формирования осадочных пород. Почвенное происхождение рассеянного органического вещества осадочных горных пород.

Почва является источником для формирования в ней минералов, пород и полезных ископаемых. Осадочная и метафорфическая оболочки образовались при участии вещества, испытавшего воздействие почвообразовательного процесса.

Почвообразование оказывает существенное влияние на торфонакопление и генетически связанное с ним углеобразование. Взаимосвязь торфо- и угленакопления обусловлена прежде всего тем, что и торф и многие виды ископаемых углей — резуль­тат консервации растительных остатков, образовавшихся при совместном влиянии климата, растительности, геологической об­становки и, конечно, почвообразования. Почвенный фактор во многих работах, однако, не упоминается, что также указывает на явный недоучет многообразия роли почв в природных процессах.

Есть основания говорить также и об определенном значении почвенной оболочки Земли для формирования нефти и газа, на­ходящихся в "родственных" связях с углем. В химическом составе угля, нефти и природного газа много общего. Прежде все­го, преобладает углерод и присутствуют водород, кислород, азот, т.е. те элементы, которые являются основой жизни на Земле.

Рассмотренные вопросы вклада почвообразования в формиро­вание горючих полезных ископаемых свидетельствуют о сущест­венном значении еще одного результата взаимодействия почвы с литосферой Земли. Становится ясным, что область влияния поч­венной оболочки не исчерпывается той маломощной пленкой земной коры, в которой она расположена в настоящее время. Если рассматривать геологические масштабы времени в размере эпох и периодов, то перед нами со всей убедительностью пред­стает грандиозное распространение влияния почвенной оболочки на значительную, а возможно и большую, часть литосферы.

В коре выветривания, тесно связанной с почвообразованием, представлены месторождения полезных ископаемых, которые мо­гут образоваться различными путями. В одних случаях происходит высвобождение в результате разрушения породы самородных ме­таллов и устойчивых минералов (золото, платина, серебро, титани­стый жезезняк, касситерит, гранат, алмаз и др.). В других случаях накапливаются вторичные образования (каолины, бентониты, охры и др.) в результате процессов окисления, гидролиза, синтеза и других геохимических реакций. Кроме того, полезные ископае­мые могут образовываться при выпадении соединений из насы­щенных растворов, путем метасоматоза, карстовых явлений и т.п.

Почвообразо­вательные процессы задействованы в том или ином виде в разной степени в создании всех групп осадочных пород: обломочных, гли­нистых, аллитных, железистых, марганцевых, фосфатных, карбо­натных, кремнистых, солей, каустобиолитов. Это проникновение почвообразования в осадочный литогенез обусловлено прежде все­го теснейшей прямой или опосредованной связью почвы с живым веществом Земли.

Оценивая общий вклад почвы в континентальный литогенез, необходимо отметить очевидное влияние тесно взаимосвязанных процессов почво- и корообразования не только на формирование мощных толщ осадочных пород, которые прорабатываются поч­вообразованием по мере их накопления, но и не менее сильное воздействие данных процессов на плотные породы. Эти породы претерпевают интенсивное воздействие почво- и корообразования, одним из важнейших результатов которого оказываются диспергация и растворение вещества, законсервированного в кристалличе­ских решетках, с последующим поступлением значительной части мобилизованного консервативного материала в геохимические потоки в системе континент – океан.