Запитання для самоконтролю: 1. Що розуміють під абсолют-

ним і відносним віком гірських порід? 2. Які методи визначення аб-

солютного і відносного віку гірських порід ви знаєте? 3. Що таке гео-

хронологічна шкала? Як вона побудована? 4. Назвіть ери розвитку нашої планети. 5. Дайте коротку характеристику геологічних ер. 6. У чому полягають особливості розвитку земної кори в четвертинний період?

7. Перекажіть хронологію четвертинного періоду.

240

Розділ 6

ГЕНЕТИЧНІ ТИПИ ҐРУНТОТВОРНИХ ПОРІД

Гірські породи, на яких і з матеріалу яких утворюються ґрунти,

називають ґрунтотворними, або материнськими, породами.

Переважна більшість ґрунтів нашої країни утворилась на пухких четвертинних відкладах, які сформувалися внаслідок процесів ви- вітрювання, перенесення й акумулювання продуктів руйнування гірських порід на поверхні материків протягом останніх 1 – 2 млн років. Четвертинні відклади дуже різноманітні за походженням, складом, будовою і властивостями, зовнішніми ознаками, умовами залягання, тому вони є неоднаковим середовищем для оселення живих організмів і утворення ґрунтів.

Материнські породи є матеріальною основою ґрунтів, які пере- дають останнім у спадок свій гранулометричний, хімічний і міне- ральний склад, фізичні і фізико-хімічні властивості.

Ґрунтотворні породи впливають на напрямок і швидкість проце- су ґрунтотворення, формування і рівень родючості ґрунтів, склад, властивості, водний, повітряний і тепловий режими, вміст елемен- тів живлення, характер використання у сільськогосподарському ви- робництві.

Особливо цей зв’язок між породою і ґрунтом виявляється на ранніх стадіях ґрунтотворення, коли ґрунт максимально відбиває властивос- ті материнської породи. І в подальшому цей зв’язок не втрачається зовсім, а стає менш помітним, що пов’язано з трансформацією міне- ральної частини ґрунту внаслідок вивітрювання і ґрунтотворення.

В основу класифікації цих порід покладено генетичний принцип, за яким розрізняють такі групи материнських порід: елювіальні, колювіальні, делювіальні, пролювіальні, алювіальні, льодовикові, флювіогляціальні, еолові, озерні, морські.

6.1. ЕЛЮВІАЛЬНІ ПОРОДИ

Елювіальні породи, або елювій, — це продукти вивітрювання ви- хідних гірських порід, які залишилися на місці утворення.

Елювій є сумішшю необкочених несортованих уламків, що пові- льно переходять до незмінної породи, яка в нижній частині розбита тріщинами на чималі блоки, вкриті великими брилами, потім дріб- ними уламками і зверху — дрібноземистим матеріалом; тобто його

241

товща за гранулометричним складом неоднорідна. Він може бути грубоуламковим, глинистим, потужним або неглибоким, карбонат- ним або кислим. Для нього характерний поступовий перехід від пу- хкого дрібноземистого матеріалу до щільної породи і тісний зв’язок із вихідною породою.

Залягає ця порода на позитивних елементах рельєфу, переважно в гірській місцевості і вкриває верхів’я гір та верхні частини схилів. Рідко трапляється на рівнинах, поверхня яких не була вкрита чет- вертинними смугами.

Залежно від властивостей вихідної породи, кліматичних умов та рельєфу елювій різниться за складом і потужністю.

За активної дії підземних вод та тривалого елювіального процесу потужність його може досягати десятків метрів, а в глибоких тріщи- нах — сотні метрів. Виникає власне кора вивітрювання, яка є зако- номірно побудованим елювіальним профілем, що тривало розвива- ється на вихідних породах за рахунок гіпергенної перебудови їх ре- човини.

Для більшості геологів поняття «елювій» збігається з поняттям «кора вивітрювання» (Б.Б. Полинов, І.І. Гінзбург).

Варидних умовах пустель та на молодих поверхнях еродованих схилів у всіх кліматичних зонах елювій представлений уламковою ко- рою вивітрювання. Це грубі, кам’янисті уламки, які в основному є про- дуктами фізичного вивітрювання, дрібнозем тут практично відсутній, тому що разом з легкорозчинними солями виноситься водою та вітром. Мінеральний і хімічний склад цього елювію такий самий, як і вихідної породи. На ньому ґрунтовий покрив відсутній і тільки подекуди під колоніями нижчих рослин відбуваються процеси ґрунтотворення.

Ґрунтотворення на грубоуламкових породах йде повільно. Фор- мується неглибокий дерновий гумусовий горизонт, який поступового переходить до незмінної материнської породи. ґрунти на цих поро- дах мають високі водопроникність, шпаруватість, низькі вологоєм- ність, вбирну здатність.

Вумовах напівсухого та гумідного клімату на масивно-криста- лічних породах потужність елювію досягає 1 – 2 м і більше. Кора вивітрювання за таких умов практично збігається з ґрунтом. Склад цього елювію різниться від складу вихідної породи. У ньому істотно зменшується вміст Na, Ca, Si, Fe, Mg, K.

Вумовах вологого субтропічного та тропічного клімату, почина- ючи з дочетвертинного періоду, утворився елювій потужністю 10 м і більше, що має глинистий гранулометричний склад, на якому фор- муються ґрунти з повним профілем, нижня частина яких представ- лена корою вивітрювання. Кліматичні умови впливають і на хіміч- ний склад елювію, що пов’язано зі стадійністю процесів вивітрю- вання внаслідок різної міграційної здатності хімічних елементів.

242

Формування елювію має велике значення і для життя на Землі, оскільки він є джерелом усіх інших форм осадових континенталь- них та морських відкладів.

Ґрунтотворними елювіальними породами найчастіше є елювіа- льні відклади дочетвертинних порід: сланців, мергелів, вапняків, пісковиків, гранітів, базальтів та ін.

На території України (в Карпатах, на Донецькому кряжі, в Кри- му) ґрунтотворними породами є елювій сланців, вапняків, піскови- ків, крейди, андезитів, базальтів тощо.

УКарпатах ґрунтотворними породами є елювій, елювій-делювій сланців. За хімічним складом вони безкарбонатні, переважно піща- ні, легко- і середньосуглинкові, містять уламки щільних порід, що підвищує їх водопроникність. У Прикарпатті і Закарпатті значне поширення властиве давньоалювіальним відкладам переважно су- глинкового гранулометричного складу.

На гірських схилах Карпат сформувались кислі буроземні ґрунти на збагачених кальцієм, магнієм породах — дерново-буроземні ґрунти.

Упередгірній зоні Криму ґрунти сформувалися переважно на елювії вапняків, крейди та мергелю, у гірський буроземно-лісовій зоні — на елювії глинистих сланців і пісковиків або на елювії ма- сивно-кристалічних порід (переважно андезитів, базальтів), на пів- денному схилі головного пасма Кримських гір в умовах сухого суб- тропічного клімату — на червоноколірній корі вивітрювання.

На елювії карбонатних порід, сланців, пісковиків сформувались бурі лісові ґрунти (на відміну від Карпатських — не кислі), на чер- воноколірній корі — коричневі та червоно-коричневі ґрунти.

Південні схили Донецького кряжу представлені переважно елю- вієм крейди, мергелів, сланців, на яких утворилися чорноземи літо- генно-карбонатні з високою пористістю, малою водотривкістю, не- сприятливим для рослин водним режимом, слабколужною реакцією ґрунтового розчину.

На елювії пісковиків утворюються малорозвинені, щебенисті коро- ткопрофільні ґрунти. За гранулометричним складом цей елювій гру- бий, містить багато піску, мало мулу, безкарбонатний. Ґрунти мають

несприятливі водно-фізичні властивості, бідні на N, P2O5, K2O, міс- тять мало гумусу (2,2 – 2,5 %) у складі обмінно-увібраних катіонів підвищений вміст магнію, швидко підлягають ерозії, щебенисті.

Уформуванні ґрунтового покриву Донбасу велику роль відіграв елювій сланців, які дуже різноманітні за хімічним і мінеральним складом. Тому і ґрунти, що утворилися на них, різняться за власти- востями. Ґрунти, сформовані на елювії глинистих сланців Донбасу, мають короткий профіль (до 70 см), безкарбонатні, містять мало гу- мусу, мають несприятливу структуру, а тому і погані водно-фізичні властивості, щебенисті. Вміст щебеню сягає 5 – 25 % і з глибиною

243

зростає. У них низька водопроникність, що викликає ерозію ґрунтів.

Ускладі обмінно-увібраних катіонів підвищений вміст магнію. Ґрунти, які утворилися на елювії карбонатних порід, менш вилу-

жені порівняно з ґрунтами, що розвивалися на безкарбонатних по- родах. Вони мають слабколужну реакцію (насичені основами), зер- нисту структуру у верхньому горизонті, високі вміст гумусу і ємність вбирання. Ґрунти «киплять» у разі додавання 10%-го розчину HCl з поверхні або у верхній частині гумусового горизонту, щебенисті.

Елювій крейди, мергелів, вапняків, пісковиків, сланців, масивно- кристалічних порід як ґрунтотворні породи трапляються на правих берегах річок.

6.2. КОЛЮВІАЛЬНІ ПОРОДИ

Колювій (від лат. colluvio — накопичення, мішанина) — це від- клади, що здебільшого утворюються в гірських районах на схилах або біля підніжжя гір у вигляді осипів і завалів. Вони пересувають- ся по схилу під дією сили тяжіння. На рівнинах такі явища мають значно менші масштаби, оскільки схили невеликі. Колювій у цій місцевості залягає біля підніжжя схилів долин річок і ярів. Він є азональною ґрунтотворною породою.

Розрізняють такі фації колювію: колювій обвалення, обсипний, солефлюкційний, зсувний. Осипи, які трапляються несподівано, швидко, називають обвалами. Такі маси порід часто складені дуже великими брилами, проміжки між якими заповнені несортованим матеріалом значно меншим за розміром, щебенем і дрібними улам- ками. Для колювію характерне те, що матеріал несортований, необ- кочений, нешаруватий. Від елювію різниться місцем залягання.

Осипи утворюються внаслідок обсипання, повільного скочування вниз по схилу невеликих брил, що відділяються від корінних порід у процесі фізичного вивітрювання. Внаслідок цього в середній і ни- жній частинах схилів накопичуються щебінь та інші часточки.

Склад і структура цих обсипних залежить від корінних порід, а тому вони різні за складом і розмірами. Колювій буває глинистим, піщаним, галечниковим, щебенистим, брилуватим та ін. Найпоши- реніший щебенистий та брилувато-щебенистий. З часом проміжки між обсипним матеріалом заповнюються піщано-глинистим матері- алом, який скріплює осипи і перетворює їх на брекчії.

В осипах можна спостерігати слабке сортування матеріалу: біль- ші та важчі уламки залягають у нижній частині шлейфу, а вгору по схилу розмір часточок поступово зменшується.

Солефлюкаційний і зсувний колювій утворюється під впливом зсувів і солефлюкції. Солефлюкція — це процес стікання перезво- ложеної породи чи ґрунту по схилу. Він спостерігається там, де пух- кий поверхневий покрив схилів у вологу пору року сильно перезво-

244

ложується і тече схилом. Особливо часто цей процес виявляється у районах з багаторічною або тривалою сезонною мерзлотою.

Зсуви спостерігаються тільки на схилах, де переважають глинис- ті чи піщано-глинисті породи, які можуть перезволожуватися пове- рхневими або підґрунтовими водами. У разі перезволоження зростає пластичність глинистих порід, зменшується внутрішнє тертя і вже за стрімкості 12 – 15° схили стають малостійкими.

Зсувні і солефлюкційні процеси спричинюють накопичення від- кладів, склад і властивості яких залежать від порід, що залягають на схилах. Ці відклади нешаруваті, несортовані, залягають на зсув- них чи солефлюкційних терасах. Як ґрунтотворна порода всі фації колювію практично не існують, оскільки постійно переміщуються і є початковим матеріалом для делювію, алювію, пролювію, морських та озерних відкладів.

Колювій відіграє важливу роль у формуванні рельєфу.

6.3. ДЕЛЮВАЛЬНІ ПОРОДИ

Делювій (від лат. deluvio — змиваю) є продуктом вивітрювання гірських порід, переміщених і перевідкладених у підніжжя схилів спокійними дощовими або талими водами.

Інтенсивність змивання залежить від кліматичних умов: найін- тенсивніше воно в умовах гумідного та семігумідного клімату, на розорюваних ґрунтах; слабке — в аридних умовах; в кріогенних — переважають солефлюкційні процеси.

Делювіальні відклади неоднорідні за гранулометричним скла- дом. Грубий щебенистий або гравійний матеріал залягає біля під- ніжжя пологих схилів, складених щільними породами. Такий делю- вій характерний для зон із сухим кліматом, де переважає фізичне вивітрювання. Біля підніжжя пологих схилів у складі делювіальних відкладів переважають супіски, суглинки і глини, оскільки кінети- чна сила безруслових потоків незначна.

Делювій залягає у вигляді шлейфів із найбільшою потужністю біля підніжжя схилів, яка може досягати 5 – 15 – 20 м, а довжина коливається від декількох метрів до 1 – 2 км. Спостерігається його сортованість у просторі: біля вершини відкладається відносно гру- бий матеріал, а нижче — дрібніший, до глинистого.

Характерні особливості делювіальних відкладів — це відсутність чітко вираженої шаруватості паралельно схилу, залягання біля підніжжя переважно пологих схилів, найбільше поширення на рів- нинній території, часточки слабко обкочені, містять рештки рослин, молюсків, уламки цегли, гумусований матеріал, залягає не на вихід- ній породі, а на будь-якій іншій, тому може різнитися від неї як за гранулометричним, так і за мінеральним складом.

245