16. Болотные отложения
Болото – избыточно увлажняемый участок суши, покрытый гидрофильной растительностью. Формирование болот и болотная седиментация зависят от климата, рельефа, геологического строения, растительности. Если заболачивание сопровождается торфонакоплением, возникают торфяные болота. Мощность слоя торфа в них превышает 30 см, если она меньшая, то территории называют заболоченными землями.
Болотами на Земле занято около 2 млн км2, торфяными залежами (массивами торфа мощностью более 0,5 м) – свыше 1,75 млн км2. В Беларуси торфяники охватывают 12,5 % площади, их средняя мощность 1,9 м, наибольшая 12 м в массиве Ореховский Мох в Узденском районе [20].
Главное в геологической работе болот – накопление торфа. Торф – органогенная горная порода от желто-коричневого до черного цвета, состоящая из растительных останков, разлагавшихся при высокой влажности и дефиците воздуха. Состав торфа зависит от растительности, климата, происхождения болота. Главное значение в торфообразовании принадлежит процессам гумификации, осуществляемым микроорганизмами. Процентное содержание гумуса определяет степень разложения торфа – она растет вниз по разрезу во всех типах торфяников. Вниз по разрезу торф уплотняется, окраска темнеет. Годовой прирост мощности торфяников может сильно колебаться, в среднем около 1 мм/год.
Структура торфа волокнистая при низкой (до 25 %) степени разложения, аморфная при высокой (более 50 %). Содержание влаги в невысушенном торфе до 80–95 %, доля минеральных веществ (зольность) 2–4 % в верховых торфяниках и 4–18 % в низинных [11]. Текстура, как правило, пористая, массивная. Пористость изменяется от нескольких процентов при высокой степени разложения до 70–80 % при низкой.
По происхождению болота делят на озерные и лесо-луговые.
Озерные болота возникают при зарастании озер, делятся на пресноводные и приморские.
Пресноводные озерные болота – результат дистрофии озер (рис. 43).
Рис. 43. Стадии заболачивания озера [11]:
А – открытое водное пространство; Б – прибрежно-водная растительность;
В и Г – осоковое низинное болото; Д – сосновый лес на сфагновом торфе.
1 – сфагновый торф; 2 – осоковый торф; 3 – сапропель; 4 – минеральный грунт;
5 –сапропелевый торф.
Водоем зарастает от берегов к центру укореняющейся на дне травянистой растительностью, и растениями, плавающими по поверхности. В отложениях господствуют травяные торфа. Специфика процессов заболачивания зависит от формы озерной котловины.
Озера с полого погружающимися берегами зарастают укореняющимися травами. Травы распределяются по глубине, образуя концентрические зоны. Прибрежную зону глубиной до 1 м занимают осоки, рдесты, ситник, стрелолист и др. На глубине до 2–3 м растут камыши, тростники. Глубже (4–5 м) их сменяют водяные лилии, широколиственные рдесты. На максимальных глубинах обитают сине-зеленые, зеленые, диатомовые водоросли. Близ берега на дне отлагается торф осоковый, глубже – камышовый, тростниковый, затем – торфянистый сапропель и, наконец, сапропель кремнистый. Котловина заполняется осадками, водное зеркало уменьшается, зоны растительности сдвигаются к центру: поверх тростникового торфа оседает осоковый и т. д. Озеро превращается в низинное болото, которое со временем может трансформироваться в верховое (рис. 44).
Рис. 44. Разрез верхового болота, возникшего путем
зарастания озера [11]:
1 – минеральное дно; 2 – пресноводный мергель; 3 – сапропелит; 4 – тростниковый торф; 5 – хвощовый торф; 6 – осоковый торф; 7 – лесной торф; 8 – гипновый торф; 9 – шейхцериево-сфагновый торф; 10 – пушицево-сфагновый торф.
Глубокие, с круто погружающимися берегами озера также зарастают от берега, но плавающей растительностью: сабельником, белокрыльником и пр. Стебли и корни сплетаются, образуя сплавину. Сплавина утолщается, уплотняется, на ней селятся другие травы, иногда, на самых мощных сплавинах – ели, березы. Отмирающая растительность создает плавающий торфяник-зыбун травяного или древесно-травяного состава. На дне под зыбуном отлагаются сапропели, сложенные смесью минеральных частиц и органических остатков, вымытых из сплавины. Иногда погружающаяся сплавина смыкается с нижележащим сапропелем – зыбкое болото (трясина) превращается в плотное. Таким образом, глубокое озеро заполняется осадками в двух направлениях: от берега к центру, от поверхности ко дну (или ото дна к поверхности).
Приморские болота встречаются на пониженных участках отмелых (полого погружающихся) морских берегов и характеризуются сменой соленых вод пресными. В составе четвертичной толщи территории Беларуси их осадки отсутствуют.
Лесо-луговые болота образуются при подтоплении поверхности подземными водами или атмосферными осадками. Соответственно водному питанию болот выделяют три типа торфов: низинный, верховой, переходный. Каждый тип включает три подтипа торфов: лесной, топяно-лесной и топяной (табл. 14), подтипы делят на группы [11].
Торфа низинного типа возникают в понижениях рельефа, подтапливаемых грунтовыми водами, либо на месте заросших озер. Подземные воды, питающие болота, богаты минеральными солями. Торфа высокой зольности, иногда до 50 %, содержат до 3,8 % азота и до 1 % серы. В золе преобладают окислы магния, кальция, иногда значительно содержание фосфора. Торфа лесные маломощные (до 1 м), содержат остатки древесины березы, ольхи, ели; их зольность до 10–18 %. Торфа топяно-лесные мощнее – до 2 м; возникают при периодическом затоплении речными и