Типы почвенно-геохимических катен в поле распространения щелочных почв сухостепных и пустынных областей

В аридных областях, в поле щелочных почв с ярко выражен­ными процессами субаэрального соленакопления, различия в ха­рактере почвенно-геохимических сопряжений отдельных термиче­ских поясов сглаживаются. При высокой концентрации почвенных растворов, очень малом содержании органических веществ, ма­лом участии живых организмов карбонаты кальция утрачивают подвижность и остаются в почвах элювиальных ландшафтов. Дифференциация катены здесь связана с миграцией и аккумуля­цией наиболее подвижных солей: сульфатов и хлоридов натрия и хлоридов кальция и магния. Здесь испарительные барьеры, а в холодных пустынях и температурные барьеры — главные факто­ры дифференциации и аккумуляции солей.

В менее аридных — полупустынных областях — в ряду почв, образующих катену, в трансаккумулятивных звеньях ряда обыч­но присутствуют луговые солонцы, солончаковатые солонцы и луговые солончаковые почвы, с хлоридно-сульфатно-натриевым типом засоления. Это субаридный солонцово-лугово-солончаковый тип катены.

В более аридных областях солонцы замещаются такырами, а в областях конечных аккумуляций на месте солевых высыхаю­щих озер образуются соровые солончаки хлоридно-сульфатно- натриевого и хлоридно-кальциево-магниевого типов. Это аридно- солончаковый тип катены.

В наиболее суровых пустынях мира, где почти исчезают био­логические барьеры (Атакама, Ливийская), наряду с другими солями мигрируют нитраты, и в аккумулятивных частях почвенно-геохимических сопряжений образуются хлоридно-сульфатные нитратные солончаки.

Впервые анализ закономерностей дифференциации солей в зоне полупустынь был дан Б. Б. Полыновым для Монголии (1926). Им были выделены элементарные ландшафты и показа­ны почвенно-геохимические сопряжения пустынно-степных почв — повышенных элементов рельефа, с обызвесткованными лугово- пустынными почвами, луговыми солонцами и хлоридно-сульфатными солончаками в замкнутых депрессиях.

Е. Н. Иванова и И. П. Герасимов (1938) детально описали и проанализировали закономерности дифференциации солей в по­верхностных и грунтовых водах, грунтах и почвах Кулундинской степи.

Далее появились многочисленные работы о различных райо­нах субаридных и аридных областей СССР: Казахстане, Средней Азии, Прикаспийской, Куро-Араксинской низменностях.

Закономерности миграции и дифференциации солей в почвенно-геохимических сопряжениях аридных зон изучались особенна тщательно в связи с вопросами орошения почв и борьбы с вто­ричным засолением. Обобщения, касающиеся закономерностей миграции солей в аридных зонах СССР, даны в монографиях В. А. Ковды (1954), В. И. Боровского (1958, 1959), В.В.Егорова (1958), В. Р. Волобуева (1963) и др.

Значительное количество описаний различных сочетаний почв с участием засоленных и солонцовых имеется для аридных обла­стей Северной Америки, Африки, Австралии и других районов мира.

Почвенно-геохимические сопряжения в приледниковых пустынях

Для характеристики геохимических процессов в перигляциальных областях приведем материалы о перераспределении про­дуктов выветривания и первичного почвообразования в оазисе Бангера в Антарктиде (Глазовская, 1958).

Оазис Бангера—это обнажившийся из-подо льда участок перигляциальной каменистой путыни, с многочисленными выхо­дами скал, полигональными грунтами и выцветами солей на поверхности почв в депрессиях рельефа и по берегам маленьких соленых озерков.

Рассматриваемый профиль протяженностью около километра начинается на повышении у выходов гранитных скал и заканчи­вается в озерной котловине, представляющей местный замкнутый солесборный бассейн. Поверхность скал покрыта коричневато- красным, местами иссиня-черным пустынным загаром и разбита десквамационными трещинами на плитчатые отдельности. В тре­щинах между плитами и на их нижней поверхности появляются налеты зеленых и сине-зеленых водорослей, инкрустированные кальцитом. Белые корочки кальцита встречаются на боковых стенках и в нитеобразных углублениях у подножия скал.

Таким образом, разделение продуктов выветривания по сте­пени подвижности начинается уже в пределах скальных поверх­ностей. Окислы железа и марганца наименее подвижны и фикси­руются в наиболее элювиальных позициях, в пленках загара; карбонаты кальция частично задерживаются, по-видимому, не без участия водорослей, на путях стекания растворов в трансэлювиальных позициях. Вынос карбонатов кальция за пределы скальных поверхностей сопровождается накоплением карбонатов в мелкоземе полигональных почв, у подножия скал.

Наличие солончаков и соленого озера в депрессии рельефа указывает на дальнейшую дифференциацию продуктов выветри­вания. В направлении к центру депрессии наблюдается не только увеличение содержания солей, но и изменение их состава. Наи­более подвижны в данных условиях хлориды кальция и особен­но магния.

Оазис Бангера находится недалеко от океана, поэтому можно предполагать, что засоление депрессий идет не только за счет продуктов выветривания массивных пород, но и за счет импульверизации морских солей, которые затем перераспределяются по элементам рельефа с поверхностным стоком.

Для сравнения рассмотрим характер почвенно-геохимических сопряжений в холодных пустынях, находящихся в центре Азии, на абс. высоте 3700—4000 м, на высоких нагорьях Центрального Тянь-Шаня, представляющих приледниковые денудационные и аккумулятивные равнины. Малое количество осадков (150— 200 мм в год), низкие температуры (средняя июля 4°) ограничи­вают передвижение легкорастворимых продуктов выветривания и почвообразования.

Рис. 25. Почвенно-геохимическое сопряжение высокогорных пустынь Центрального Тянь-Шаня (по М. А. Глазовской, 1968):

1 — скальные поверхности с высокогорным загаром; 2 — полигональные почвы каменистой тундры на карбонатной морене; 3 — такыровидные многокарбонатные почвы высокогорных пустынь на лессовидных покровных суглинках; 4 — солончаковые луговые почвы на озерноледниковых отложениях; 5 — хлормдномагниево-кальциавые с&тончаки на озерно-ледниковых отложениях

На рис. 25 показана типичная для высокогорных пустынь Тянь-Шаня почвенно-геохимическая катена, во многом сходная с теми, что наблюдаются в оазисе Бангера. Поверхности скал, особенно их боковые стенки (по которым стекают талые снеговые воды), покрыты железисто-марганцовыми планками высокогор­ного (пустынного) загара. Произведенные нами анализы 10 об­разцов корочек загара, собранных с поверхности гранитов и гранодиоритов, показали, что отношение Ре₂Оз/МпО в них суще­ственно варьирует (от 17,0 до 1,2), уменьшаясь по направлению движения талых вод, что может указывать на большую подвиж­ность марганца по сравнению с железом.

Подобно тому, как и в оазисе Бангера, на сыртах Тянь-Шаня потолки ниш в скалах покрыты налетами водорослей и микро­сталактитами кальцита. Почвы полигональной каменистой пусты­ни на повышенных участках денудационных равнин незасолены, но карбонатны с поверхности (1,5—2,0% СаСОз). Более низкие поверхности покрыты плащом маломощных (0,5—1 м) суглинков с более высоким содержанием карбонатов (более 5,0%). Здесь под разреженной растительностью развиты своеобразные много­карбонатные, а местами и солончаковатые такыровидные почвы высокогорных пустынь. У подножия холмов и в понижениях между ними карбонатность почв еще более возрастает (содержа­ние СОг карбонатов 7—9%), увеличивается площадь засоленных почв, возрастает содержание в них водно-растворимых солей. Так же, как и в оазисе Бангера, миграция легкорастворимых солей из областей транзита в области аккумуляции сопровож­дается выпадением по пути менее растворимых при низких тем­пературах сульфатов натрия, в то время как более легкораство­римые хлориды кальция и магния достигают наиболее понижен­ных участков рельефа.

Ряд подвижности элементов для почвенно-геохщшческих сопряжений перигляциальных пустынь следующий: Fe₂0₃; МпО; СаС0₃; Na₂S0₄; NaCl.