21. Древние коры выветривания

Формирование древних кор выветривания началось с самых ранних периодов геологической истории Земли. В результате сложного процесса выветривания материнских пород происходит не только разрушение первичных минералов, но образование новых, вторичных (гипергенных) минералов. Среди них наиболее типичными для коры выветривания являются так называемые глинистые минералы, характеризующиеся чрезвычайной дисперсностью и крайней незначительностью своих размеров (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др.).

Глинистые минералы могут служить надежными показателями условий формирования горных пород, в частности каолинитовые глины образуются в коре выветривания, формирующейся на кислых породах или вблизи их, наличие минералов гидрослюд обычно свидетельствует о значительной расчлененности области сноса и т.д.

Минеральная эволюция процесса выветривания обусловлена геохимическими критериями: преобладание слабощелочных — нейтральных — слабокислых условий при формировании пород коры выветривания в докембрии до устойчиво кислых в позднем фанерозое.

Мощные коры выветривания, формирующиеся в гумидных условиях, особенно широко были распространены в мезозое и кайнозое.

По данным В.П. Петрова, для образования древних мощных кор выветривания необходимы следующие условия:

1. Рельеф эпохи выветривания, т.е. их связь с пенепленами.

2. Характер растворов, вызывающих выветривание. Образование связано с кислыми растворами, с выветриванием гранитоидов и с образованием каолиновых пород.

3. Сток воды. Характерно отсутствие подземного стока, а поверхностные потоки, обладая малой интенсивностью, могли смыть лишь самый мелкий материал.

4. Длительность образования. Подсчитано, что для формирования выветрелой толщи (мощностью 100 м) необходимо около 1 млн. лет. Таким образом, коры выветривания являются своеобразными почвами, которые формировались в отдельные эпохи геологической истории Земли, характеризующиеся относительным покоем и предельным выравниванием огромных территорий.

Самые старые коры выветривания приурочены к докембрийским кристаллическим щитам, например, на юге Карелии на гранитах лежит кора выветривания, имеющая возраст около 2 млрд. лет. В районе Украинского кристаллического щита зафиксирована мощная кора выветривания Мощные мезозойские коры выветривания широко распространены и формировались в гумидных лесных ландшафтах. Новейшая кора выветривания резко отличается от более древних типов. С мощными древними корами выветривания связаны месторождения многих ценных полезных ископаемых (бокситы, железные руды, никель, ванадий, каолин и др.). Иногда красноцветные коры выветривания называют латеритами или бокситами.

22. Типоморфные элементы ландшафтов

На основе учения о коре выветривания Б.Б. Полыновым было разработано новое направление — геохимия ландшафта, которое в дальнейшем было дополнено исследованиями Б.Б.Полынов предложил термин «элементарный ландшафт», который обозначает участок земной поверхности, сложенный однородными горными породами, находящимися на одном элементе рельефа, в равных условиях залегания грунтовых вод, с одинаковым характером растительности и одним типом почв. Он также выделял три основные типа элементарных ландшафтов:

— элювиальный —на возвышенных участках рельефа и здесь преобладают процессы выноса химических элементов;

— субаквальный —в отрицательных формах рельефа, и здесь доминируют процессы, накопления веществ;

— супераквалъный — занимает промежуточное положение между двумя вышеназванными, потому что здесь происходит как поступление веществ, так и вынос их в субаквальные. Причем сочетание сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией химических элементов, образует структурную целостность, которую Б.Б. Полынов назвал геохимическим ландшафтом.

А. И. Перельман изложил представление о типоморфных элементах ландшафта, т.е. с высокими кларковыми содержаниями. Классы ландшафтов обозначаются знаком типоморфного элемента: ландшафта кислого класса, кальциевого, кислого глеевого, кальциевого — натриевого кремниевого (Si) и т.д.

Тундровые ландшафты. Из-за низкой температуры разложение растительных остатков протекает крайне медленно, многие группы микроорганизмов бездействуют. Все это приводит к накоплению в почве большого количества неразложившейся органики. Типоморфным элементом является водородный ион (Н⁺), создающий кислую среду.

Таежные ландшафты. В тайге, как и во влажных тропиках, происходит интенсивный вынос из горных пород и почв подвижных соединений и элементов. В целом характерен кислый характер почвенных растворов. В почвах таежной зоны часто в труднодоступной форме присутствуют азот, фосфор, калий. Характерные особенности хвойных пород обеспечивают кислую среду в подзолистых почвах. Кора выветривания под таежными почвами обогащена кремнеземом, гидроокислами железа и алюминия.

Степные ландшафты. В отличие от лесных ландшафтов, здесь биомасса на порядок меньше, причем большая ее часть сосредоточена в корнях; характерно накопление в почве большого количества гумуса (перегноя). Степная флора, в отличие от лесной, содержит мало железа и алюминия, что объясняется низкой подвижностью этих элементов в более засушливых условиях. Типоморфным элементом является кальций. В степной зоне все карбонатные коры выветривания и континентальные отложения относятся к кальциевому классу.

Пустынные ландшафты. Здесь отмершие растения быстро разлагаются до газообразных веществ, солей.

В почвах почти отсутствует или содержится в малых количествах гумус, поэтому здесь преобладает нейтральная и щелочная среда. Такие элементы, как алюминий, железо, титан, цирконий и др. малоподвижны в пустынях. Типоморфным элементом является натрий, причем особенно большие его количества поглощают солянки.