ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2007, № 2, с. 44-54
= ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ДИНАМИКА ГЕОСИСТЕМ =
УДК 571.1(560.7)
ПОЧВЕННЫЕ ПОЛИГЕНЕТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ КАК СИСТЕМНЫЙ ФЕНОМЕН ПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ МАКРОЦИКЛОВ
© 2007 г. А. А. Величко, Т. Д. Морозова, П. Г. Панин
Институт географии РАИ Поступила в редакцию 31.05.2006 г.
Проблема интерпретации генезиса профилей ископаемых почв (комплексов), в которых сочетаются почвы разного возраста и генезиса, возникла несколько десятилетий назад. Впервые подобные образования были изучены в лёссово-почвенных сериях позднего плейстоцена бассейна Десны, где в основании валдайских лёссов был выделен мезинский полигенетический почвенный комплекс. Позднее было установлено, что комплексы были развиты и в среднем плейстоцене - каменский и инжавинский полигенетические почвенные комплексы.
В центральной части Восточно-Европейской равнины для мезинского, каменского и инжавинского комплексов характерно сочетание "контрастных" по своему генезису почв: - межледниковой лесной, преимущественно текстурно-дифференцированной ранней фазы и темноцветной гумусово-ак-кумулятивной более поздней интерстадиальной.
Введение. Исследования, посвященные эволюции процессов почвообразования в четвертичном периоде, проводимые в последние годы, согласуясь в целом с установленным ранее представлением о цикличности (колебательности) и направленности ландшафтно-климатических изменений [4, 19], позволяют внести некоторую детализацию в эту главную парадигму. Следует, однако, подчеркнуть, что ее общая ключевая значимость для познания изменений среды остается незыблемой. Ей подчинялись в частности перестройки почвенной зональности и фациальности, определялись различия в тепло- и влагообеспеченности, в типах субаэральных процессов. Наиболее полно последовательность смен типов почвообразования нашла свое отражение в строении лёссово-почвенно-криогенных серий перигляциальных областей. В частности, внутри каждого цикла можно выделить межледниковый, интерстадиальный и пленигляциальный типы почвообразования [7], характеризующиеся следующими особенностями.
Межледниковое почвообразование. Главные фазы межледникового почвообразования связаны с термическим оптимумом климатического макроцикла и соответствуют условиям, близким к современным (на рассматриваемой территории) или с большей теплообеспеченностью. Структура межледникового почвенного покрова включает спектр типов почв, отвечавших полизональной структуре ландшафтной оболочки, близкой к современной структуре широтной зональности. В частности лессивированные, бурые лесные, черноземные и другие, в частности, такие почвы были свойственны последнему микулинскому меж-ледниковью (салынская фаза мезинского ком-
плекса, морская изотопно-кислородная стадия МК5-е в системе принятой хроностратиграфиче-ской схемы) (табл. 1) [2, 10, 16].
Интерстадиальное почвообразование отвечает фазам смягчения климата внутри холодного полуцикла, которые сопровождались некоторым возрастанием тепла и увлажненности в отличие от типичных криоаридных условий, свойственных перигляциальной зоне ледниковой эпохи. Однако теплообеспеченность таких фаз не достигала ее современного уровня в данном районе.
Среди интерстадиальных почв выделяются две основные группы. К первой из них отнесены па-леопочвы, по своему строению близкие к глее-земам. Они характеризовались наличием признаков оглеения, слабым гумусонакоплением, массивным микросложением, криогенными деформациями и были распространены в западной части Восточно-Европейской равнины. В более континентальных центральных районах Восточно-Европейской равнины были распространены почвы с криогенной агрегированностью почвенной массы ооидного типа хорошо выраженным оглеением, наличием гумусового горизонта (Ag-Bg-Cg). Южнее признаки оглеения проявляются слабо, в основании профиля появляется карбонатный иллювиальный горизонт. Пример интерстадиального почвообразования - брянская почва, по времени формирования сопоставляемая с изотопно-кислородной стадией МК-3 (табл. 1) [3, 22].
Интерстадиальные почвы второй группы характеризовались преобладанием гумусово-акку-мулятивных процессов почвообразования (профиль А-С). Почвенному покрову, который сформирован второй группой интерстадиальных почв, так же как и почвенному покрову почв первой
Таблица 1. Хроностратиграфическая схема среднего и позднего плейстоцена для пленигляциальной области центра Восточно-Европейской равнины
Ледниковые эпохи Восточно-Европейский лёссовый регион МК
Валдайская ледниковая эпоха Алтыновский лёсс МК-2
Трубчевская почва
Деснинский лёсс
Брянская интерстадиальная почва МК-3
Хотылёвский лёсс МК-4
Мезинский педокомплекс Крутицкая интерстадиальная почва МК-5с
Севский лёсс МК^
Микулинское межледниковье Салынская межледниковая почва МК-5е
Днепровская ледниковая эпоха Московский лёсс МК-6
Курская интерстадиальная почва
Днепровский лёсс
Роменский (?) интерстадиал
Орчикский лёсс
Каменский педокомплекс Позднекаменская интерстадиальная почва
Лёсс
Каменское межледниковье Раннекаменская межледниковая почва МК-7
Печорская ледниковая эпоха Борисоглебский лёсс МК-8
Инжавинский педокомплекс Позднеинжавинская интерстадиальная почва
Лёсс
Лихвинское межледниковье Раннеинжавинская межледниковая почва МК-9
Окская ледниковая эпоха Коростелевский лёсс МК-Ю
группы, отвечает упрощенная структура широтной зональности, близкая к гиперзональной. Но теплообеспеченность условий формирования почв этой группы была несколько выше, чем у первой группы. Интерстадиальные палеопочвы такого типа были в основном свойственны первому раннему интерстадиальному интервалу в начале ледниковых эпох (например, в позднем плейстоцене к такому типу относилась крутицкая интерстадиальная палеопочва мезинского полигенетического комплекса), сопоставляемая с МК-5с, иногда с МК-5е и 5а (табл. 1).
Пленигляциалъный тип по времени соответствует максимально холодным фазам ледникового полуцикла (пессимумам). В это время за пределами ледниковых покровов в перигляци-альной зоне умеренного пояса была распространена многолетняя мерзлота и ведущую роль имела эоловая седиментация в пределах водоразделов и высоких террас. В таких условиях преобладали процессы физического выветривания, а биогеохимические процессы выветривания материнских пород были подавлены. В этих усло-
виях развивались специфические синлитогенные почвы (педолиты по И.П. Герасимову), к которым относятся лёссы и которые формировались в условиях наиболее полного проявления криоги-перзональности в системе эволюционной классификации типов ландшафтной зональности [5].
Отдельные интервалы внутри ледниково-межледниковых циклов в перигляциальной зоне характеризовались различной интенсивностью эоловой седиментации. Минимальной она была в межледниковые эпохи. На Восточно-Европейской равнине эпохи максимумов оледенений (ледниковый тип) интенсивность аккумуляции достигала 0.4 мм/год [4]. Интенсивность же аккумуляции в самом начале ледниковой эпохи была низкой - близкой к 0.07 мм/год. В связи с этим на уплощенных участках водоразделов и на террасах в долинах, на маломощном субстрате (в почвенных комплексах Восточно-Европейской равнины он обычно не превышает 0.5 м) формировались почвы ранних интерстадиалов, совмещенные с почвенными профилями межледниковий, в ре-
зультате чего возникали гетерохронные педо-комплексы.
Из перечисленных выше основных типов почвообразования в настоящей статье рассматривается соотношение двух типов, а именно - межледникового и интерстадиального второй группы, которые образуют сложные педокомплексы. Анализ последовательности природных событий плейстоцена показывает, что указанные сочетания не случайны и могут рассматриваться как системные образования. Их исследования методически осложнены гетерогенностью процессов, запечатленных в таких комплексах.
Методы идентификации процессов почвообразования в палеопочвенных комплексах. Известно, что палеопочвы после погребения постепенно утрачивают свои первоначальные свойства и приобретают ряд новых, связанных с диагенезом. Они претерпевали изменения, связанные, с одной стороны, с их древним возрастом, а с другой - с той природной обстановкой, которая последовала уже после их погребения и под влиянием которой сформировалась перекрывающая их разнородная по своему генезису толща. Так, на сохранность палеопочв под ледниковыми отложениями большое влияние оказывают процессы промораживания и промачивания. В этих условиях почвы заключительной интерстадиальной фазы почвенного комплекса меняют свою первоначальную окраску, становятся более плотными, приобретают некоторые признаки глеевых горизонтов. Почвы же ранней фазы обычно утрачивают гумусовый горизонт, который, как правило, бывает или уничтожен, или поглощен темноцветным гумусовым горизонтом почвы поздней фазы. Нередко происходило перемешивание гумусового горизонта интерстадиальной почвы и горизонтов Е и ЕВt нижележащей межледниковой почвы. Как правило, перемешивание материала генетических горизонтов почв, составлявших почвенный комплекс, происходило за счет криогенных деформаций. Существенные вторичные изменения свойств палеопочв возникают в связи с подтоплением грунтовыми водами, в результате чего происходит вторичное (диагенетическое) оглеение.
Обычно при исследовании свойств ископаемых почв используются традиционные аналитические методы определения вещественного состава: гранулометрия, валовый состав, содержание карбонатов и гумуса, состав глин, сумма обменных катионов, содержание полуторных оксидов железа. Однако большой опыт изучения палеопочв, приобретенный к настоящему времени, показал, что наиболее перспективны при идентификации их генетической принадлежности микроморфологические исследования палеопочв в шлифах.
В ряде работ [11, 20, 22] была показана важная роль микроморфологических исследований для
диагностики генезиса ископаемых почв. Исследования последних десятилетий позволили существенно продвинуться в познании характера проявления ряда элементарных почвообразующих процессов на микроуровне. В частности, М.И.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.