Образования элювиального ряда Элювий от лат eluvio

Образования элювиального ряда Элювий (от лат. eluvio — вымывать) — это разнообразные продукты выветривания, в основе своей не испытавшие механического смещения. Наличие ненарушенного каркаса исходных пород обусловливает присутствие в элювии реликтовых структур и текстур. Вместе с тем при формировании продуктов выветривания имеют место как хемогенное, так и механогенное перемещения вещества.

Механогенный элювий. В этом подтипе, формирование которого в значительной степени связано с изменениями температурного режима, выделяются две группы фаций: криогенная и термогенная. Первая связана с процессами «морозного» выветривания, когда температура нередко опускается ниже нуля и происходят довольно частые переходы воды из жидкого состояния в твердое, усиливающие физическое разрушение пород. Криогенный элювий характерен для аридно криогенных обстановок высокоширотных поясов суши и высокогорных областей. Он маломощен (первые метры), характеризуется однозональным строением и малой изменчивостью минерального состава исходной породы. Обычно происходит лишь ее раздробление с формированием несортированных щебнисто глыбовых и дресвяно щебнистых развалов с небольшими, главным образом гравитационными смещениями отдельных участков породы (морозно нивационная фация).

В гумидно криогенных условиях при достаточном увлажнении или переувлажнении элювия он становится более мелкозернистым, а при процессах замерзания и оттаивания происходит перераспределение обломков в мелкоземистой массе, вызывающее появление специфической сортировки в виде разноразмерных субвертикальных полос, пересечения которых с земной поверхностью образуют медальоны, каменные многоугольники и т. п. (морозно солифлюкционная фация).

Термогенный элювий связан с процессами «ингаляционного» выветривания, в условиях недостаточного увлажнения и значительных амплитуд колебания температуры, практически не опускающейся ниже нуля. При этом исходные породы разрушаются без существенного изменения состава. Эта разновидность элювия наблюдается чаще всего в пустынных и полупустынных областях низких и средних широт. Формируясь преимущественно за счет частых и значительных перепадов температуры, элювиальные образования имеют вид остроугольных обломков, размерность и уплотненность которых возрастает с глубиной. Обычно мощность термогенного элювия измеряется метрами, не превышая первого десятка.

Гипергенный элювий. ГИПЕРГЕНЕЗ (ГИПЕРГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ) — термин, введенный Ферсманом (1922, 1934) как геохимическое понятие и получивший в его работах двоякое толкование: 1) очень широкое, в основном соответствующее понятию экзогенные процессы (как противопоставление эндогенным процессам) и включающее стадии (типы): собственно гипергенез, педогенез, сингенез, диагенез, катагенез, гидрогенез, биогенез, техногенез; 2) узкое понятие — собственно гипергенез как один из типов гипергенеза вообще, включающий только «гипергенные изменения кристаллических пород» (Ферсман, 1934). Наличие двух толкований термина гипергенез обусловило различия в понимании объема этого термина у разных исследователей (Полынов, 1934; Гинзбург, 1953; Вассоевич, 1953— 1962; Миропольский, 1956; Перельман, 1959— 1968; Добровольский, 1966 и др. ).

При образовании этого элювия выветривание осуществляется при достаточном увлажнении и при постоянно положительных температурах (гипертермальные обстановки), способствующих интенсивному проявлению процессов гидратации, выщелачивания, гидролиза и окисления, которые существенно преобразуют состав исходной породы. Этот элювий характерен для тропических и субтропических областей, преимущественно для их влажных вариантов с гипертермическими режимами. Интенсивно протекающие процессы выветривания при проникновении в коренные породы видоизменяют их, создают закономерно построенный профиль коры выветривания. Характерна постепенная смена монолита коренной породы на псевдообломочную зону дезинтеграции (сапролита), зернистость или обломочность которой уменьшаются вверх по разрезу с постепенной глинизацией, потерей преемственности состава от исходной породы, преобразованием минерального и механического состава.

Хемогенный элювий. Возникает у или на поверхности земли в условиях ритмического изменения увлажнения и отчасти температур, сопровождающегося вертикальным, реже боковым перераспределением вещества с формированием обычно уплотненных горизонтов определенного состава. Эти иллювиально элювиальные образования наиболее характерны для аридных и семиаридных районов. В зависимости от состава среди них выделяются солончаки, калькреты (каличе) (горизонты накопления извести), силькреты (горизонты накопления кремнезема), феррикреты (горизонты накопления окислов и гидроокислов железа).

Иллювий или инфильтрационная кора выветривания, еще один из типов гипергенеза, в котором вещество, замещающее коренные породы, привнесено извне. Иллювиальные коры выветривания имеют различный состав и мощность в зависимости от химического состава инфильтрующего раствора, физико химических и климатических обстановок. Встречаются сульфатные, карбонатные, кремнистые и соляные (солончаки и солонцы) иллювиальные коры выветривания.

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ — комплекс горных пород, возникших в верхней части литосферы в результате преобразования в континентальных условиях магматических, метаморфических, и осадочных пород под влиянием различных факторов выветривания. Формируется преимущественно в зоне просачивания, аэрации, опускаясь ниже ее границы только при особо благоприятных условиях для фильтрации на глубину поверхностных вод, в частности по зонам дробления, по контактам горных пород различного состава и т. п. В объем понятия кора выветривания помимо типичного элювия, сохранившего структурные признаки исходных пород, входят также элювиальные образования, утратившие эти признаки в результате частичного вертикального перемещения вещества в процессе выветривания. Выделяются коры выветривания, возникшие в результате преимущественно физического разрушения горных пород и коры, в образовании которых основная роль принадлежит химическим и биогенным процессам.

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ ЛАТЕРИТНАЯ — геохимических тип кор выветривания, характеризующихся обогащением верхней зоны их профиля (конечных продуктов выветривания) свободными окислами и гидроокислами Fe, Al, Ti. При латеритном выветривании происходит разложение всех неустойчивых в гипергенных условиях минералов материнских пород и промежуточных образований с выносом щелочей, щелочноземельных металлов, кремнезема и гидратацией накапливающихся в верхнем горизонте профиля коры соединений Fe, Al и Ti. Гинзбург (1965) выделяет минералогические разновидности латеритных кор: аллитную (гиббситовую и бёмитовую), охристую (гётит гидрогётит гематитовую). Латеритные коры образуются в условиях гумидного тропического и субтропического климата при выветривании ультраосновных, реже кислых магматических пород, а также кристаллических сланцев, известняков, аркозовых песчаников и т. п. С ними связаны месторожденияния бокситов, железных, никелевых и кобальтовых руд, россыпи цветных металлов

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ СИАЛИТНАЯ — геохимический тип кор выветривания, характеризующийся полным выщелачиванием и интенсивным гидролизом алюмосиликатов. По Гинзбургу (1963), к сиалитному типу относятся коры: каолинитовые, галлуазитовые, аллофановые, монтмориллонитовые, бейделлитовые, нонтронитовые, гидродрослюдистые, гидрохлоритовые, гидросиликат магнезиальные, шамозитовые. Сиалитная кора образуется в условиях гумидного климата различных широт, при выветривании магматических пород, а также алюмосиликатных метаморфических пород, аркозовых песчаников, карбонатных пород и др.

Кора выветривания в тропической лесной зоне ( по Н. М. Страхову): 1 – граниты, 2 –слабо измененная химически зона дресвы, 3 – гидрослюдисто монморилонитово бейделитовая зона, 4 – коалинитовая зона, 5 – охры Al 2 O 3, 6 – панцирь ( Fe 2 O 3+ Al 2 O 3)

Биогенный элювий. (биохемогенный или почва) Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.

СТРОЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ Горизонт Ао — самая верхняя часть почвенного профиля — лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений па различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося. Горизонт А — гумусовый, наиболее темноокрашенпый в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло серого, что обусловлено составом и количест вом гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1, 5 м и более. Поверхностный органогенный горизонт с содержанием органического вещества от 30 до 70%, состоящий из разложенных органических остатков (степень разложения — больше 50%) и гумуса с примесью минеральных компонентов, называют перегной ным горизонтом. Органогенные горизонты различной степени разложения орга нических остатков образуют переходные горизонты — торфянисто перегнойные, перегнойно гумусовые.

Горизонт А 1 — минеральный гумусово аккумулятизпъш, содержащий наибольшее количество органического вещества. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органоминеральных веществ, — верхний темноокрашенный горизонт. Горизонт А 2 — подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом. Горизонт Ап или Апах — пахотный, измененный продолжительной обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки.

Горизонт В — располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо бурый, красновато бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подраз деляться на В — горизонт с преобладанием гумусовой 1 окраски, В 2 — подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой ок раски и В — подгоризонт окончания гумусовых затеков. 3 Горизонт Вк — горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

Горизонт G — глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты — сизую, серовато голубую или грязно зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д. Горизонт С — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д. ). Горизонт Д — подстилающая горная порода, залегающая ни же материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).

ОКРАСКА (ЦВЕТ) ПОЧВЫ Цвет почвы — одно из важных внешних свойств ее, наиболее доступных для наблюдения и широко используемых в почвоведении для присвоения названий почвам (чернозем, краснозем, желтозем, серозем и др. ). Почвы редко бывают окрашены в какой либо один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо бурая, белесовато сизая, красновато коричневая и т. д. ), причем название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ Степень влажности влияет на выраженность других морфологических признаков почвы, что необходимо учитывать при описании почвенного разреза. Например, влажная почва имеет более темный цвет, чем сухая. Кроме того, степень влажности оказывает влияние на сложение, структуру почвы и т. д. При полевых исследованиях следует различать пять степеней влажности почв: 1) сухая почва пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку; влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно сухом состоянии); 2) влажноватая почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет; 3) влажная почва — на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную почве при сжатии рукой; 4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами; 5) мокрая почва — при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса обнаруживает текучесть.

МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ

СТРУКТУРА ПОЧВЫ Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы.

СЛОЖЕНИЕ ПОЧВЫ Под сложением почвы понимают внешнее выражение степени и характера ее плотности и порозности. При внимательном рассмотрении почвенных горизонтов можно заметить сеть трещин, пор, ячеек, пустот и т. д. , различных по форме н размерам. По величине и форме воздушных пор и полостей различают следующие типы сложения почв: А. Полости, расположенные внутри структурных отдельностей Б. Полости расположены между структурными отдельностями

Различают следующие степени плотности почв в сухом состоянии: 1) очень плотное или слитое сложение — почва не поддается действию лопаты (входит в почву не более 1 см); 2) плотное сложение — лопата или нож с трудом входят в почву на глубину 4— 5 см, и почва с трудом разламывается руками; 3) рыхлое сложение — лопата или нож легко входят в почву, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты сравнительно мало сцементированы между собой; 4) рассыпчатое сложение — почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой;

НОВООБРАЗОВАНИЯ Под новообразованиями в почвах подразумеваются локальные обособления веществ, ясно отличающиеся по своей морфологии и вещественному составу от вмещающей их почвенной массы. Почвенные новообразования — это прямой результат почвообразовательных процессов, которые часто служат важными диагностическими признаками для классификации почв.

ВКЛЮЧЕНИЯ Под включениями понимают предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически. В число включений входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины наземных и морских моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки).

Классификация почв тип —чернозем, подтип —чернозем обыкновенный, род —чернозем обыкновенный солонцеватый, вид —чернозем обыкновенный солонцеватый мало гумусный, разновидность —чернозем обыкновенный солонцеватый малогумусный пылевато суглинистый, разряд —чернозем обыкновенный солонцеватый мало гумусный пылевато суглинистый на лёссовидных суглинках.

Арктические почвы Почвенный покров в арктической зоне представлен комплексом почв пятен и соответствующих арктических почв под растительностью. Профиль почв, развитый под куртиной ивово мохово злаковой растительности, имеет следующее морфологическое строение: Ао — живая подушка из мха и лишайников мощностью 2— 3 см; A 1 — гумусовый горизонт мощностью 4— 10 см, коричнево бурый, влажный, суглинистый, мелкокомковато зернистый, пористый, тонкотрещиноватый; содержит много корней растений, уплотнен; по трещинам коричнево бурая окраска опускается до глубины 10 см, граница заметная, но неровная; А 1 С` — переходный горизонт мощностью 17— 23 см, светло бурый, суглинистый, влажный, зернистой или комковатой структуры, пористый, тонкотрещиноватый, плотный, иногда присутствуют каверны или трещины (мерзлотного происхождения), вытянутые в горизонтальном направлении; по каналам отмерших корней цвет серовато сизоватый; корней меньше, чем в предыдущем горизонте, иногда встречаются обломки породы; переход заметный; A 1 C" — переходный горизонт мощностью около 20 см, бурый, темно бурый или коричневый, влажный, суглинистый, ореховато глыбистой структуры, плотный; переход по границе оттаивания. С — материнская порода, иногда состоящая из обломков плотных пород, буроватого цвета, суглинистая, мерзлая с многочи сленными кристаллами и линзами льда.

Под пятнами, лишенными растительного покрова, выделяются арктические почвы, в которых могут отсутствовать верхние перегнойные горизонты, выделяемые в профиле типичной арктической почвы. На поверхности таких почв выделяется пористая корочка мощностью 3— 4 см, иногда засоленная (белесые выцветы на поверхности почвы), или слой щебня, образующийся в результате вымораживания обломков породы. Горизонты могут быть перемешаны в результате мерзлотных процессов.

Отложения гравитационного ряда К гравитационным (от лат. gravitas — тяжесть) относятся отложения, формирующиеся на склонах и у их подножий в результате смещения исходных продуктов разрушения коренных пород под воздействием собственного веса, без участия или при незначительном участии других факторов.

Коллювий Коллювии (от лат. colluvio — скопление) представляет собой продукты выветривания, смещенные вниз по склону под влиянием силы тяжести. Он накапливается на склонах и у их подножий в виде шлейфов в результате обрушения и осыпания обломочного материала. Коллювии подразделяется на подтипы: обвальный (дерупций), сейсмообвальный (сейсмодерупций), осыпной (десперсий) и десерпций, движение которого обусловлено изменением объема обломков.

Обвальный коллювий [дерупций (от лат. deruptus — крутой)]. Обвальный коллювии, или коллювий обрушения представляет собой несортированные скопления крупных глыб, формирующиеся в результате обрушения и дробления горных пород на тектонических склонах, склонах кальдер, трогов, ущелий и карстовых воронок крутизной более 35— 43°. В результате обрушения в денудационной части склонов образуются плоскости и ниши срыва с углами наклона до 90°. Аккумулятивная часть склона представляет собой беспорядочно холмистый рельеф, напоминающий морену.

В 1894 г. в Крыму произошел обвал с западного гребня г. Демерджи, который частично разрушил деревню, располагав шуюся у ее подножья

Сейсмообвальный коллювий (сейсмодерупций). Встречается в сейсмоактивных районах, вблизи разломов и крутых склонов. Его формирование обусловлено сильными сейсмическими толчками. Представлен сейсмодерупций смесью остроугольных или слабопритупленных обломков разного размера и порошкообразного мелкозема. Мощность сейсмообвальных отложений 20— 30 м. Рельеф поверхности мелкобугристый с относительными превышениями от первых метров до 25 м и более. Сейсмообвальные отложения по строению и рельефу сходны с моренами.

Формирование вала Тюбеле в долине Баксана (Северный Кавказа) (по Е. Е. Милановскому и Н. В. Короновскому). I верхнеплейстоценовый ледник в долине Баксана перекрыт обвалом гранитных глыб с г. Андырчи: 1 – ледник, 2 обвал; II ледник отступил и обвальная масса осела: 3 – современная р. Баксан; III – поперечный профиль обвала, выше которого сформировалось озеро (4), впоследствие спущенное. Черная жирная стрелка – место прорыва озера.

Осыпной коллювий [десперсий (от лат. despero — сыпаться)]. Представляет собой осыпи, состав которых зависит от пород, слагающих склон. В отличие от дерупция в разрезе десперсия намечается некоторая сортированность материала, выражающаяся в концентрации более крупных и тяжелых обломков в основании шлейфа и уменьшении их количества и размеров вверх по склону. Формирование десперсия обусловлено скатыванием по склону обломков менее 1 м 3, сопровождающимся их частичным дроблением.

Десерпций (от лат. desero — отползание). Представляет собой беспорядочное скопление щебня, дресвы и мелких (не более 15— 18 см) глыб со значительными пустотами между обломками. Движение обломочного материала обусловлено изменением объема вследствие температурных колебаний. Формирование десерпция происходит в условиях аридного климата на склонах крутизной 3— 15° при определенном составе коренных пород (преимущественно карбонатных), выветривание которых дает в основном растворимый и крупнощебенчатый материал. Десерпций не имеет текстур, не разделяется на фации, мелкозема в нем — не более 10%.

Оползневые образования (деляпсий) Деляпсий (от лат. delabi — соскальзывать) формируется в результате смещения блоков породы объемом в десятки кубических метров и более на склонах крутизной от 15 до 35° по вогнутым поверхностям срыва. Причина движения блоков — нарушение сил сцепления в результате смачивания поверхностей отрыва подземными водами. Начало движения бывает связано с увеличением массы и пластичности породы при насыщении ее влагой, а также при увеличении нагрузок, обусловленных строительством на них различных коммуникаций. Оползневые отложения разделяются на образования верхней (деляпсивной) и нижней (детрузивной) частей оползня, а также на отложения зоны брекчирования.

Солифлюкционные отложения (солифлюксий) Солифлюкционными (от лат. solum — почва, грунт; fluxus — течь) называются отложения смещенного переувлажненного обломочного материала на задернованных склонах крутизной менее 35°. Интенсивность движения зависит в основном от характера обломочного чехла и степени увлажненности. Выделяют отложения холодной и теплой солифлюкции. К первым относят образования быстрой, медленной солифлюкции и конжелифлюкций. Общим для их формирования является связь с периодическим промерзанием и оттаиванием грунта.

Отложения быстрой солифлюкции [велофлюксий (от лат. velos — быстрый, fluxus — течь)]. Образуются в условиях жидкотекучей консистенции грунта в областях многолетнемерзлых пород и сезонного промерзания. Велофлюксий более чем на 50% состоит из обломочного материала с размером зерен менее 1 мм (илистая, глинистая, суглинистая, алевритовая и песчаная фракции). Крупные обломки тяготеют обычно к нижней части чехла. Движение материала происходит со скоростью нескольких метров или нескольких десятков метров в сутки.

Отложения медленной солифлюкции [тардофлюксий (от лат. tardos — медленный; fluxus — течь)]. К этому генетическому подтипу относятся солифлюкционные отложения, формирующиеся при вязкотекучей консистенции грунта и переменном промерзании — оттаивании (сезонном или кратковременном). Они отличаются от отложений быстрой солифлюкции несколько лучшей сортированностью материала.

Конжелифлюксий (от фр. congelation — замерзание; от лат. , fluvius — поток). К этому подтипу относятся солифлюкционные отложения, формирующиеся в условиях смещения по контакту талой и мерзлой породы. При этом на контакте грунт обладает вязкотекучей консистенцией, а выше — вязкопластичной. Скорость движения чехла конжелифлюкционных осадков составляет доли миллиметра в год.

Отложения группы теплой солифлюкции включают тропический солифлюксий и дефлюксий. Тропический солифлюксий. К этому подтипу относят образования, , формирующиеся в результате движения масс при вязкотекучей консистенции грунта в условиях переменного просыхания и намокания. Тропический солифлюксий формируется в условиях экваториального и влажнотропического климата, а также там, где интенсивное поверхностное увлажнение склонов связано с выпадением дождей при отсутствии промерзания почвы. Отложения тропического солифлюксия формируются на склонах крутизной от 20— 25 до 3— 10°.

Дефлюксий (от лат. defluxi — стекать). К нему относят отложения, формирующиеся в процессе движения масс по склону под действием силы тяжести при вязкопластичной консистенции грунта в условиях интенсивного увлажнения. Скорость движения масс этих отложений составляет доли миллиметра в год, она возрастает при усилении увлажнения.

Отложения каменных глетчеров Поверхность каменных глетчеров сложена крупнообломочным материалом. Вниз по разрезу материал становится тоньше. Мощность чехла рыхлых отложений обычно не превышает нескольких метров. Глубже залегает обломочный материал, сцементированный льдом, или чистый лед, мощность которого достигает десятков метров. Характерной особенностью каменных глетчеров является своеобразный микрорельеф поверхности. В их верхней части наблюдаются параллельные продольные гряды высотой до 5— 7 м, повторяющие изгибы каменного глетчера, которые ниже сменяются поперечными грядами в виде концентрических дуг, обращенных выпуклостью вниз по уклону.

Каменный глетчер ледникового происхождения в бассейне р. Ванч на Памире.