Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Главные почвообразовательные процессы Процессы образования разных форм железа, рубефикация

Процессы образования разных форм железа, рубефикация

В некоторых случаях в ферсиаллитных почвах железо подвергается особым изменениям и придает почвам ярко-красный цвет; эти явления называются рубефикацией. Подчеркнем сразу же, что рубефикация происходит не повсеместно, а только в особых экологических условиях, что необходимо уточнить.

Экологические условия, способствующие рубефикации. Сразу возникает вопрос, является ли рубефикация процессом, характерным для средиземноморского климата. По-видимому, можно ответить утвердительно, поскольку рубефикация появляется в результате чередования фазы сильного пересыхания с фазой обильного увлажнения. Однако красные почвы такого же типа, как красные средиземноморские, то есть с насыщенным поглощающим комплексом, были найдены в Мексике, в районах, где лето, а не зима является периодом наибольшего увлажнения (Boulaine, 1966; Espinoza Hidalgo, 1966). Это можно объяснить тем, что в Мексике эвапотран - спирация намного сильнее, чем в средиземноморских районах (Papadakis, 1961), так что даже в дождливый сезон не исключены периоды иссушения почв. Этот пример доказывает, что необходимым условием рубефикации является прежде всего чередование глубокого переувлажнения с сильным пересыханием.

Процесс рубефикации в настоящее время в большинстве средиземноморских районов Европы, особенно на равнинах, протекает с малой интенсивностью, и рубефицированные почвы являются либо древними, либо полицикличными. Однако в некоторых горных районах (в известняковых горах Ливана и горах Северной Африки) рубефикация почв происходит и в настоящее время (Hubschmann, 1967; Lamouroux, 1967), поскольку там локальный климат отличается исключительной контрастностью. Подсчеты скорости выветривания, произведенные Ламуру, показали, что красные почвы Ливана могли сформироваться не менее чем за 10 тыс. лет. Рубефикация происходит лишь в определенных пределах влажности.

При рубефикации условия местности и характер материнской породы играют важную роль, так как они определяют и значение pH и микроклиматические колебания. Как известно, рубефикация часто наблюдается на известняках (после их выщелачивания), но она не связана только с этим типом породы; она наблюдается также на сланцах (Dachary, 1967; Hubschmann, 1967) и реже на гранитах; это связано со значением pH, близким к нейтральному, и с повышенной насыщенностью поглощающего комплекса, что является необходимым условием рубефикации. Тейлор с сотрудниками (Taylor et al., 1967) исследовали почвы на базальтах в условиях постепенного увеличения влажности с переходом ее значений порога рубефикации. Авторы отмечают положительную корреляцию между содержанием Са и Mg и интенсивностью рубефикации (появлением большого количества красного гематита). В насыщенной основаниями среде образуются красные, а в кислой — бурые почвы. На некарбонатных сланцах рубефикация возможна, но более локализована (Hubschmann, 1967). На большинстве гранитов продукты выветривания оказываются слишком кислыми для появления рубефикации.

Известняковые песчаники и молассы, богатые песчанистыми продуктами выветривания, которые быстро высыхают после увлажнения, чем усиливают микроклиматическую контрастность, особенно способствуют рубефикации.

Своеобразно преобразуются твердые известняки. Процесс пленочного выветривания этих пород подробно описал Ламуру (Lamouroux, 1965—1967). После каждого влажного периода на их поверхности обособляется пленка, обескарбоначенная за счет растворения известняка и содержащая силикатный остаток, который в условиях поверхностной аэрации быстро рубефицируется. В периоды выпадения сильных дождей эти маломощные слои сносятся эрозией в пониженные участки (терра-росса).

Если же материнская порода выветривается постепенно под довольно мощным аллохтонным покровом, то в этой замурованной и постоянно влажной среде рубефикации не происходит, и почва приобретает бурый цвет.

Физико-химические условия рубефикации. Более или менее достоверно, что рубефикация связана с дегидратацией окислов железа, вызванной пересыханием почвы. Но железо в ферсиаллитных почвах существует в двух видах. В первом случае оно тесно связано с глиной, составляя не более 12—14% от ее веса (Segalen, 1964). Излишки железа переходят в кристаллическую форму, образуя цемент из мелких конкреций. Согласно ряду авторов (Soileau et al., 1967), железо, связанное с глиной в нерубефицированной среде (охристые глины), находится в форме Fe(OH)2, тогда как в рубефицированной среде оно принимает форму Fe2O3 (красные глины).

Во втором случае, при самостоятельном развитии кристаллических форм, они отличаются в зависимости от степени рубефикации; гётит имеет бурый или охристый цвет, а полностью дегидратированный гематит обусловливает красный цвет (Schwertmann et al., 1966; Soileau et al., 1967). Отношение гётита к гематиту на базальтах оказалось равным 1 в достаточно сухом климате (красные почвы) и 3—4 в более влажном климате (бурые почвы). Эти заключения очень хорошо согласуются с наблюдениями Кубиены (Kubienа, 1953), подтвержденными Гринландом и др. (Greenland et al., 1968), по микроструктуре красных почв. Кубиена различал в горизонте (В) две фракции: охристый гель плазмы (соответствующий железистым глинам), еще не рубефицированный или слабо рубефицированный, относительно дисперсный и, следовательно, подвижный, а также мелкие глинисто-окисно-железистые агрегаты, очень устойчивые, красного цвета; это конкреции, которые сцементированы избытком железа, находящегося в кристаллическом состоянии и не диспергирующегося водой. Очевидно, что подвержена вмыву и может быть механически вынесена в горизонт В именно первая фракция (железистые глины). Такой вмыв возможен только при неполной рубефикации. Если же рубефикация развивается быстро, а материнская порода освобождает много железа, переходящего в кристаллическую форму, то процесс выноса затормаживается и бывает слабо заметен.

Выводы. Первый вывод касается распределения бурых и красных средиземноморских почв, тесно связанного с локальными экологическими условиями: красные почвы развиваются в условиях с сильными микроклиматическими колебаниями и при слабокислой реакции среды; бурые ферсиаллитные почвы встречаются в более влажных условиях и при более кислой реакции среды, в позициях, где лес постоянно и долгое время оказывал защитное влияние и благоприятствовал процессу брюнификации (Mancini, 1955). Эта роль леса хорошо выявляется при вторичной брюнификации, которая наблюдается иногда в верхней части очень древних красных почв после их недавнего заселения лесом. Создающиеся таким образом бурые ферсиаллитные почвы близки к бурым лесным почвам умеренного климата; они также лессивированы, но отличаются большим содержанием железа.

Неоднократно обсуждался вопрос о том, являются ли красные ферсиаллитные почвы современными или палеопочвами. По-видимому, после работ Ламуру (Lamouroux, 1967) можно считать, что некоторые красные почвы (именно терра-росса), находятся еще в процессе формирования в тех районах, где климат контрастен и достаточно влажен. По Ламуру, современная рубефикация могла бы происходить в климатических областях, определяемых параметром D х Т > 5000 (D — осадки в мм; Т — средняя температура).

На равнинах, где климат менее контрастный и менее влажный, процесс рубефикации, если он еще существует, протекает медленно и очень постепенно.

Большая часть красных почв на юге Франции полициклична. На террасах рубефикация выражена тем сильнее, чем древнее субстрат, на котором она развивается.

По Виньерону и Руттену (Vigneron, Rutten, 1967), почвы вюрмских террас очень слабо рубефицированы; почвы рисских террас отчетливо рубефицированы и слабо коль матированы, а почвы миндельских террас сильно рубефицированы и сильно кольматированы; последнее приводит к вторичному пестрому окрашиванию в связи с гидроморфизмом. На этом примере видно, что вынос глины усиливается по мере увеличения возраста почв.

Все это позволяет сделать следующие заключения.

Красные почвы, древние или п олицикличные, развиваются прежде всего в равнинных условиях рельефа, не подверженных воздейстрию эрозии. Вследствие их древности и относительно медленной рубефикации на равнинах железистые глины длительное время находятся в диспергированном состоянии, что позволяет им мигрировать и накапливаться в горизонте В. Фактически красные полицикличные средиземноморские почвы равнин оказываются обычно наиболее лессивированными.

Напротив, в почвах с быстрой и недавней рубефикацией (именно в горах, где климат контрастный) вынос глины не выражен сколько - нибудь значительно, так как это медленный процесс, который, сверх того, тормозится при образовании конкреций.

 

Кто на сайте

Сейчас 19 гостей онлайн