Минералогический состав почв на плотных карбонатных отложениях Лено-Ангарского плато

Аннотация

Исследованные слабодифференцированные почвы на плотных карбонатно-силикатных породах формируются в условиях резко континентального климата. Основной задачей исследования в области генезиса почв было выявление автохтонной/аллохтонной природы рыхлого карбонатного субстрата, залегающего на плотной карбонатной породе. Эта задача решалась на основании данных о минералогическом составе илистой фракции почв и пород. В соответствии с профильно-генетической классификацией почв России объекты исследования классифицированы как (1) темногумусовая грубогумусированная, остаточно-карбонатная (дерново-карбонатная почва) и (2) бурозем грубогумусированный, остаточно-карбонатный, красноцветный (дерново-карбонатная выщелоченная почва). В обоих разрезах интенсивное выщелачивание карбонатов сопровождается понижением значений рН и увеличением доли несиликатного железа. В буроземе (дерново-карбонатная выщелоченная почва) единая минеральная ассоциация диагностирована по всему профилю, включая мелкозем из горизонта дезинтеграции плотной карбонатной красноцветной породы. Во всех горизонтах доминируют хлорит и диоктаэдрические слюды, в небольшом количестве присутствуют смешанослойные слюда-смектитовые (вермикулитовые) образования с низким <50% содержанием смектитовых (вермикулитовых) слоев. Доля последних увеличивается в горизонтах, сформированных в рыхлом карбонатном субстрате, по сравнению с таковой в силикатной части плотной породы, но при этом отсутствует горизонт их максимального накопления. Напротив, в темногумусовой почве (дерново-карбонатная почва) минералогический состав илистой фракции в горизонтах, сформированных в рыхлом карбонатном субстрате, отличается от такового в горизонте дезинтеграции плотной карбонатно-силикатной породы. В породе диагностированы тальк, диоктаэдрические слюды, хлорит, неупорядоченные смешанослойные хлорит-смектитовые (вермикулитовые) образования. Смектитовая фаза доминирует и представлена индивидуальным смектитом. В вышележащих горизонтах отмечается уменьшение доли талька, отсутствие смешанослойных хлорит-смектитовых (вермикулитовых) образований. Смектитовая фаза присутствует в небольшом количестве. Кроме того, диагностирован каолинит, которого нет в породе, что указывает на примесь аллохтонного материала. Рассмотренные почвы отражают два варианта почвообразования: (1) на элювии карбонатной красноцветной плотной породы (бурозем) и (2) на рыхлом субстрате с примесью аллохтонного материала, который подстилается плотной карбонатно-силикатной породой (темногумусовая почва).

Литература

1.    Воробьева Г.А. Особенности эволюции и генезиса почв Лено-Ангарского плато: Дис. … канд. биол. наук. Иркутск, 1972.
2.    Геологические карты ГГЦ масштаба 1:200000 листы N-48-XXIII и N-48-XXVII. [Электронный ресурс]. https://webmapget.vsegei.ru/ (дата обращения: 20.06.2024).
3.    Гидрометцентр России [Электронный ресурс]. https://meteoinfo.ru/climatcities (дата обращения: 17.10.2023).
4.    Горячкин С.В., Макеев А.О. Направления таежного почвообразования: спектр мезоморфных почв Европейского севера // Почвообразование и выветривание в гумидных и семигумидных ландшафтах / Под ред. А.А. Александровского, В.О. Таргульяна. М., 1991.
5.    Горячкин С., Лесовая С., Конюшков Д. Почвы на карбонатных породах Прибайкалья: педоклиматогенная специфика химико-минералогических свойств и генезиса // Генеза, географiя та екологiя грунтiв. Львiв, 2008а.
6.    Горячкин С.В., Водяницкий Ю.Н., Конюшков Д.Е. и др. Биоклиматогенные и геогенные проблемы географии почв северной Евразии // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2008б. № 62.
7.    Государственная почвенная карта СССР. Лист N-48 (Иркутск). Составлен В.А. Кузьминым. Гл. редакторы И.П. Герасимов, В.В. Егоров, Е.Н. Иванова, Н.Н. Розов. М., 1977.
8.    Градусов Б.П., Воробьева Г.А. Реликтовые глинистые минералы в почвах на верхнекембрийских породах Ангаро-Удинского водораздела и связанные с ними особенности выветривания и почвообразования // Известия Академии наук СССР. 1969. Сер. географическая. № 2.
9.    Градусов Б.П., Урусевская И.С. Особенности глинистого материала дерново-карбонатных и дерново-подзолистых почв западных и восточных районов Русской равнины // Вестн. МГУ. Сер. биология-почвоведение. 1974. № 6.
10.    Карта геологических формаций чехла Сибирской платформы [Карты] / Гл. ред. Н.С. Малич. М., 1976. 1 к. (9 л.).
11.    Лесовая С.Н., Горячкин С.В., Соколов А.А. и др. Почвы на красноцветных карбонатных отложениях Лено-Ангарского плато: факторные границы текстурной дифференциации // Почвоведение. 2024. № 12.
12.    Лесовая С.Н., Горячкин С.В., Полеховский Ю.С. Почвообразование и выветривание на ультраосновных породах горных тундр массива Рай-Из, Полярный Урал // Почвоведение. 2012. № 1.
13.    Макеев О.В. Дерново-подзолистые почвы на различных породах Среднесибирского плоскогорья // Известия биолого-географического научно-исследовательского института ИГУ. Иркутск, 1951.
14.    Ноговицын В.Н. История развития (становления) Лено-Ангарского плато // Известия Иркутского гос-го ун-та. 2020. Т. 32.
15.    Полевой определитель почв. М., 2008.
16.    Соколова Т.А., Толпешта И.И., Изосимова Ю.Г. и др. Влияние обработок перекисью водорода и реактивом Мера и Джексона на дифракционные спектры илистых фракций // Почвоведение. 2017. № 12.
17.    van der Gaast S.J., Mizota C., Jansen J.H.F. Curved smectite in soils from volcanic ash in Kenya and Tanzania: a low-angle X-ray powder diffraction study // Clays and Clay Minerals. 1986. № 34(6).
18.    Harris W., White N.G. X-ray diffraction techniques for soil mineral identification // Methods of Soil Analysis / Eds. A.L. Ulery and L.R. Drees. Part 5. Mineralogical Methods, SSSA Book Series. Madison, Wisconsin, 2008. № 5.
19.    Kodama H., Oinuma K. Identification of Kaolin Minerals in the Presence of Chlorite by X-Ray Diffraction and Infrared Absorption Spectra // Clay and Clay Miner. 1962. № 11.
20.    Madejová J., Komadel P. Information available from infrared spectra of the fine fraction of bentonites // The application of vibrational spectroscopy of clay minerals and layered double hydroxides / Ed. J.T. Kloprogge. CMS Workshop Lectures. Vol. 13. The Clay Mineral Society, Aurora, CO, 2005.
21.    Moore D.M., Reynolds R.C. X-ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals. Oxford University Press, 1997.
22.    PDF-2 2020 (Powder Diffraction File), ICDD (International Centre for Diffraction Data).
23.    Petit S. Crystal-chemistry of talcs: a NIR and MIR spectroscopic approach // The application of vibrational spectroscopy of clay minerals and layered double hydroxides / Ed. J.T. Kloprogge. CMS Workshop Lectures, Vol. 13. The Clay Mineral Society, Aurora, CO, 2005.
24.    Rozanov A.B., Lessovaia S.N., Zaitsev A.N. et al. Clay mineralogy as a marker of volcanic biogeosystem evolution in Laetoli, Tanzania // Biogenic—Abiogenic Interactions in Natural and Anthropogenic Systems 2022. BIOCOS 2022. / Eds. O.V. Frank-Kamenetskaya, D.Y. Vlasov, E.G. Panova and T.V. Alekseeva. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, 2023.
25.    Sokolov I.A., Ananko T.V., Konyushkov D.Ye. The soil cover in Central Siberia // Cryosols. Permafrost-affected soils / Ed. J. Kimble. Springer Berlin, Heidelberg, 2004.