Paleocryolithopedogenesis and differentiation of chernozems the center of the European part of Russia for microrelief

Abstract

The results of morphogenetic studies of soils in the forest-steppe zone (Venevsky district of the Tula region) are presented. Soils are formed under conditions of paleocryogenic microrelief, represented by blocks and interblocks, on which the soils differ in a number of morphological and physico-chemical characteristics, allowing them to be classified as leached slightly covered medium-depth slightly humus (Luvic Chernozems) and podzolic deep-gley medium-depth slightly humus (Luvic Phaeozems), respectively. They are formed on paleocryogenically transformed soil-forming rocks, have passed the stage of a complex process — cryolithopedogenesis, and soils on different microrelief elements should be considered as a genetically related two-unit body. A comprehensive methodological approach based on macro- and micro-studies of soil features allowed us to identify soil combinations (complexes and spots) in the structure of the soil cover. However, since this territory has passed the stage of periglacial cryogenic transformation, and the soils were formed on a paleocryogenic microrelief, the term "paleocryolithogenic" soil combinations is proposed for such and similar territories.
The concept of the role of cryolithogenic processes in the Late Pleistocene, which determined the formation, evolution and differentiation of modern chernozems in the center of the East European Plain, is proposed.

References

1.    Агрохимические методы исследования почв. М., 1965.
2.    Алексеев А.О., Алексеева Т.В. Оксидогенез железа в почвах степной зоны. М., 2012.
3.    Алифанов В.М. Палеокриогенез и современное почвообразование. Пущино, 1995.
4.    Алифанов В.М., Гугалинская Л.А., Овчинников А.Ю. Палеокриогенез и разнообразие почв центра Восточно-Европейской равнины. М., 2010.
5.    Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970.
6.    Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О. и др. Магнетизм почв. М.–Ярославль, 1995.
7.    Бердников В.В. Палеокриогенный микрорельеф центра Русской равнины. М., 1976.
8.    Борисова О.К. Ландшафтно-климатические изменения в умеренных широтах Северного и Южного полушарий за последние 130000 лет. М., 2008.
9.    Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М., 1973.
10.    Величко А.А. Природный процесс в плейстоцене. М., 1973.
11.    Величко А.А., Фаустова М.А., Писарева В.В. и др. История Cкандинавского ледникового покрова и окружающих ландшафтов в валдайскую ледниковую эпоху и начале голоцена // Лёд и Снег. 2017. Т. 57(3). https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-3-391-416
12.    Воробьева Л.А., Ладонин Д.В., Лопухина О.В. и др. Химический анализ почв. Вопросы и ответы. М., 2012.
13.    Герасимова М.И., Ковда И.В., Лебедева М.П., Турсина Т.В. Микроморфологические термины как отражение современного состояния исследований микростроения почв // Почвоведение. 2011. № 7.
14.    Егоров В.В., Фридланд В.М., Иванова Е.Н. и др. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977.
15.    Зимовец Б.А., Королюк Т.И., Панкова Е.И. Структура почвенного покрова аридных территорий суббореального пояса Евразии // Почвоведение. 1993. № 7.
16.    Изменение климата и ландшафтов за последние 65 млн лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена) / Под ред. А.А. Величко. М., 1999.
17.    Калинин П.И., Кудреватых И.Ю., Вагапов И.М. и др. Биогеохимические процессы в условиях степных ландшафтов Ергенинской возвышенности в голоцене // Почвоведение. 2018. № 5.
18.    Качинский Н.А. Методы механического и микроагрегатного анализа почвы. М., 1943.
19.    Кудрявцев В.А., Полтев Н.Ф., Романовский Н.Н. Мерзлотоведение. М., 1981.
20.    Макеев А.О. Поверхностные палеопочвы лёссовых водоразделов Русской равнины. М., 2012.
21.    Макеев О.В. Криология почв. М., 2019.
22.    Овчинников А.Ю., Алифанов В.М., Худяков О.И. Влияние палеокриогенеза на формирование серых лесных почв Центральной России // Почвоведение. 2020. № 10.
23.    Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Поздний плейстоцен – голоцен. Атлас-монография / Под. ред. А.А. Величко. М., 2009.
24.    Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М., 1962.
25.    Сычева С.А., Пушкина П.Р., Хохлова О.С. и др. Трансформация брянской палеопочвы в западинах центральной лесостепи Восточно-Европейской равнины в максимум валдайского оледенения и в голоцене // Почвоведение. 2020. № 11.
26.    Тумин Г.М. Влияние лесных полос на почву в Каменной степи. Воронеж, 1930.
27.    Фридланд В.М. Почвенные комбинации и их генезис. М., 1972.
28.    Хотинский Н.А. Взаимоотношения леса и степи по данным изучения палеогеографии голоцена // Эволюция и возраст почв СССР. Пущино, 1986.
29.    Щеглов Д.И., Брехова Л.И. Процессы почвообразования: Учебное пособие. Воронеж, 2016.
30.    Alekseev A.O., Shary P.A., Malyshev V.V. Magnetic susceptibility of soils as an ambiguous climate proxy for paleoclimate reconstructions // Quaternary International. 2023. Vol. 661.
31.    Astakhov V. Late glacial events in the central Russian Arctic // Quaternary International. 1997. Vol. 41–42.
32.    Jakobsson M., Andreassen K., Bjarnadóttir L.R. et al. Arctic Ocean glacial history // Quaternary Science Reviews. 2014. Vol. 92.
33.    Grosswald M.G. Late-Weichselian ice sheets in Arctic and Pacific Siberia // Quaternary International. 1998. Vol. 45–46.
34.    IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022.
35.    Fridland V.M. Structure of the soil mantle // Geoderma. 1974. Vol. 12, № 1–2.
36.    Johnson W.H. Ice-wedge coasts and relict patterned ground in Central Illinois and their environmental significance // Quaternary Research. 1990. Vol. 33, № 1.
37.    Kleber A., Terhorst B. Mid-Latitude Slope Deposits (Cover Beds). Elsevier, Amsterdam/Boston/Heidelberg/London/New York/Oxford, 2013.
38.    Landvik J.Y., Bondevik S., Elverhøi A. et al. The last glacial maximum of Svalbard and the Barents sea area: Ice sheet extent and configuration // Quaternary Science Reviews. 1998. Vol. 17, Issues 1–3.  
39.    Lüthgens C., Böse M., Lauer T. et al. Timing of the last interglacial in Northern Europe derived from Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating of a terrestrial Saalian–Eemian–Weichselian sedimentary sequence in NE-Germany // Quaternary International. 2011. Vol. 241, № 1–2.
40.    Makeev A.O, Kulinskaya E.V., Yakusheva T.E. Surface paleosols of the loess island within Moscow glacial limits: Vladimir Opolie // Quaternary International. 2015. Vol. 365.
41.    Rusakov А., Makeev А., Khokhlova О. et al. Paleoenvironmental reconstruction based on soils buried under Scythian fortification in the southern forest-steppe area of the East European Plain // Quaternary International. 2019. Vol. 502(B).
42.    Svendsen J.I., Alexanderson H., Astakhov V.I. et al. Late Quaternary ice sheet history of northern Eurasia // Quaternary Science Reviews. 2004. Vol. 23.
43.    Wallers I. Poligonal pattomed ground in Central New Jersey // Quaternary Research. 1978. Vol. 10, № 1.