Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
IV Низкая Гидроксиды алюминия, железа, марганца, гуматы тяжелых металлов 0,1—0,001
V Ничтожная Кварц, рутил, циркон, гранат, глинистые минералы, сульфиды < 0,001
Как отметил В. А. Ковда, в природе редко достигается полное геохимическое разделение продуктов выветривания и почвообразования. Обычно они выпадают в осадок или мигрируют
339
и аккумулируются совместно в виде групп соединений-спутников, в частности групп близкой педогеохимической подвижности. Например, в солончаковых пустынях континентов отмечается совместная аккумуляция нитратов, хлоридов, сульфатов, а также соединений брома, йода и бора. Совместно мигрируют, хотя частично и разделяются в пространстве в соответствии с различиями в скоростях миграции, сульфаты и карбонаты кальция и магния. Гипс и известь являются постоянными спутниками хлоридно-нитратно-сульфатно-натриевых аккумуляций.
Количественная характеристика миграционных потоков достаточно сложна и требует большого объема экспериментальных данных. Однако она может быть дана на основании установленных зависимостей. Так, плотность распределения массы мигрирующего вещества М в географическом пространстве ю в зависимости от времени t выражается уравнением
dM/dm=q(x,y,z,t), (84)
где х, у, z — пространственные координаты.
Полная производная плотности распределения dM/dm во времени называется миграционной функцией вещества:
Ф=йМ/ йю* dM/dt=dq/dt= Ugradq, (85)
где U — вектор скорости миграции; q — плотность потока.
Величина потока Q мигрирующего вещества определяется выражением
Q=qu, (86)
где и — скорость мигрирующего вещества в потоке.
Вектор скорости миграции U можно определить с помощью вектора направления миграционного потока I:
U=uI, (87)
а миграционную функцию тогда выразить в виде
(88)
При глубоких грунтовых водах в почвах склонов образуется местами временный боковой внутрипочвенный сток по поверхности какого-то слабоводопроницаемого горизонта при интенсивном увлажнении вышележащей почвенной толщи, например весной после снеготаяния в толще горизонта Е, подстилаемого уплотненным иллювиальным горизонтом. Согласно С. И. Васильеву (1950), такой сток в подзолистых почвах может иметь скорость 66—84 см/сут в поверхностном горизонте, достигая максимума 202 см/сут. Эти внутрипочвенные воды могут в нижних частях склонов сливаться с основным горизонтом грунтовых
340
вод либо выклиниваться в виде родников, мочажин (мочары Украины и Молдавии). При этом внутрипочвенный поток выносит вниз по склону растворимые соединения, выпадающие в местах изменения скорости потока или изменения рН и (или) Eh среды. Таким образом, образуются аккумуляции солей, гипса, извести, железа и марганца, кремнезема на шлейфах или перегибах
склонов. Прослои болотной руды , луговые мергели в таежно-лесной зоне, «солонцовые поляны)» лесных массивов южной лесостепи, известковые коры полупустынь и пустынь, латеритные коры тропиков образуются именно этим путем (рис. 64).
При промывном или периодически промывном водном режиме продукты выветривания и почвообразования уходят за пределы почвенного профиля в грунтовые воды и перемещаются в общем нисходящем грунтовом потоке. За счет этого все грунтовые воды в той или иной степени минерализованы (табл. 63).
Рис 64 Аккумулятивные образования на шлейфе склона (Л) при изменении Eh, рН, концентрации и скорости движения внутрипочвенных временных потоков и на перегибе склона {Б) в результате изменения скорости или выклинивания потока
Таблица 63. Педохимическая классификация почвенно-грунтовых вод (В. А. Ковда, 1973)
Тип вод Минерализация, г/л Преобладающие компоненты
Ультрапресные фуль- ,3 -0 ,01 0, Фульвокислоты, Fe2+, Mn2+, А13+
ватножелезистые
Ультрапресные кремне- 0,3—0,5 Подвижный SiO2, гидрокарбонаты
земистые Са и Mg
Щелочные (содовые) 0,5-3 Гидрокарбонаты и карбонаты Na, подвижный SiO2
Опресненные гипсовые 0,5-3 Гипс и гидрокарбонат Са
нейтральные
Слабоминерализован- 3-7 Гидрокарбонаты и сульфаты Na,
ные щелочные иногда хлориды
Минерализованные 5-15 Сульфаты Na, Mg и Са, примесь
сульфатные хлоридов
Сильноминерализован- 20-50 Хлориды Na и Mg, сульфаты Mg
ные хлоридные
Рассолы 70-200 Хлориды Mg и Са
Крепкие рассолы 300-600 Сульфаты Mg, хлориды
Грунтовый поток медленно (в глинах 1 м/год, в суглинках
1 м/сут, в песках и галечниках 2—5 м/сут) перемещается от возвышенных территорий к понижениям, долинам рек, озерам, морскому побережью либо в бессточные замкнутые понижения При глубине 0,5—3 м грунтовые воды через свою капиллярную кайму непосредственно участвуют в почвообразовании. При-
341
ближаясь к поверхности в испарительном водном режиме, они испаряются и оставляют в почве принесенные вещества (процесс засоления).
Минерализация грунтовых вод постепенно возрастает в направлении их движения по мере удаления от источника питания. При этом происходят противоречивые процессы: с одной стороны, в воды поступают все новые порции растворенных веществ, а с другой — часть веществ достигает насыщения и начинает выпадать в осадок по пути потока. Постепенно происходит дифференциация компонентного состава по степени растворимости веществ: возрастает концентрация более растворимых компонентов и уменьшается относительная доля менее растворимых. Расходуясь на испарение и транспирацию и постепенно трансформируясь по компонентному составу по мере движения, грунтовый поток со временем создает резко выраженную закономерную пространственную дифференциацию веществ в направлении своего движения. При этом создаются последовательные геохимические пояса аккумуляции в пространстве продуктов выветривания и почвообразования, соответствующие месту и времени насыщения потока данным компонентом.
