Первичные минералы в профиле подзолистых почв на главнейших типах разновозрастных ледниковых отложений Русской равнины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, кандидат биологических наук Тимошенко, Екатерина Евгеньевна

• Тимошенко, Екатерина Евгеньевна
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Тимошенко, Екатерина Евгеньевна

Введение.

Глава 1. История формирования почвообразующих пород в четвертичном периоде на севере Русской равнины.

Глава 2. Минералогический состав основных типов ледниковых отложений Русской равнины.

Глава 3. Объекты и методы исследования.

Глава 4. Минералогический состав подзолистых почв.

Глава 5. Роль подзолообразования в изменении минералогического состава крупных фракций ледниковых отложений.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Первичные минералы в профиле подзолистых почв на главнейших типах разновозрастных ледниковых отложений Русской равнины»

Глубокое изменение физико-географических условий в четвертичном периоде сыграло решающую роль в формировании современного облика севера Русской равнины и Балтийского щита. Чередование периодов оледенений и межледниковий привело к появлению разнообразных по генезису, составу и возрасту ледниковых отложений, которые, залегая на поверхности, повсеместно служат почвообразующими породами. В то же время, для вышеуказанных регионов одним из наиболее распространенных почвообразующих процессов является подзолистый. Следует учитывать, что подзолообразование характерно не только для голоцена, но и для периодов межледниковий, что подтверждается данными палеогеографических реконструкций. Изучение минералогического состава главнейших типов ледниковых отложений было бы неполным без учета тех изменений в составе почвообразующих пород, которые связаны с подзолообразованием.

Минералогии ледниковых отложений посвящено достаточно большое количество работ. Влияние подзолообразования на эти отложения также обсуждалось многими исследователями. Однако, практически во всех работах основное внимание уделяется изучению илистой фракции, а минералогический состав песчаных и пылеватых фракций обсуждается крайне редко. В тех случаях, когда такие исследования проводились, изучались, главным образом, тяжелые минералы. В то же время, исследованию минералов легкой фракции, доминирующих в составе подвергающихся изменениям четвертичных пород, посвящено значительно меньшее количество исследований.

В нашей работе основное внимание уделяется изучению минералогического состава крупных фракций подзолистых почв. Такие исследования позволяют решать вопросы, связанные с масштабами разрушения минералов в процессе подзолообразования в почвах на различных типах ледниковых отложений. В связи с этим представляет интерес и оценка роли подзолистого процесса в изменении литологии ледниковых отложений. Исследования в области минералогии крупных фракций необходимы и для комплексной характеристики состава ледниковых отложений, для выявления зависимости состава пород от их возраста и генезиса.

Почвы, представленные в работе, образованы при совокупном действии процессов, приводящих к формированию подзолов, подзолистых или дерново-подзолистых почв с четко выраженным элювиальным горизонтом Е.

Объектами исследования явились гранулометрические фракции > 0,01 мм, выделенные из подзолистых почв Мурманской, Архангельской, Костромской и Московской областей. Все разрезы заложены в пределах распространения отложений валдайского, московского и днепровского оледенений. Почвообразующие породы различны не только по возрасту, но и по составу и генезису и представлены моренами, покровными суглинками, двучленными и флювиогляциальными отложениями.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Тимошенко, Екатерина Евгеньевна

Выводы

1. Изучение минералогического состава крупных фракций подзолистых почв, сформированных на главнейших типах разновозрастных ледниковых отложений Русской равнины (в пределах Мурманской, Архангельской, Костромской, Московской областей), обнаружило различия, связанные с возрастом и, соответственно, степенью выветрелости отложений.

2. В ряду от молодой морены Мурманской области (валдайское оледенение) к выветрелым отложениям Костромской области (днепровское оледенение) в почвах наблюдается закономерное уменьшение весового выхода тяжелых минералов (удельная масса > 2,9), сопровождающееся уменьшением количества неустойчивых к выветриванию компонентов в их составе. В группе легких минералов (удельная масса < 2,9) в составе песчаных фракций в том же направлении падает содержание суммы полевых шпатов.

3. Минералогический состав почв на различных вариантах покровных отложений (супеси, покровные суглинки, двучленные отложения) обнаруживает четкую связь с подстилающей мореной, отражая как особенности ее состава, так и степень выветрелости.

4. Наблюдаемая в почвах на двучленных отложениях общность минералогического состава верхнего облегченного наноса и подстилающего моренного суглинка, свидетельствует в пользу флювиогляциальной природы двучленности.

5. Изучение минералогического состава крупных фракций по профилю подзолистых почв обнаруживает закономерное уменьшение содержания неустойчивых к выветриванию минералов в горизонте Е, свидетельствующее о их разрушении, однако степень изменений не одинакова. Она наиболее значительна в почвах на молодых относительно слабовыветрелых отложениях и затухает по мере увеличения их возраста и, соответственно, степени выветрелости.

6. Одним из характерных следствий изменения полевых шпатов в процессе подзолообразования является их дробление во фракциях песка с одновременным накоплением во фракции крупной пыли.

7. Изменение минералогии песчано-пылеватых фракций ледниковых отложений в процессе подзолообразования может рассматриваться в качестве одного из факторов генезиса литологии ледниковых отложений Русской равнины

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Тимошенко, Екатерина Евгеньевна, 1999 год

1. Апарин Б.Ф., Рубилин Е.В. Особенности почвообразования на двучленных породах Северо-Запада Русской равнины. - Л., 1975. 196 с.

2. Базилевская Л.И., Судакова Н.Г. Зависимость литологии лёссов от подстилающих пород в центральной России // Вестник МГУ. Сер. 5. География. № 1, 1986. С. 5-15.

3. Берг Л.С. О почвенной теории образования лесса /Известия Географического института. Вып. 6, 1926. С. 1-20.

4. Бирина А.Г. Минералогический и химический состав структурных элементов дерново-подзолистых и глеевых почв на покровных суглинках: Автореф. канд. дисс. М., 1980. 25 с.

5. Быстрое Ю.В. Особенности формирования минералогического профиля подзолистых почв центра Русской равнины. Автореф. канд. дисс. М., 1992. 21 с.

6. Быстрое Ю.В., Седое С.Н., Шоба С.А. Оценка преобразования минералов крупных фракций в профиле подзолистой суглинистой почвы // Вестн. МГУ. Сер. 17, Почвоведение. 1993. № 1. С. 30-37.

7. Васильевская В.Д. Почвы южнотаежного Заволжья в пределах Костромской области. В сб. Структура и динамика экосистем южнотаежного Заволжья. М., 1989, с. 5-35.

8. Васильевская В.Д., Иванов В.В., Тимошенко Е.Е. Подзолобразова-ние и генезис литологии ледниковых отложений // Вестник Моск. ун-та, сер. 17, Почвоведение, № 4, 1998. С. 3-8.

9. Величко A.A., Морозова Т.Д., Чичагова O.A. Микулинский горизонт ископаемой почвы; его особенности и стратиграфическое значение / Бюлл. МОИП, отд. геологии, том XXXV (46), № 6, 1960, с. 144-145.

10. Верба М.П. Внутригоризонтное выветривание в разных типах почв таежной зоны Европейской территории СССР. Автореф. канд. дисс. М., 1987. 25 с.

11. Верба М.П. Минералы крупных фракций в таежных почвах с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. 1992. N2. С. 129-145.

12. Герасимов И.П. Рельеф и поверхностные отложения Европейской части СССР. «Почвы СССР», т. 1. Условия почвообразования и характеристика главнейших типов почв. М., 1939. 403 с.

13. П.Герасимов И.П., Марков К.К. Четвертичная геология. М., 1939. 364 с.

14. Герасимов И.П., Шукевич М.М. Петрографический состав некоторых типов почвообразующих наносов СССР. Проблемы сов. почвоведения, сб. 8, 1938. 119 с.

15. Глинка К.Д. Минералогия, генезис и география почв. М., «Наука», 1978. 280 с.

16. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М. 1972.292 с.

17. Иванов В.В. О возможной роли поверхностных почвенно-элювиальных процессов в генезисе покровных отложений севера //Почвоведение. № 12. 1976. С. 27-34.

18. Иванов В.В., Белова М.Ю., Мешалкина Ю.Л. Минералы крупных фракций в профиле подзолов на разновозрастных песках Нечерноземья //Почвоведение, 1991,N 12, с. 62-71.

19. Иванов В.В., Вагнер М.В. О некоторых особенностях гранулометрии профиля дерново-подзолистых суглинистых почв окресно-стей АБС Чашниково // Вест. МГУ. Сер. 17, Почвоведение, 1987, N 1, с. 65-66.

20. Иванов В.В., Корионова A.B. Преобразование минеральной толщи в профиле песчаных подзолов // Вест. МГУ. Сер. 17, Почвоведение, 1986, N 2, с. 31-40.

21. Иванов В.В., Мешалкина Ю.Л. Метод количественного определения полевых шпатов и кварца в крупных фракциях почв // Вест. МГУ. Сер. 17, Почвоведение, 1990, N2, с. 36-39.

22. Иванов В.В., Мягкова А.Д. Методы минералогического анализа крупной фракции почв. Изд. Моск. ун-та, 1981. 78 с.

23. Иванов В.В., Мягкова А.Д. Оптическая диагностика первичных минералов почв. Изд. Моск. ун-та, 1997. 80 с.

24. Иванов В.В., Тимошенко Е.Е. Распределение минералов крупных фракций в профиле подзолистых почв на двучленных отложениях // Вестник Моск. ун-та, сер. 17, Почвоведение, № 2, 1998. С. 31-35.

25. Классификация и диагностика почв СССР. М., «Колос», 1977. 222 с.

26. Лепорский O.P. Преобразование первичных минералов в подзолистых почвах. Автореф. канд. дисс. М., 1990. 27 с.

27. Лепорский O.P., Седов С.Н., Шоба С.А. и др. Роль промораживания в разрушении превичных минералов подзолистых почв// Почвоведение. 1990. № 6. С. 110-116.4в.Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. М. «Высшая школа». 1974. 400 с.

28. Al Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы. М.: Недра, 1974. 242 с.

29. Лукашов К.И., Астапова С.Д. Геохимические особенности моренного литогенеза. Минск, 1971.

30. Лукашов К. И., Астапова С. Д. Изменение литолого-минералогического состава морен в процессе почвообразования // Почвоведение, N 7, 1970, с. 107-113.

31. Макеев А.О., Макеев О.В. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем основных криогенных ареалов севера Русской равнины. Пущино. 1989. 272 с.

32. Марков К.К. Главные изменения природы поверхности Земли в голоцене в кн. Палеогеография четвертичного периода. Изд. Моск. ун-та, 1965, с. 5-18.

33. Марченко А.И., Варфоломеев Л.А. О генезисе двучленных пород на Онего-Северодвинском междуречье / В сб. научных трудов ЛГПИ им. А.И.Герцена. Д., 1973, с. 83-127

34. Материалы по генезису и литологии четвертичных отложений. Минск, 1961.219 с.5в.Москвитин Л.И. Опорные разрезы плейстоцена Русской равнины. М., 1976.

35. Москвитш Л.И. «Теплые» и «холодные» межледниковья как основы стратиграфического подразделения плейстоцена. Материалы Всесоюз. совещания по изучению четвертичного периода. Т.1. М., 1961.

36. Московский ледниковый покров Восточной Европы. М.: Наука, 1982.

37. Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука. 1971. 175 с.

38. Ногина H.A. Влияние пород на подзолообразование / Труды почвенного института им. В.В. Докучаева, том XXVIII. Материалы по изучению генезиса почв. Изд. Акад. Наук СССР. M.-JL, 1948, с.105-195.

39. Оникаенко С.К. Специальные методы исследования породообразующих минералов в шлифах и препаратах. М., «Недра», 1972.

40. Плакхина Д.М. Минералогический состав песчаных почв юга лесной зоны Европейской части СССР: Автореф. канд. Дисс. М., 1987. 23 с.

41. Плакхина Д.М. Резервы элементов минерального питания и минералогический состав песчаных почв юга лесной зоны ETC. В сб. Минералогический состав и микростроение почв в решении вопросов их генезиса и плодородия. М., 1990. 159 с.

42. Плакхина ДМ., Фридланд В.М. Преобразование первичных минералов в железистом подзоле // Почвоведение, № 8, 1978, с. 99112.

43. Подзолистые почвы центральной и восточной частей Европейской территории СССР (на песчаных почвообразующих породах). Л., Наука, 1980. 200 с.

44. Пономарева В.В. Теория подзолобразовательного процесса. Изд. «Наука», М., Л., 1964. 380 с.

45. Попов А.И. Покровные суглинки и полигональный рельеф Боль-шеземельской тундры / В сб. «Вопросы географии, мерзлотоведения и перигляциальной морфологии». Изд. МГУ, 1962.

46. Попов А.И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). Изд. Мгу. 1967.304 с.

47. Почвенно-геологические условия Нечерноземья. Изд. МГУ, 1984. 608 с.

48. Почвы Клинско-Дмитровской гряды. М., 1970.

49. Роговой П.П., Самодуров П. С. Минералы и химические элементы в профиле сильнооподзоленных дерново-подзолистых почв Белоруссии, образовавшихся на лёссовых породах в кн. Почвообразующие породы и их роль в формировании почв БССР. Минск, 1962, с. 55-148.

50. Sl.Pode A.A. Почвоведение. Гослесбумиздат, 1955.83 .Рубилина Н.Е. Распределение минералов тонкопесчаной и круп-нопылеватой фракций в профиле дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1983. N И. с. 78-83.

51. Рухина Е.В. Литология ледниковых отложений. Л., 1973. 176 с.

52. Рябченков С. С. О минералого-петрографическом подходе к изучению генезиса покровных образований Русской равнины // Землеведение. Новая серия. Т. 5. 1960(а). С. 99-110.

53. Ъб.Рябченков С.С. О происхождении лёссов в свете минералогических данных // Бюллетень МОИП. Отд. геологии. Т. 32 (62), № 2, 1957.

54. Рябченков С. С. О происхождении лёссов и лёссовидных пород Русской равнины в свете минералогических данных // Бюллетень МОИП. Отд. геологии. Т. 35 (65), № 2,1960(6).

55. Самодуров П. С. Основные генетические типы лёссовых и лёссовидных пород Белоруссии в кн. Почвообразующие породы и их роль в формировании почв БССР. Минск, 1962, с. 36-54.

56. Сахарова М.С., Черкасов Ю.А. Иммерсионный метод минералогических исследований. Изд. Моск. ун-та, 1970. 90 с.

57. Соколов И.А., Макеев А.О., Турсина Т.В. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем // Почвоведение. № 5. 1983. С. 129-143.

58. Соколов И. А. Почвообразование на ледниковых и перигляциаль-ных равнинах. В сб. Почвы Нечерноземья и перспективы их сельскохозяйственного освоения. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева. 1977. С. 15-17.

59. Соколова Т.А. Химический и минералогический состав горноподзолистой почвы па граните Восточного Забайкалья / В сб. «Мерзлотные почвы и их режим». М., 1964. С. 5-27.

60. Таргулъян В. О., Соколова Т.А., Бирина А.Г. и др. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках. Аналитическое исследование. М., 1974, (а). 109 с.

61. Таргулъян В.О., Соколова Т.А., Бирина А.Г. и др. Организация, состав и генезис дерново-палево-подзолистой почвы на покровных суглинках. Морфологическое исследование. М., 1974, (б). 55 с.

62. Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов. М.: Недра, 1965. 306 с.

63. Тонконогов В.Д. Опыт статистического анализа географических закономерностей почвообразования на примере песчаных подзолов севера Русской равнины. Почвоведение, № 2, 1971, стр. 17-27.

64. Тонконогов В.Д., Градусов Б.П., Рубилина Н.Е. и др. К дифференциации минералогического и химического составов дерново-подзолистых и подзолистых почв // Почвоведение, № 3, 1987, с. 68-81.

65. Трутнев А.П. Минералогический состав почвенного профиля дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1938. № 5.

66. Фридланд В.М. Влияние степени выветрелости почвообра-зующих пород на процессы формирования почв в различных биоклиматических зонах // Почвоведение, № 12, 1970, с. 5-15.

67. Хотинский H.A. Голоцен Северной Евразии. М., 1977. 197 с.

68. Чернов В.П. Типичные подзолистые почвы Пермской области, сформированные на покровных суглинках // Почвоведение. 1965. №3.

69. Чижиков П.Н. Карта почвообразующих пород Европейской части СССР. Главное управление геодезии и картографии. М., 1969.

70. Шоба С. А., Иванов В.В., Комиссаров Е.С., Голъева A.A. Оценка преобразования полевых шпатов в профиле песчаного подзола северной тайги // Вест. МГУ. Сер. 17, Почвоведение, 1987, N 2, с. 3-9.

71. Шоба С.А., Седов С.Н., Замотаев И.В. и др. Преобразование полевых шпатов в подзолистых почвах // Почвоведение, 1989, N 4, с. 99-111.

72. Юбельт Р. Определитель минералов. М.: Мир, 1978. 326 с.

73. Ярилова Е.А. Методика подготовки почвенных образцов к определению минералогического состава крупных фракций. в кн. Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. «Наука», М., 1971, стр. 123-135.

74. Anbeek С. Mechanism and kinetics of mineral weathering undar acid conditions: Doctoral thesis. University of Wageningen, the Netherlands. 1994. 210 p.

75. Berner R.A., Holdren G.R. Mechanism of feldspar weathering. 2 -observation of feldspars from soils 11 Geochem. et Cosmochem. Acta. 1979. V. 43. №8. P. 1173-1186.

76. Baumler R., Zech W., Heuberger H., Weber-Dienfenbach K. Investigations on the intensity of weathering of soils developed from glacial and their relationship with the history of the landscape in the Mt. Everest region. Geoderma, 48, 1991, 223-243.

77. De Vore G. W. The surface chemistry of feldspars as an influence of their decompasition products // Th. Clays and Clay minerals. Proc.: 6th Nat. Conf. 1959.

78. Eswaran H. The alteration of plagioclases and augites under differing pedo-environmental conditions 11 Soil Sci. 1979. V. 30. N 3. P. 547-555.

79. Fichter J., Bonnaud P., Turpaut M.-P., Ranger J. Quantitative determination of minerals in acid forest soils. Z. Pflanzenernahr. Bo-denk., 1996, 71-94.

80. Fichter J., Turpaut M.-P., Dambrine E., Ranger J. Localisation of base cations in particle size fractions of acid forest soils (Vosges Mountains, N-E France). Geoderma 82, 1998, 295-314.

81. Frederickson A.F. Mechanism of Weathering // G. S. A. Bull. V.62.N9. 1956. P. 221-232.

82. Goldich S.S. A steady in rock-weathering. G. Geol., V. 46. 1939. P. 17-58.

83. Jackson M.L. Weathering of primary and secondary minerals in soils / Trans. 9 th. Intern. Congr. Sci. 4, 1968. P. 281-292.

84. Kronberg B.I.,Nesbitt H. W. Quantification of weathering, soil geochemistry and soil fertility. J. Soil Sci. 32, 1981, 453-459.

85. Nornberg P. Mineralogy of podsol formed in sandy materials in Northen Denmark. Geoderma. 24. N 1. 1980. P. 25-43.

86. Somasiri S., Huang P. M. The nature of K-feldspars of selected soils in the Canadian prairies // Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 1973.

87. Sverdrup H., Warjvige P. The geochemistry of chemical weathering. 1990. 49 p.

88. Turpaut M.-P., Baunnaud P., Fichter J., Ranger J., Dambrine E. Distribution of cation exchange capacity between organic matter and mineral fractoins in acid forest soils (Vosges Mountains, France). Eur. J. Soil Sci. 47. 1996. P. 545-556.

89. Wilson M.J. Chemical weathering of some primary rock-forming minerals // Soil Sci. V. 119. N 5. P. 349-355.

90. Wilson M.J., McHardy W.J. Experimental etching of microcline perthite and implications regarding natural weathering // J. of micro-scopi/ 1980. Vol. 120, pt.3. P. 291-302.