почвоведение ганжара. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений
 Скачать 7.4 Mb.
|
|
Часть I. МЕСТО ПОЧВ В СИСТЕМЕ ГЕОСФЕР. ФАКТОРЫ И ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ Глава 1. Строение и состав сфер Земли Земля имеет концентрическое строение, ее внутренняя часть подразделяется на три основные оболочки, или геосферы: земную кору, мантию и ядро. Земная кора, или литосфера имеет наибольшую толщину под материками — 30-80 км, под океанами — 310 км. Под материками она состоит из трех слоев: наружного, или осадочного мощностью 2-5 км, среднего — гранитного — 1535 км, нижнего — базальтового. Под океанами земная кора состоит только из базальтового слоя, перекрытого тонким слоем (до 1 км) донных отложений. В направлении от поверхности к центру Земли происходит увеличение плотности с 2,7 г/см3 до 1217 г/см3 в центре ядра, температуры — от 600-1000°С в нижних слоях литосферы до 5000°С в ядерной части и давления — от
Практическому изучению доступна очень небольшая часть Земли. Самые глубокие скважины достигают глубины в пределах 10 км. Верхний слой литосферы представлен корой выветривания, которая подразделяется на древнюю — мощностью до 300-400 м и современную — мощностью в несколько метров или десятков метров. Верхний слой коры выветривания мощностью от нескольких см до 2-3 м представлен почвенным покровом, или педосферой. Литосфера сложена магматическими, метаморфическими и осадочными породами, состоящими из различных минералов. Химический состав литосферы на 99% представлен оксидами кремния, алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия и титана. История земной коры. Общий возраст земного шара исчисляется величиной от 4-6 до 8-10 млрд лет. Процессы формирования литосферы земного шара продолжаются около 2,5 млрд лет, это время, когда начали формироваться осадочные породы и появи- 1 8  Рис. 1.1. Строение Земли (Ковриго В.П., 2000) лась жизнь на Земле. Появление первых лесов и формирование первых почв началось в девоне (табл. 1.1), примерно 300-400 млн лет назад. На большей части суши земного шара современный почвенный покров сформировался лишь во второй половине современного четвертичного геологического периода, или антропогена. Продолжительность антропогена исчисляется, примерно, 1,5
В ледниковый период огромный европейский ледниковый щит достигал более 2 км мощности, покрывая площадь 5,5 млн. квадратных километров. Ледники и образовавшиеся при таянии льдов водяные потоки проделывали большую геологическую работу и оставили после себя своеобразные ледниковые и водноледниковые отложения. При таянии ледников большое количество воды поступало в северные и южные моря, которые выходили из берегов, наступая на сушу (морские трансгрессии). При последующем отступлении на значительных площадях остались морские отложения. Доледниковый почвенный покров был смыт почти полностью. С момента исчезновения материковых льдов на территории России прошло всего 10-12 тыс. лет. Таким образом, возраст материнских пород и почв Русской равнины исчисляется величинами 10-12 тыс. лет. Структура земной коры. На поверхности Земли выделяются материки и океанические впадины. На материках устанавливаются платформы и складчатые геосинклинальные системы. Платформы представляют собой древние, устойчивые участки земной коры, характеризуются двухъярусным строением. В основании залегает кристаллический или складчатый фундамент, который перекрыт сравнительно тонким слоем (2-5 км) осадочных пород. Примерами древних платформ являются Русская и Сибирская, которые испытывали только слабые вертикальные движения с весьма незначительной магматической деятельностью. Складчатые системы — геосинклинали выделяются узкими полосами. Для них характерны интенсивные вертикальные движения земной коры и излияния магмы. Горные системы Кавказа, Памира и другие образовались на месте геосинклиналей. Современные геосинклинали прилегают к Охотскому и Японскому морям, к Малайскому архипелагу. Землетрясения и вулканическая деятельность на Камчатке и Курильских островах приурочена к современным геосинклиналям. Поверхность литосферы граничит с атмосферой и гидросферой. Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Плотность атмосферы убывает с высотой, и она постепенно переходит в межпланетное пространство. Атмосферный воздух состоит из азота — 78,1%, кислорода — 20,1%, аргона — 0,9% и углекислого газа —
20
Атмосфера пропускает 3/4 солнечного излучения и задерживает длинноволновое излучение земной поверхности, тем самым увеличивая общее количество тепла, используемого на развитие природных процессов на поверхности Земли. Космические и атмосферные агенты — свет, тепло, осадки, ветер — проводят огромную работу в процессах выветривания и почвообразования и создают условия для существования жизни на Земле. Гидросфера — прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и литосферой, включающая океаны, моря и континентальные водные бассейны (озера, реки, лед-1.1. История-развития Земли. Главнейшие события (по данным геохронологической таблицы 1969 г.)
ники). Гидросфера покрывает 70,8% земной поверхности. Основная часть (98,3%) массы воды сосредоточена в морях и океанах, 1,65% в материковых льдах и только 0,45% в пресных водах рек, озер и болот. Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Вода гидросферы растворяет в себе воздух атмосферы, кислород которого используется для жизнедеятельности огромного количества организмов, населяющих гидросферу. С этой точки зрения гидросфера является частью биосферы. Вода гидросферы, испаряясь, поступает в атмосферу и выпадает в виде осадков. Главные катионы морской воды (натрий, магний, калий, кальций) образовались в результате выветривания горных пород материков и последующего переноса водами рек в моря и океаны. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Подавляющая часть осадочных горных пород и такие ценные полезные ископаемые как нефть, уголь, бокситы, разнообразные соли образовались в прошлые геологические эпохи в различных водоемах. Особое свойство гидросферы — плодородие, соизмеримое с плодородием почв. Это свойство еще в очень малой степени используется человеком. Биосфера — это особая биокосная оболочка Земли, в которой обитают живые организмы. Основы учения о биосфере были заложены российским ученым В.И.Вернадским, положившим начало науки биогеохимии. Существенный вклад в развитие этой науки внесли Б.Б.Полынов, А.П.Виноградов, В.Н.Сукачев, В.А.- Ковда и другие исследователи. Пределы биосферы охватывают тропосферу, гидросферу и верхний слой литосферы, в основном кору выветривания. Верхняя граница биосферы находится на высоте 10-12 км, где были обнаружены бактерии и их споры, нижняя граница проходит на глубинах 2-3 км, где также были обнаружены микроорганизмы в нефтеносных водах. Основная же масса микроорганизмов на суше не проникает глубже нескольких десятков, реже — сотен метров. В гидросфере жизнь проникает до дна мирового океана, то есть до глубин более 10 км. Внутри биосферы можно выделить отдельные слои, или оболочки, в которых наблюдается повышенная концентрация живых организмов, и процессы с их участием являются ведущими в функционировании этих систем. К ним можно отнести наземные оболочки, включающие растительный и почвенный покров, животный мир, водные экосистемы и мелководные оболочки, донные экосистемы. Мощность этих оболочек значительно меньше и измеряется метрами и десятками метров. Взаимодействие живой и неживой материи в 2 4их оболочках, так же как и в почвах, создало условия для суще- этв0Вания живых организмов. В этом смысле можно говорить о том чт0 все биокосные системы биосферы обладают плодородием в широком смысле этого слова. |