Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы . 4
2 Природные условия района исследования
2 1 Географическое положение 7
2.2Рельеф 8
2 3 Геологическое строение и почвообразующие породы 10
24Климат ... 12
2 5 Растительный покров 15
2.6 Почвенный покров .18
3 Палеогеография хибин в голоцене
3.1 История последнего оледенения в Хибинах и четвертичные отложения 22
3.2 Палеогеографические условия Хибин в голоцене 31
4. Объект и методы исследований
41 Объект исследований... .. ... . 45
4 2 Подходы, используемые при изучении эволюции почв 47
4 3 Методы исследований 51
5 Результаты и их обсуждение
5 1 Морфологические свойства почв 53
5.2 Химические свойства почв . . ... 55
5 3 Магнитная восприимчивость почв и пород 59
5 4 Гранулометрический состав почв 64
5.5 Минералогический состав почв 76
5.6 Валовой состав почв 91
5.7 Органическое вещество почв . ... 112
5.8 Возраст почв ... 134
6. Палеореконструкция условий почвообразования 136
Выводы 143
Литература
- Геологическое строение и почвообразующие породы
- Палеогеографические условия Хибин в голоцене
- Подходы, используемые при изучении эволюции почв
- Магнитная восприимчивость почв и пород
Введение к работе
Известно, что среди планетарных ландшафтов самыми «отзывчивыми» на любые изменения климата являются ландшафты перигляциальных «краев» биосферы -полярных и высокогорных областей (Голубчиков, 1996) Одним из древнейших центров многократных потеплений и похолоданий климата планеты на протяжении 1,5 млрд лет служит Хибинский горный массив, расположенный за Северным полярным кругом.
Горный массив в течение голоцена неоднократно подвергался ритмическим климатическим изменениям. На фоне общей деградации Валдайского оледенения каровые ледники Хибин испытывали четырехкратное повышение активности Отступая, они оставляли серии моренных валов Пульсирующие изменения климата отражались развитием приледниковых ландшафтов
В периоды потепления и стабилизации склоновых процессов педогенез преобладал над морфолитогенезом В периоды похолоданий голоценовое почвообразование прерывалось накоплением нового наноса Голоценовые почвы, погребенные естественным путем вследствие подавления почвообразования осадконакоплением, широко развиты в аккумулятивных и транзитно-аккумулятивных ландшафтах троговых долин Погребенные почвы и перекрывающие их осадки с более поздними, в различной степени сформированными почвами, отражают ритмы почвообразования и морфолитогенеза в голоцене
Несмотря на уникальность Хибин с палеоландшафтной и палеоклиматической точек зрения, серии голоценовых морен в Хибинах до сих пор слабо изучены и не датированы Палеопочвенные исследования ранее не проводились, опубликованных данных по голоценовым погребенным почвам практически нет Между тем, почвенный покров хорошо отражает динамику распада последнего оледенения Погребенные почвы дают возможность изучения эволюции голоценовых почв, которая служит отражением эволюции окружающей природной среды
Почвы являются одним из наиболее информативных объектов исследования благодаря высокой инерционности их свойств и наличия у них информационной функции. Проблема эволюции почв занимает определенное место в общей теории генетического почвоведения как проблема расшифровки (прочтения) временной последовательности становления и изменения свойств почв в меняющейся природной среде
Важность изучения почв, как с реликтовыми унаследованными свойствами и признаками, так и погребенных, отражающих прошлые периоды почвообразования,
подчеркивается многими авторами с точки зрения возможности реконструкции палеосреды, понимания истории ландшафта
Основной целью работы было изучение эволюции почв высокогорной части Хибинского массива в голоцене и палеореконструкция истории развития ландшафта Задачи.
Исследование реликтовых признаков и наиболее инерционных свойств почв троговых долин и выяснение причин их формирования
Датирование погребенных горизонтов и изучение хронорядов почв на разных моренных стадиях горных оледенений.
Восстановление основных этапов эволюции почв и динамики распада голоценовых оледенений на основе применения палеопедологического метода.
Палеоклиматическая и палеоландшафтная реконструкция событий голоцена в юго-западной части Хибинского горного массива
Впервые применялся палеопедологический метод для восстановления основных этапов эволюции почв и изучения динамики распада голоценовых оледенений, а также для палеоклиматической и палеоландшафтной реконструкции событий голоцена в Хибинском горном массиве На основе радиоуглеродного датирования почв впервые для региона выявлены моренные стадии горных оледенений. Показано, что голоценовое почвообразование протекало на моренах горных оледенений, а не на покровной морене, типичной для Кольского полуострова
Изучение эволюции почв территории позволяет приблизиться к более полному пониманию развития высокогорных ландшафтов Хибинского горного массива в голоцене, а также служит необходимым условием для комплексного изучения природной среды региона и для решения вопросов прогнозирования изменений климата
Информация о структуре почвенного покрова горных территорий может послужить целям землепользования и ресурсологии
Материалы исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ. Основные положения диссертационной работы были представлены на международных научных конференциях: «Ломоносов-2005», «Ломоносов-2006» (г Москва), «VIII Докучаевские молодежные чтения» (г Санкт-Петербург, 2006), «Устойчивость экосистем и проблема сохранения биоразнообразия на Севере» (г Кировск, 2006) По материалам диссертации опубликовано 7 работ, из них 3 статьи
Выражаю глубокую признательность научным руководителям д б н профессору А.С. Владыченскому и к б н старшему научному сотруднику Института Экологического Почвоведения МГУ Н О. Ковалевой за руководство в проведении исследований, всестороннюю помощь и поддержку. Благодарна к б н. В В Иванову за помощь в проведении исследований минералогии крупной фракции почв и сотрудникам кафедры общего почвоведения за внимание, ценные советы и замечания по ходу работы
Геологическое строение и почвообразующие породы
Территория Кольского полуострова занимает северо-восточную часть Балтийского кристаллического щита, сложенного древними породами архейского и протерозойского возраста (Полканов, 1936) Центральную часть полуострова занимают протерозойские осадочно-метаморфические комплексы
В геологическом отношении Хибинский массив представляет собой род лакколита, образовавшегося вследствие интрузии щелочных магматических масс сквозь породы древнего кристаллического щита Время интрузии точно не установлено, различные авторы относят его к разным периодам второй половины палеозоя, от девона до перми. Куплетский (1928) называет его «последевонским». Наиболее вероятно предположение, что интрузия относится ко времени Герци некой складчатости и, может быть, связана с ней (образование трещин в древнем щите)
Связь рельефа Хибинских гор, имеющих в плане кольцевое строение, с геологическим строением наблюдается наиболее отчетливо: контуры его определяются границами распространения пород Массив сложен нефелиновыми сиенитами, представляющими собой интрузии щелочной магмы, приуроченные к глубоким тектоническим разломам земной коры (Никонов, Переверзев, 1989)
Древние кристаллические породы почти повсеместно прикрыты рыхлыми четвертичными отложениями мошностью от долей метра до 100-150 м в глубоких депрессиях коренного рельефа (Лаврова, 1960). Они отсутствуют на вершинах тундр и на крутых склонах Четвертичные отложения Кольского полуострова представлены частично морскими, но главным образом континентальными отложениями, из которых преобладают ледниковые Особенно широкое распространение имеет морена, а также водно-ледниковые отложения (флювиогляциальные и озерно-ледниковые), относящиеся ко времени последнего оледенения Менее значительным развитием пользуются другие типы четвертичных отложений К горным массивам приурочены главным образом элювиальные и делювиальные отложения
Основными факторами образования элювиальных отложений в четвертичный период на Кольском полуострове являлись колебания температуры и морозное выветривание Разрушение горных пород происходило главным образом путем механического дробления Химические процессы при четвертичном выветривании на Кольском полуострове имели подчиненное значение (Ферсман, 1941) Несмотря на наличие факторов, замедляющих выветривание, краткость теплого времени года, низкие летние температуры, изолирующее действие снега и рыхлых отложений, химическое выветривание, как установлено М Д Дорфманом (1972), происходит даже в самое холодное время года Физико-географическая обстановка способствует значительному опережению физического выветривания над химическим На основании гранулометрических кривых элювиально-делювиальных отложений А П Афанасьев (1977) приходит к выводу, что при выветривании кристаллических пород в четвертичное время важную роль играет физико-химическое выветривание Содержание глинистой фракции в мелкоземе элювиально-делювиальных отложений в среднем составляет 3 %, те достаточно низкое, а также присутствие в ней неразложенных силикатов и аморфного вещества, дают основания считать, что химическое выветривание в мелких фракциях, так же как и в крупных, играет подчиненную роль О сравнительно слабом химическом выветривании кристаллических пород в антропогене свидетельствует также наличие в элювиально-делювиальных отложениях неустойчивых и даже весьма неустойчивых минералов
Однако следует заметить, что образование мелкозема не является исключительно результатом физического выветривания, а обусловлено также процессами гипергенного минералообразования (Добровольский, 1972)
Сильному развитию элювиальных отложений в Хибинском массиве способствует так же слабая устойчивость нефелиновых сиенитов против процессов морозного выветривания. Свойство хибинских пород быстро разрушаться в зоне выветривания является, по-видимому, следствием их крупнозернистости, неравномерной, но часто очень густой трещиноватости и присутствием нефелина в качестве породообразующего минерала в нефелиновых сиенитах (Арманд, 1964)
Грубообломочный материал в массе рыхлых отложений и на поверхности плато полностью соответствует составу коренных пород (Добровольский, 1972; Афанасьев, 1977).
Разграничить элювий от делювия, по мнению исследователей, на территории Хибинских тундр, невозможно Детювиальные отложения, образованные в результате смыва дождевыми и талыми водами более мелких частиц из элювиального покрова вершин и продуктов выветривания коренных пород со склонов, тесно смешаны с элювием, те представляют собой элювиально-делювиальные и коллювиальные отложения. Элюводелювий является широко распространенными покровными отложениями на платообразных горных массивах, в которых проявляется исключительная тесная связь с подстилающими кристаллическими породами. Материал отличается полной несортированностью, представляет собой угловатые, неокатанные обломки пород разной величины, т е следы окатанности и длительного переноса в целом отсутствуют На элюводелювий нефелиновых сиенитов на горных склонах сформированы подбуры Полигенетичные почвы луговин развиты преимущественно на водно-ледниковых отложениях Четвертичный покров Хибинского массива, представленный главным образом моренными отложениями, неразрывно связан с историей последнего оледенения полуострова.
Палеогеографические условия Хибин в голоцене
Распад Валдайского оледенения в горных системах Кольского полуострова начался позднее, чем в более южных районах, - на границе позднего и среднего голоцена. Время таяния льдов во внутренних частях Кольского полуострова, насколько позволяют судить имеющиеся палеогеографические материалы, затянулось до конца бореального времени (7500-7000 лет назад) Таяние основной массы льдов в Белом море произошло во время аллередского потепления (около 11500 лет назад) Вместе с тем внутренние части Кольского полуострова не содержат голоценовых отложений старше атлантического и конца бореального периода (по Блитту и Сернандеру)
Развитие приледниковых ландшафтов во многом отражало пульсирующее улучшение климатических условий периода голоценовых бассейнов Вслед за отступлением ледника в результате влияния теплых вод Атлантики на Кольский полуостров через Скандинавию проникла растительность, имевшая субширотную зональность, которая в конце трансгрессии портляндия сменилась субмеридиональной по восточной периферии Скандинавии, Северной Карелии и Северной Финляндии. Субширотная, точнее, параллельная берегу моря, зональность восстанавливалась после таяния льдов в бореальную и атлантическую фазы Длительность бореальной фазы объясняется северным положением территории (Манаков, 1970)
Сводная схема палеогеографических условий голоцена Кольского полуострова предложена Р М Лебедевой (таблица 1) Данная схема в целом синхронна со схемами, предложенными другими исследователями Кольского полуострова (Соломина, 1999; Арманд и др, 1969, Лаврова, 1960) и Финляндии (Лебедева, 1969). Итак, до предбореального периода природная зональность на Кольском полуострове была обусловлена, главным образом, отступающим ледником Судя по спорово-пыльцевым и радиоуглеродным данным (Соломина, 1999), на Кольском полуострове в раннем голоцене господствовали разреженные березовые леса, однако подзона лесотундры была шире современной вплоть до начала бореального периода 9000-8000 л н На вершинах гор, остававшихся свободными ото льда, существовали лишайниково-разнотравно-зеленомошные или кустарничковые тундровые ассоциации (Арманд и др., 1969)
В конце предбореального - начале бореального периода происходило массовое формирование камов, распадение ледника на отдельные глыбы и образование крупных озерных бассейнов Главной лесообразующей породой была береза благодаря более быстрому распространению, иногда к ней примешивалась сосна (Арманд и др, 1969; Лаврова, 1960)
Бореальный возраст имеет «верхняя озерная граница» в тектонических впадинах крупных озер центральной части Кольского полуострова Соотнесение с бореальным временем начальной фазы послеледникового развития озер на Кольском полуострове подтверждается и временем начала накопления озерных осадков, установленным по результатам спорово-пыльцевого анализа в большинстве озерных водоемов (История озер Восточно-Европейской равнины, 1992) Около 8500 л.н зимы на равнинах Кольского полуострова были теплее современных на 2-3С, лета - прохладнее на 5-6 С Увлажненность превышала современную
Перед началом атлантического периода, после 8500 л н, отмечалось похолодание, когда средние температуры июля упали на 2-2,5С ниже современных В спорово-пыльцевых спектрах озер этот период зафиксирован увеличением в спектре пыльцы березы древовидной в лесах, по берегам озер преобладали тундровые сообщества из верескоцветных, багульника и карликовой березки. В этот период началось каровое оледенение Хибин на фоне общей деградации Валдайского оледенения Конечные морены ледников этого возраста - самые древние голоценовые гляциальные формы - и образуют первую стадию в динамике голоценового оледенения Хибин. На Кольском полуострове в этот период отмечено сокращение лесов и формирование многолетней мерзлоты на повышенных элементах рельефа Первая стадия голоценового оледенения Хибин соответствует стадии оледенения гшниц в Альпах (Рябцева, 1970)
Направленное потепление началось 7900 л н Довольно благоприятные температурные условия способствовали пышному развитию травянистого покрова, замещению в лесах березы сосной Распространение ольхи и появление отдельных зерен пыльцы липы указывают на продвижение лесов к северу по сравнению с предыдущим периодом
По обобщенным спорово-пыльцевым данным на территории бывшего СССР выделяется три термических максимума бореальный (8300-8900 л н), атлантический (5000-6000 л н) и суббореальный (3400-4200 л н) Причем атлантический и суббореальный проявился яснее всего в Европейской части СССР (Хотинский, 1977)
Атлантический климатичес сий оптимум в Хибинах датируется интервалом времени от 6000 л.н до 4800 л.н., когда среднегодовая температура была на 3-4 С выше современной (июль), а количество осадков больше, чем сегодня, примерно на 50 мм (Едина и др, 1995) Судя по данным ТВ Ващаловой (1987), в Хибинах положительные аномалии температур реконструированы для периода около 6000-5000 л.н Вопрос о ходе увлажненности в период оптимума во многом остается открытым. Большинство исследователей склонно считать, что в Хибинах потепление сопровождалось повышением увлажненности На Кольском полуострове и в Скандинавии господствуют сосновые леса, многолетняя мерзлота деградирует. К этому периоду относится заселение Швеции (3510±100, 4210± 100 лет до н э), а так же неолитические стоянки на полуострове Рыбачьем и в Норвегии, позднее исчезнувшие (Рябцева, 1970) По данным о горах Скандинавии можно считать, что верхняя граница леса поднималась на 250-300 м по сравнению с современной, т е. проходила на высоте около 700 м Голоценовый озерный седиментогенез в горных ландшафтах начался в атлантическом периоде (История озер Восточно-Европейской равнины, 1992) Известно, что интенсивная миграция в водоемы химических элементов, в том числе и биогенных веществ, происходит в северотаежных ландшафтах, меньшая - в лесотундровом и слабая - в горных (Сергеева, 1974). В лесных ландшафтах формировались диатомиты, а в горных только диатомовые сапропели
Все последующие тысячелетия отмечены тенденцией направленного похолодания Относительные спады температур сопоставляются со временем 4600-4200 л н (даун) и после 3200 л н (эгезен) Их разделяет период существенного суббореального потепления 4200-3200 л н.
Подходы, используемые при изучении эволюции почв
Для восстановления истории развития современной почвы с целью реконструкции биоклиматических условий почвообразования, ландшафтных обстановок возможно использование различных методов изучения эволюции почв.
Почвы, обладая сенсорностью и рефлекторностью (Таргульян, Соколов, 1978), меняются в пространстве и времени вместе с условиями среды и отражают эти изменения в комплексе своих признаков Т е в почве находит отражение пространственно-временная структура ландшафта (Александровский, 1996)
При изменении факторов почвообразования свойства почв меняются по-разному Некоторые полностью исчезают, другие существенно изменяются, третьи сохраняются Сохранившиеся признаки дают возможность судить о предшествующих стадиях развития почв, в тч смене типов почвообразования. Почвы каждого типа почвообразования достигают зрелости через определенное время Для оценки скорости приближения почвы к зрелости используется понятие характерного времени Определение этого понятия А Д Армандом и ВО. Таргульяном (1974) выглядит следующим образом: "характерным временем природного тела, отдельного признака или процесса будем называть отрезок времени, необходимый для того, чтобы данное тело (признак, процесс), развивающееся под влиянием определенной и стационарной комбинации факторов среды, пришли в равновесие или квазиравновесие с этими факторами" Почвенный профиль в целом также имеет свое характерное время, определяемое биоклиматической обстановкой, положением в рельефе, литологией и др условиями. Очевидно, характерное время профиля в целом соответствует характерному времени наиболее медленно развивающегося признака Реально определить характерное время длительно развивающегося признака очень трудно Достаточно убедительно выглядят лишь самые общие представления о величине характерного времени разных признаков, генетических горизонтов и почв разных типов (таблица 3)
Остроумов (1988) предлагает понятие "инерционности" для определения свойства почвы, признака или процесса изменяться постепенно от одного равновесного состояния к другому при скачкообразном изменении условий почвообразования По - видимому, смысл терминов "инерционность" и "характерное время" идентичен, хотя "инерционность", на наш взгляд, лучше отражает физический смысл явления Таким образом, роль времени в почвообразовании можно конкретизировать в понятии "характерное время" или "инерционность", которые служат критериями для дифференциации факторов, процессов и свойств почв
Наибольшее значение в палеопочвоведении имеют методы, позволяющие выявить диагностические параметры, обладающие устойчивостью во времени и в меньшей степени подверженные диагенезу (Макеев, 2002)
Многими исследователями показана необходимость и возможность использования исследований органического вещества как самостоятельного метода познания и диагностики ископаемых почв Неоднократно было показано, что гумус погребенных почв не претерпевает после захоронения заметных вторичных изменений основных показателей гумусного состояния По составу и свойствам гумуса все рассмотренные различными авторами погребенные почвы имеют аналоги среди современных почв, что позволяет по гумусным показателям подобрать аналоги среди современных почв и определить неоднократную смену типов почвообразовательных процессов на территории
Сохранность состава гумуса почв во времени и корректность проведенных реконструкций палеоприродной среды подтверждается многочисленными сопоставлениями с реконструкциями, проведенными другими методами палеогеографического анализа палинологическим, литологическим, палеофаунистическим, палеогляциологическим и др Установлено, что общий тренд изменений реконструированный разными методами, совпадает Причем от плиоцена к голоцену сходство реконструкций, проведенных педогумусовым и др методами, возрастает (Дергачёва, 1988) По мнению ДС Орлова и ОН Бирюковой, погребенные почвы имеют важное палеогеографическое значение и могут служить ключом при решении многих вопросов истории земной поверхности. Несмотря на значительные внутригодичные флуктуации основных показателей гумуса (Дергачёва, 1984), содержание, распределение, состав гумуса, строение и свойства, а также внутрипрофильное изменение отдельных его компонентов могут служить вполне надежными диагностическими признаками, т.к. являются характерными для каждого почвенного типа, что отмечали еще Докучаев, Сибирцев, Тюрин, Кононова, Пономарева и др. . И В Тюриным впервые было подчеркнуто, что ископаемые почвы имеют значение как «характерные памятники физико-биогеографических условий прошлого» (Тюрин, 1965) В течение 40-70-х гг появляется ряд работ, в которых в принципе отмечается важность изучения органического вещества ископаемых почв (Морозова, Чичагова, 1968, Добродеев, Глушанкова, 1968) И если первые из авторов лишь отмечают возможность использования группового состава гумуса как одного из признаков при определении ископаемых почв, то уже в работе Морозовой и Чичаговой (1968) приводятся убедительные данные, свидетельствующие об относительной сохранности соотношения основных компонентов гумуса в древних почвах, формирующихся в различных условиях, и делается вывод, что это соотношение (несмотря на некоторые диагенетические преобразования гумуса) «остается все же характерным для определенного типа почвообразования». ОП Добродеев и НИ Глушанкова (1968) на большом фактическом материале, характеризующем органическое вещество разновозрастных ископаемых почв и рыхлых отложений двух удаленных и различных по истории развития территорий (Якутия и Приазовье), показали, что гумус в них с течением времени сохраняет первоначальные особенности
Магнитная восприимчивость почв и пород
Для поведения алюминия наблюдаются те же закономерности, что и для железа, однако он отличается значительно большей подвижностью По данным различных исследователей (Никонов, 1986; Ананко, Фридланд, 1983 и др.) сорбционные алюминийорганические гели обладают большей подвижностью, иллювиальные максимумы железа и алюминия не совпадают и алюминий концентрируется ниже железа. Кроме того, алюминий в отличие от железа, накапливается не локально, а по всей иллювиальной толще, максимум его содержания растянут Таким образом, одной из причин его накопления в погребенных толщах хр. Поачвумчорр, помимо разницы в литологии современной и погребенной почвы, может служить тот факт, что алюминий активнее выносится из современной толщи, и максимум его содержания накладывается на погребенную почву (таблица 8, р 12, 15, 22, 23, 25) Однако в разрезах верхних частей склонов при глубоком залегании погребенного горизонта встречается и бимодальное распределение алюминия с максимумом в современной и погребенной толще (таблица 8, р 8, 15, 21) Учитывая особенности поведения алюминия, можно предположить, что процессы его современного иллювиирования перекрывают иллювиальные максимумы былых этапов перераспределения по профилю
Таким образом, в исследуемых полигенетичных почвах проявляются тенденции иллювиально-элювиального распределения окислов не только в современной толще, но и в погребенной. Это может служить следствием прошлых этапов почвообразования. Чем ниже почва расположена по склону, а так же чем меньше мощность перекрывающей погребенную современной толщи, тем сильнее накладываются процессы современного иллювиирования окислов алюминия и железа
Реальная возможность миграции железа и алюминия в растворах в кислой окислительной обстановке заключается в передвижении их в виде различных органо-минеральных соединений. При этом достаточно высокая устойчивость этих соединений в растворе обеспечивается лишь при достаточно широком отношении воднорастворимых органических веществ к мобилизуемому железу и алюминию (Пономарева, 1964). При сужении этого отношения, увеличении концентрации растворов и сдвиге рН в сторону менее кислых значений устойчивость органо-минеральных соединений железа и алюминия резко снижается. Первый иллювиальный максимум содержания железа проявляется в большинстве случаев над погребенным горизонтом и перекрывает его лишь при неглубоком залегании последнего, что говорит о современном этапе иллювиирования Второй иллювиальный максимум, который проявляется в погребенной толще, мог образоваться за счет органического вещества погребенного горизонта. Иллювиальное накопление железа, по всей видимости, служит реликтом, свидетелем прошлого этапа почвообразования
Анализ соотношения концентраций пар элементов позволяет получить принципиально важную и новую информацию о свойствах почв и протекающих в них процессах (Орлов и др , 2005)
Отношения кремнезема к окислу алюминия низкие 1,5-2,0, что в два раза ниже, чем данные, приводимые для горно-тундрового пояса другими авторами (Переверзев и др, 1979; Никонов, 1987, Никонов, Переверзев, 1989 и др) Содержание алюминия, полученное нами, так же выше приводимых в два раза. То же наблюдается и для молекулярных отношений окисла алюминия к окислу железа Это, безусловно, объясняется присутствием нефелина как основного породообразующего минерала и обогащенностью алюминием изучаемых почв
Распределение отношений S1O2/R2O3 повторяет распределение S1O2/AI2O3. Распределение S1O2/AI2O3 имеет те же закономерности, что и описанное распределение S1O2/R2O3 Очевидно, что основной вклад в картину распределения полуторных окислов в этих условиях вносит алюминий.
В минеральном профиле подбура (р 27) наблюдается сужение отношения S1O2/R2O3 в иллювиальной части в горизонте Bf. В иллювиальной части накапливается как алюминий, так и железо
В дерновых почвах хр. Поатвумчорр в средней части профиля так же наблюдается накопление полуторных окислов В р 21 бимодальное распределение, два максимума накопления полуторных окислов в современной и погребенной толще соответственно. В р. 25 явно выделяется гор С, перекрывающий погребенную толщу В составе минералов крупной фракции этого горизонта значительно больше эгирина, и меньше нефелина, чем в других горизонтах, соответственно он резко обеднен алюминием В погребенной толще так же проявляется максимум накопления полуторных окислов в В горизонте. Таким образом, происходит вынос алюминия по всему профилю, молекулярные отношения S1O2/AI2O3 сужаются и в современном, и в погребенном горизонтах (таблица 8). При этом вынос алюминия в прошлых этапах почвообразования маскируется активным современным процессом
На хр. Тахтарвумчорр погребенные горизонты обеднены алюминием и обогащены кремнием Это обусловлено, прежде всего, различиями в минералогическом составе пород двух хребтов На хр Тахтарвумчорр меньше нефелина и больше полевых шпатов (микроклина). В погребенной толще под горизонтом [А] отношение SiCVRaCb сужается к В горизонту. Т е. в погребенной толще так же, вероятно, происходил вынос полуторных окислов в иллювиальную толщу, преобладает вынос алюминия, так как молекулярные отношения S1O2/AI2O3 сужаются от [А] к В
Таким образом, разница в литологическом составе хребтов и их экспозиции сказывается на степени дифференциации как погребенной, так и современной толщи Кроме того, принимая во внимание различное время формирования погребенных и современных почв, вполне можно предполагать, что вынос полуторных окислов из современной толщи - это лишь вопрос времени Погребенная толща дифференцирована по содержанию полуторных окислов за счет того, что формировалась более длительное время. Формирование современных толщ начало происходить относительно недавно, этого недостаточно для дифференциации по полуторным окислам, она могла еще не успеть произойти в условиях склона северо-восточной экспозиции.
Распределение молекулярных отношений БЮг/ТегОз (таблица 8) отличается от распределения S1O2/R2O3 Участие железа в миграции полуторных окислов значительно слабее, потому участие железа в миграции полуторных окислов не вносит существенных изменений в общую картину распределения SiCVR Cb
Однако почти во всех рассмотренных профилях в верхней части наблюдается сужение отношения БіОг/РегОз, что говорит о накоплении железа. Железо мигрирует по профилю значительно слабее алюминия. Однако и в погребенных толщах наблюдается незначительное сужение отношения БЮг/РегОз с глубиной, что может свидетельствовать о прошлых этапах миграции Современные процессы стирают черты прошлых этапов, однако объяснить сужение молекулярных отношений ЗЮг/РегОз в погребенных толщах из-за протекания только современных процессов вряд ли возможно.
Более активный вынос алюминия, чем железа из профилей почв современных подбуров подтверждается так же распределением отношения А Оз/ТегОз В верхней части профиля отношения узкие, расширяются к середине профиля. Неоднократно отмечалось различными исследователями, что для элювиального слоя горно-тундровых почв Хибин характерны узкие отношения АЬОз/ТегОз в силу очень активного выноса из него алюминия. Причина такого явления заключается, вероятно, в том, что нефелины, содержащие большое количество алюминия, наиболее податливы из всех представленных в породе минералов к химическому выветриванию
В почвах хр Поачвумчорр погребенные толщи характеризуются наиболее широкими отношениями АЬОз/ТегОз, что говорит об их обогащенности алюминием
В профилях изучаемых почв, кроме процессов нисходящего переноса веществ в виде растворов, происходит перенос илистого материала в суспензиях Однако исследуемые почвы развиваются в условиях Крайнего Севера с преимущественно физическим типом выветривания, на легких породах, когда в механическом составе почвы доля ила составляет около 3-4 %, и с глубиной его содержание может снижаться до нуля При этом в верхней половине профиля происходит накопление ила за счет накопления органического вещества и новообразования минерального ила (Таргульян, 1971) Относительно меньшая скорость образования мелкозема в нижних горизонтах естественно маскирует процессы привноса в них илистой фракции, так как при этом крайне затрудняется образование диагностического иллювиального максимума в механическом составе.
