ЗОНА КРАСНО-ЖЕЛТЫХ ФЕРРАЛЛИТНЫХ ПОЧВ [FERRALSOLS) ДОЖДЕВЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ

2.2.1. Распространение

Красно-желтые ферраллитные почвы (Ферральсоли) занимают на земном шаре площадь примерно 750 • 106 га и встречаются в Южной Америке (Бразилия), Африке (Конго, юг Центрально-Африкан- ской Республики), в западной Анголе, Гвинее, восточной части Мадагаскара), частично встречаются в Юго-Восточной Азии. Формируются на древних кристаллических щитах, на переотложенных покровных слоях древних поверхностей. Эти территории длительное время находились в условиях устойчивого геологического режима, который не нарушался ни складчатостью, ни процессами оледенения. Растительность представлена тропическими дождевыми лесами, влажными саваннами. Территории распространения характеризуются поверхностями со слабо выраженным рельефом. Часто сочетаются с Акрисолями, Нитосолями, камбисолями и Плинтосолями.

Генезис

Формирование красно-желтых ферраллитных почв (Ферральсолей) происходит под влиянием процесса тропической ферраллитизации. Процесс характерен для почв постоянно-влажных тропиков, залегающих на древних глубоковыветрелых поверхностях. Процесс ферраллитизации — это процесс наиболее глубокого преобразования минеральной части почвенной массы, при котором происходит распад не только первичных, но и вторичных алюмо- и феррисиликатов (Гарассовиц, Полынов, 1956; Зонн, 1958,1974; Фридланд, 1960,1964; Обер, 1974). Ферраллитизация характерна для тропических влажных климатов, где осадков выпадает более 800-1000 мм при одном или двух влажных сезонах, что определяет глубокое промачивание почвенной массы. При осадках меньше 800—1000 мм и равномерном их распределении преобладает феррсиаллитный процесс.

Ферральсоли формируются на древних и геоморфологически устойчивых, ровных или слабоволнистых поверхностях в условиях высоких температур и обильных осадков во влажных тропиках. Типичные профили приурочены к продуктам выветривания основных пород.

Общими диагностическими признаками красно-желтых феррал- литных почв (Ферральсолей) служат: процесс глубокого преобразования минеральной части; распад не только первичных, но и вторичных алюмо- и феррисиликатов; вынос продуктов разложения за пределы промываемой толщи; значительная роль железа в морфогенезе почв (окраска, структура); отношение Si02: Я203или Si02: А1203 в глинистой фракции менее 2,0—2,5; содержание во фракции пыли менее 5% способных к выветриванию первичных минералов; преобладание в илистой фракции каолинита. Процесс ферраллитизации ведет к образованию диагностического горизонта /erratic, который залегает в интервале глубин от 30 до 200 см.

При ферраллитизации происходят полное разложение всех первичных минералов, за исключением кварца, вынос продуктов разложения за пределы промываемой толщи и накопления в почвенной толще вторичных алюминия и железа в форме подвижных гидратов и каолина. Ферраллитное преобразование пород может достигать нескольких десятков метров. Молекулярные отношения в илистой фракции Si02/R203 и Si02/Al203 всегда менее 2,0—2,5.

Процесс ферраллитизации протекает в несколько стадий. В условиях экваториального влажного климата первоначально идет интенсивный гидролиз первичных минералов. Обильные и глубокофиль- трующиеся воды, которые содержат мало С02 и растворимых органических кислот (pH этих вод близок к 7,0), приводят к быстрому освобождению оснований. Bonifas( 1958), Leneuf{ 1959) отмечают, что комплексные силикаты испытывают полный гидролиз с освобождением не только окислов железа, но также кремнезема и алюминия. На этой стадии имеет место монтмориллонитизация глинистого материала.

При наличии слабокислой или даже щелочной среды кремнезем при глубоком дренировании имеет тенденцию к растворению и миграции, увлекая Са, Mg, К. Напротив, А1203 и Fe203, находясь вблизи своей изоэлектрической точки, нерастворимы и остаются на месте.

На последующих стадиях под влиянием выноса оснований профиль почв выше зоны выветривания довольно быстро становится кислым. Часть монтмориллонитовых глин уносится благодаря денудационным процессам за пределы данного ландшафта в речные долины и депрессии рельефа, давая начало формированию там вертисолей, а часть преобразуется на месте путем десиликации и дебазации через серию смешаннослойных образований в каолинит (В.А. Ковда, Н.Н. Розанов, 1988) и галлуазит.

Освобождающиеся при выветривании гидраты окислов железа в окислительной среде, бедной органическими кислотами, остаются на месте в форме пленок гетита (Fe203 • Н20) и гематита (Fe203) и равномерно окрашивают массу каолинита, сообщая выветривающейся толще охристо-желтый или красный цвет.

Освобождающиеся при выветривании и не участвующие в кристаллической решетке каолинита окислы алюминия кристаллизуются и образуют гиббсит или гидраргиллит (А1203 • ЗН20) и бе- мит(А12Оэ • Н20).

Содержание железа в ферраллитных продуктах выветривания зависит от содержания его в исходных породах: основные породы дают более железосодержащие ферраллитные и альферритные коры. Породы кислые, в которых значительную долю составляет остаточный кварц, а содержание железа относительно невысокое, дают феррал- литно-кварцевые коры. Коры с низким содержанием железа и высоким — окислов алюминия часто утрачивают красную окраску (ал- литные коры). Роль железа в морфогенезе ферраллитных почв очень существенна, она обусловливает окраску почвы, создает структуру. Важным диагностическим признаком будет являться соотношение А12Оэ : Fe203 в илистой фракции. По этому признаку различают:

  • а) аллитные А1203: Fe203 > 4,0;
  • б) ферраллитные А1203: Fe203 = 1,5;
  • в) альферритные (ферритные) А1203: Fe203 < 0,5. Граница между собственно ферраллитными и альферритными почвами точно не установлена, но она проходит приблизительно при соотношении 1:5.

Таким образом, красно-желтые почвы (Ферральсоли) формируются ферраллитным процессом почвообразования и при значительном проявлении процессов рубефикации, ожелезнения, ферритиза- ции.

Большинство почв имеет ярко-красный цвет, который обусловлен маловодными окислами железа. Процесс покраснения почв носит название «рубефикация», которое вызывается гематитом (Fe203), образующимся при высоких температурах почвы. При насыщении водой происходит переход окислов в гидратную форму (Fe203 —» Fe(OH)3) и почвы приобретают желтые тона.

У почв, формирующихся на коре выветривания, которые сохранили структуру исходной породы (литомарж), нижняя граница легко устанавливается: в сфере почвообразования вследствие воздействия корней и почвенной фауны утрачивается первоначальная структура породы, изменяется макро- и микроморфология.

Если во всей толще коры выветривания, лежащей in situ или пе- реотложенной и слагающей тот или иной тип рыхлых наносов (делювиальных, пролювиальных, аллювиальных), преобладают окислительные условия, то малоподвижные окислы железа сохраняются в выветривающейся толще и придают ей красный цвет.

Если же в отдельных частях выветривающейся толщи, благодаря постоянному или периодическому воздействию грунтовых вод, возникает восстановительный режим, то соединения железа переходят в закисные, подвижные формы и могут выноситься с общим потоком грунтовых вод или аккумулироваться в определенных частях коры выветривания (где восстановительная обстановка сменяется окислительной), образуя скопления плотных железистых конкреций различной формы. Горизонты скопления железистых конкреций называются латеритными[1] (плинтитовыми) горизонтами (диагностический горизонт plinth ic). Вынос или перемещение в коре выветривания железа сопровождается формированием отбеленных, лишенных значительной части железа горизонтов, которые своей светлой окраской обязаны каолиниту или галлуазиту.

На основной ферраллитный почвообразовательный процесс могут накладываться процессы оподзоливания, лессиважа, латеритизации (плинтизапии). Под пологом тропических влажных лесов с густой и разветвленной корневой системой, большим опадом, разнообразной почвенной мезофауной, среди которой особенно много различных видов термитов, почвообразованием захватывается значительная толща породы. В почвы поступает большое количество органических остатков, но и гумификация, и минерализация их идут очень быстро, чему способствуют высокие температуры (в тропиках свыше 20 °С в течение всего года) и постоянная влажность почвы, оптимальная для развития микроорганизмов. Поэтому содержание гумуса в почвах невелико, состав гумуса ульматно-фульватный.

Растворимые фракции фульвокислот в среде, бедной основаниями, глубоко проникают в почву и воздействуют на нее, растворяют полуторные окислы, связывают их в органо-минеральные комплексы, образующиеся благодаря большому количеству полуторных окислов и низкому отношению Сфульвокислот203 малой подвижности. Тем не менее в результате растворения наблюдается перераспределение полуторных окислов, особенно окислов железа: в коре выветривания они локализованы на отдельных участках (и образуют псевдоморфозы по выветрелым зернам железосодержащих минералов), а в почве рассеяны и равномерно прокрашивают почвенную массу, образуя местами мелкие зернистые выделения и микроконкреции (диаметром от 0,05 до 1,5 мм). Поэтому почвы имеют характерную структуру псев- допеска.

Для красно-желтых ферраллитных почв (Ферральсолей) характерно:

  • 1) интенсивное внутрипочвенное выветривание, до ферраллит- ной стадии;
  • 2) слабое или умеренное накопление гумуса ульматно-фульват- ного состава;
  • 3) накопление в илистой фракции каолинита (2Si02 • А1203 • • лН20);
  • 4) присутствие значительного количества гидратов окислов железа и алюминия.

Формирование почв в большой степени зависит от свойств материнской породы и условий дренажа. На почвообразующих породах, богатых основаниями, в верхней части хорошо дренируемых склонов образуются истинные ферраллитные почвы с высоким содержанием полуторных окислов алюминия и железа. В средней части склона ферраллитизация идет слабее и формируются слабоферраллитные почвы, где количество вновь образованного каолинита увеличивается относительно полуторных окислов. В нижней части склона или в плохо дренируемых депрессиях возникают условия для генезиса монтмориллонита, и идет образование черных тропических глин. На почвообразующих породах, бедных основаниями, интенсивно происходит образование каолинита с формированием слабоферраллит- ной почвы.

  • [1] Название «латерит» происходит от лат. later — кирпич. Впервые термин«латерит» применил английский геолог Буханан (Buchanan). В 1807 г. приисследовании в Ю. Индии. Латериты Индии можно резать лопатой и обтесывать топором. Согласно классификации WRB, почвы, содержащие намалой глубине твердые образования, отнесены к реферативной почвеннойгруппе Плинтосоли (Plinthosols) — влажные почвы с необратимо затвердевающим срединным горизонтом, состоящим из соединений железа, глиныи кварца.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >