Файл: Колбовский Ландшафтоведение.pdf

Скачать файл (19,25Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.05.2019

Просмотров: 15181

Скачиваний: 504

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рошо окатаны — все эти признаки свидетельствуют о том, что

озы были отложены быстротекущими водами в руслах внутрилед-

никовых или подледниковых рек.

Последнее оледенение отдалено от нас сроком в несколько

десятков тысяч лет. Если точнее, то конец ледниковой эпохи свя-

зывают с полным (или почти полным, не считая форм погребен-

ного льда) освобождением территории от ледникового покрова.

На широте Москвы это случилось примерно 13— 14 тыс. лет тому

назад. Срок, как мы уже упоминали, не слишком длинный, но

тем не менее некоторые изменения за это время все-таки про-

изошли. Послеледниковые озера в межхолмовых котловинах рав-

нин зарастали и заполнялась озерным илом (сапропелем), а бере-

га их заторфовывались. Часть котловин прорезалась реками, кото-

рые, осваивая территорию, «пятились» вверх, забирались своими

истоками все выше и выше и постепенно нанизывали на русла

ванны бывших озер. В узких долинах реки «нарезали» террасы, на

поверхности которых местами формировались дюны.

Одновременно между речными долинами оформлялись и во-

доразделы, в роли которых оказались наиболее высокие гряды

конечных морен, холмы и цепи холмов. На только что освободив-

шихся ото льда поверхностях сохранялась вечная мерзлота, в ре-

зультате сезонных таяний моренные склоны как бы оплывали,

теряя свои первоначальные очертания. Талые воды и атмосфер-

ные осадки, стекая вниз, размывали поверхность, высокие усту-

пы оползали и осыпались, склоны выполаживались, на их повер-

хности появлялись «морщины» промоин, постепенно превращав-

шиеся в выраженные лощины и долины ручьев. Морена, склады-

вающая возвышенности, подвергалась выветриванию, перемыву

и сортировке, постепенно превращаясь в элювий и становясь ма-

теринской породой для почвообразования. Результат такой сорти-

ровки очевиден — сводовые поверхности моренных водно-ледни-

ковых холмов часто содержат более грубый материал (в том числе

и валуны), в то время как глины и мелкие частицы смывались и

откладывались в понижениях между холмами у подошв склонов.

Полевые наблюдения

Экскурсия 3. Описание обнажения четвертичных пород. Для того

чтобы лучше представить себе сложность процессов четвертичного ли-

тогенеза, стоит познакомиться поближе с реальным обнажением

четверичных слоев, открывшимся на коренном берегу реки или в стенке

пригородного карьера.

Выберите подходящую (не слишком высокую и не осыпающуюся)

стенку обнажения или карьера (помним о технике безопасности: песча-

ные слои легко приходят в движение при малейшей нагрузке, а попасть

в осыпь вместе с кубометрами сваливающегося по склону песка — ма-

лоприятное приключение).

Для обработки высокой (более 2 м) стенки лучше организовать верх-

нюю страховку — закрепить синтетическую веревку или толстый шнур за

любую надежную опору, находящуюся недалеко от уступа. На слишком

крутых склонах следует зачищать небольшие ступеньки, которые помо-

гут вам удержаться на обнажении и зачистить отложения фрагментами.

Основная задача — выделить, описать и определить происхождение

слоев «земной тверди», раскрывшихся в обнажении. Описание ведется

послойно — сверху вниз, залегание слоев фиксируется на схеме-зари-

совке обнажения, здесь же проставляются цифры «кровли» и «подошвы»

каждого слоя в соответствии с показаниями рулетки, которую можно

провесить параллельно страховочной веревке, закрепив наверху.

В каждом выделенном слое характеризуются:

• механический состав отложений;

• цвет;

• наличие примесей и включений, их количество и характер распре

деления в толще (валунный и гравийный материал);

• слоистость (вызванная цветом или ритмикой механического соста

ва) и ее характер (косая, ровная, волнистая);

• генезис (происхождение отложений);

• характер границы между слоями (резкий или нерезкий переход, ров

ная или неровная граница).

Механический состав — это весовое, т.е. взятое по весу, соотноше-

ние в составе грунта частиц разной крупности. Крупность частиц обло-

мочного материала различается по градациям (ступеням) специальной

шкалы, которая может выглядеть, например, следующим образом.

Классификация механических элементов грунтов по размеру

фракций, мм

Камни, булыжник ....................................................

Более 20

Гравий грубый ........................................................

—6

Гравий тонкий .........................................................

—2

Песок крупнозернистый .........................................

—0,6

Песок среднезернистый ........................................

0,6

—0,2

Песок мелкозернистый ..........................................

0,2

—0,06

Пыль песчаная (грубая) ..........................................

0,06

—0,02

Пыль средняя ......................................................... 0,02—0,006

Пыль тонкая ............................................................ 0,006—0,002

Глина тонкая ........................................................... Менее 0,002

Коллоиды ............................................................... Менее 0,0002

Частицы грунта — результат самых разнообразных процессов лед-

никового породообразования: дробления, расщепления, истирания, во-

лочения, перемывания, передувания и т.д. Отсюда и разнообразие

формы частиц — шар, куб, параллелепипед, призма, пирамида, пла-

стинка. Одни захваченные ледником породы проявили большую «твер-

дость» и выносливость к измельчению и истиранию, другие оказались

менее устойчивыми к физическим воздействиям. В речных песках мо-

гут преобладать округлые частицы, а в тяжелых моренных глинах —

плоские пластинки.

Механический состав — важнейшая характеристика грунта, от которой

зависят практически все свойства образующейся впоследствии почвы: ее
водно-воздушный режим, плодородие. Ландшафтоведу очень важно
уметь определять механический состав грунта, тем более, что простей-
шие методы такого определения совершенно доступны.

Сочетание в массиве породы механических частиц различной размер-

ности и определяет механический состав почвогрунтов. В практике рос-
сийского почвоведения сложились свои названия, немного отличные от
международных, но, тем не менее, хорошо отражающие свойства нашего
«материка земли». Тип грунта определяют путем опытного испытания
прямо в поле по таким свойствам, как сыпучесть, пластичность, липкость
способность к формовке. Пробу отсыпают из горсти в ладонь, переми-
нают в пальцах, твердым фрагментом пытаются прочертить след на бу-
маге, растирают на ладони и т.д.

Классическим считается испытание на скатываемость в шнур и коль-

цо. Для этого берется небольшой фрагмент породы, который слегка сма-
чивают, а затем сворачивают в шнур («колбаску»), далее шнур пытаются
изогнуть в кольцо. Механический состав грунта определяется в зависи-
мости оттого, что именно вам удастся воспроизвести из взятого на краю
ямы или в обрыве карьера образца.

Многое о происхождении слоя отложений могут рассказать механи-

ческие включения. Работая с включениями полезно зафиксировать харак-
тер их залегания в слое. Валуны могут встречаться в сплошном слое в
виде валунной отмостки  либо  единично. Определяются  средний  и мак-
симальный  размеры  валунов,  характер  окатанности,  степень  выветрен-
ности.  Всегда  интересно  попытаться  определить  петрографический  со-
став каменного материала (табл. 1.1).

Для гравийного материала интересно определить ориентировку длин-

ной стороны галек и гравия по сторонам горизонта — это поможет уста-
новить характер и направление переноса их текучими водами.

Таблица 1.1

Механический состав грунта в зависимости от результатов

полевых испытаний на пластичность

Краткое назва-
ние почво-грунта

Установленная опытным путем пластичность

Песок
рыхлый

Сухая на ощупь сыпучая масса, при насыпании дает
кучку, в которой песок укладывается под углом есте-
ственного откоса, при растирании на ладони почти не
пачкает ее поверхность

Песок
связный

Песчаная масса не скатывается и не лепится, но на
твердом основании можно сложить конус с трещинами,
при растирании на ладони оставляет заметный след

Супесь

Типично преобладание песчанистой массы, черта
сыпучая, «пунктирная» — несплошная, слегка смочен-
ную пробу можно скатать только в шарик с шерохова-
той поверхностью

Окончание табл. 1.1

Краткое назва-
ние почво-грунта

Установленная опытным путем пластичность

Суглинок

легкий

В суглинках под лупой видны песчинки (чем их больше,
тем легче суглинки); черта суглинка шероховатая, проба
скатывается в ломкий шнур («колбаску»), чем меньше
трещин на шнуре, тем тяжелей суглинок; легкие суглинки
дают короткий шнур с рваными концами, для средних
характерны тупые концы шнура

Суглинок
средний

Суглинок
тяжелый

Глина легкая

Под лупой выглядит тонкозернистой однородной
массой, черта ее на бумаге гладкая и жирная, проба
скатывается в тонкую «колбаску», легко сворачиваю-
щуюся в кольцо; чем тяжелее глина, тем меньше
микротрещин образуется при сворачивании

Глина

средняя

Глина

тяжелая

Сложнее всего определиться с происхождением того или иного слоя,

но в этих попытках угадать процесс, оставивший после себя ту или иную
толщу, и формируется воображение географа, так что есть смысл совер-
шить попытку и заодно обогатить свой словарный запас словосочетани-
ями вроде «морена московская красновато-бурая, суглинистая с просло-
ями разнозернистых супесей» или «пески водно-ледниковые, желтовато-
коричневые с гравием и галькой».

Вот некоторые дополнительные ориентиры:

• цвет морены, ее суглинистый или супесчаный состав, количество и

состав обломочного материала, характер могут меняться от места к месту;

• морена последнего (для северной части Русской равнины) валдай

ского оледенения обычно грубая, опесчаненная, с большим количеством
валунов и мелкого обломочного материала;

• в морене древнейшего днепровского оледенения преобладает мел

кий обломочный материал преимущественно местных пород, для нее
характерны светло-коричневые оттенки, кроме того, здесь широко рас
пространены покровные суглинки значительной мощности (2 м и более),
отсутствующие в зоне валдайского оледенения;

• для средней по возрасту московской морены характерен красно-ко

ричневый цвет и относительно высокая пластичность.

1.4.

Четвертичные отложения как субстрат

для развития ландшафтов

Морены имели огромное значение как субстрат для форми-

рования ландшафтов, определив многие важнейшие их свой-

ства: характер растительности, направленность геохимических

процессов в почвах и т.д. Однако в происхождении самих ва-

лунных суглинков по-прежнему остается много загадок. Из ре-

шенных загадок отметим следующие. Так, давно понятно, что

окаменелости древних моллюсков из теплых морей попадали в

морену в результате соскребывания коренных пород (напри-

мер, меловых песков или юрских и триасовых глин) краем лед-

ника, а потом были переотложены вместе с собственно ледни-

ковыми осадками.

Экспериментальным путем было установлено, что в ходе од-

нократного таяния даже очень мощной ледниковой толщи фор-

мируется весьма тонкий слой осадков, которые как бы «отмучи-

ваются» под днищем ледника. Здесь на контакте с подстилающей

поверхностью вследствие трения всегда была пленка талой воды,

из которой и выпадали частицы глин, так возникала, собствен-

но, плоскость равнин. Но откуда взялись холмы? Ответ был най-

ден далеко не сразу. Пришлось предположить, что на финальных

стадиях существования ледникового покрова он распадался на

отдельные глыбы неподвижного (мертвого) льда, которые долгое

время таяли на уже почти освобожденной равнине, наподобие

слежавшихся мартовских сугробов на обочинах улиц наших горо-

дов. Сравнение не столь уж вольное и бесполезное, как могло бы

показаться: так же, как сугробы, глыбы мертвого льда были по-

крыты толстым слоем ледниковой грязи (ледниковый тилл), ко-

торый, потихоньку разогреваясь лучами солнца, оплывал, опол-

зал вниз по склону. Постепенно в понижениях между линзами

мертвого, наполовину погребенного льда накапливался сносимый

материал, состоявший из алевритов (самых мелких обломочных

частиц) и глин. В результате такого «сволакивания» возникали не-

высокие холмы, не имевшие никакой ориентировки и не выстро-

енные в единые цепи или гряды. Протаивавшие линзы льда посте-

пенно формировали под собой углубления, наполнявшиеся талы-

ми водами, и, в конце концов, когда лед исчезал, на его месте

оказывалось небольшое послеледниковое озерцо: весь рельеф как

бы опрокидывался, поэтому геоморфологи назвали его инверси-

онным (рис. 1.10). Таким образом, невысокие холмы и полузабо-

лоченные понижения между ними — это последние, но очень

важные штрихи, наложенные ледником на поверхность уже гото-

вой «скульптуры» равнин.

Итак, моренные отложения (московского возраста) практи-

чески сплошной толщей покрывают территорию российского цен-

тра, однако на дневную поверхность выходят нечасто, они, как

правило, перекрыты поверхностными отложениями (от несколь-

ких десятков сантиметров до 5 —6 м): покровными суглинками

или водно-ледниковыми песками и супесями. В составе морен-

ных отложений преобладают несортированные бесструктурные

валунные суглинки, часто с прослоями и линзами песка, гравия

или гальки. Суглинки часто карбонатны, содержат обломки из-

вестняков. Верхняя часть морены, выступающая в качестве по-

чвообразующей породы, как правило, обескарбоначена и пере-

мыта.

Гранулометрический состав мелкозема свидетельствует о зна-

чительной неоднородности моренного материала: преобладают

средние, однако нередко встречаются легкие и тяжелые суглинки

и даже легкие глины. Моренные суглинки сильно опесчанены —

содержание песчаных фракций (от 1 до 0,05 мм) более 40 %.

Для моренных отложений как почвообразующей породы свой-

ственен ряд неблагоприятных качеств (несортированность, боль-

шая плотность, бесструктурность), определяющих плохую возду-

хо- и водопроницаемость развитых на их месте почв. Плотные мо-

ренные суглинки, подстилая пески или покровные суглинки, со-

здают водоупор, способствуя заболачиванию равнинных плоских

территорий.

Покровные суглинки, перекрывающие морены, — это пылеватые

безвалунные сортированные поверхностные отложения желто-бу-

рого и бурого цвета, преимущественно тяжелосуглинистые; ме-

нее распространены среднесуглинистые и глинистые; встречаются

также покровные отложения супесчаного и легкосуглинистого

состава. Характерная особенность покровных отложений — преоб-

ладание крупнопылеватой фракции; содержание которой может

достигать 50 %.

Покровные лессовидные суглинки часто покрывают озерно-лед-

никовые равнины и отличаются от обычных тем, что в них начи-

ная с глубины 1 м встречаются карбонаты.

Водно-ледниковые, древнеаллювиальные и озерно-ледниковые

песчаные и супесчаные отложения представлены кварцево-поле-

вошпатовыми желтыми и серыми песками и супесями, часто с

гравием и галькой, иногда с прослоями глинистого материала,

наиболее распространены пески с преобладанием мелкопесчаной
(0,25 — 0,05 мм) фракции. Несколько реже встречаются разнозер-

нистые несортированные пески с преобладанием среднепесчаной

и участием крупнопесчаной фракции. Различие состава отражает

специфику генезиса песков. В супесях и песках нередко наблюда-

ется неоднородность состава по вертикальному профилю, напри-

мер залегающие сверху песчано-пылеватые супеси часто сменя-

ются в пределах почвенного профиля опесчаненными супесями

или песками, что свидетельствует о смене режима водных пото-

ков в период накопления осадков. Для песков характерна низкая

влагоемкость и высокая водопроницаемость провального характе-

ра, поэтому почвы, формирующиеся на отложениях легкого гра-

нулометрического состава, испытывают недостаток влаги даже в

годы с благоприятными погодными условиями.

Кроме того, почвы на песчано-супесчаных отложениях менее

плодородны, чем почвы на покровных или даже мореных суглин-

ках.

Из двучленных отложений разного генезиса, но близкого гра-

нулометрического состава наиболее распространены покровные

суглинки, подстилаемые моренными суглинками. Двучленные отло-

жения такого типа занимают большие площади среди моренных

равнин.

Мощность покровных суглинков варьируется от 30 — 40 до 80 —

90 см, переход покровных суглинков в морены резкий, причем на

границе раздела часто имеется разнозернистая супесчано-песча-

ная прослойка мощностью 5—10 см. Вообще при небольшой мощ-

ности «покрышки» граница раздела пород часто совпадает с гра-

ницей перехода элювиального горизонта почв в горизонт вмыва-

ния (иллювиальный). В зоне контакта покровных отложений и

морены усиливаются процессы оглеения и оподзоливания, на-

блюдается более длительное переувлажнение верхних горизонтов

почв во влажные периоды по сравнению с почвами на однород-

ных отложениях.

Покровные суглинки и супеси, подстилаемые водно-леднико-

выми отложениями, на Русской равнине распространены не столь

широко. Мощность покровных отложений в таком варианте дву-

члена, как правило, невелика — 30 — 50 см, нижняя граница не-

ровная.

Водно-ледниковые отложения представлены, как правило, сор-

тированными среднезернистыми желтовато-бурыми песками, ко-

торые на глубине около 1,5 м сменяются грубозернистыми песка-

ми с включением валунов и гравия. Здесь также нижняя граница

верхнего слоя часто совпадает с нижней границей элювиального

горизонта формирующихся почв. В почвенном профиле на кон-

такте покровных отложений и песчаной толщи наблюдаются сла-

бые признаки оглеения в результате накопления в верхнем слое

подвешенной влаги.

Водно-ледниковые отложения (пески и супеси, подстилаемые

моренными суглинками) слагают поверхности водно-ледниковых

равнин, протягивающихся обычно вдоль речных бассейнов. Силь-

ная контрастность отложений в вертикальном профиле двучлена

влияет на процессы почвообразования. Мощность водно-ледни-

ковых отложений, как правило, определяет строение почвенного

профиля — нижнюю границу элювиального горизонта. Свобод-

ный дренаж в верхней части профиля и затрудненный в нижней

обусловливает большое накопление влаги в почве и ее застой на

контакте пород, вследствие чего усиливаются восстановительные

процессы и образуются контактные подзолистые или оглеенные

горизонты, что, в свою очередь, часто приводит к заболачива-

нию поверхности.

Старение моренных возвышенностей и равнин вследствие раз-

вития склоновых отложения часто приводит к формированию в

нижних частях протяженных склонов делювиальных отложений,

которые формируют шлейфы подножий и днища ложбин и ло-
щин.

Местами они встречаются в понижениях приводораздельных

склонов холмов и гряд, перекрывая маломощным слоем покров-

ные, моренные или водно-ледниковые отложения. Делювиальные

отложения представлены, как правило, суглинками, реже супе-

сями или слоистыми наносами. Состав отложений генетически

связан и обусловлен отложениями водоразделов. Они обычно ог-

леены, что выражается в пестром ржаво-сизом цвете профиля на

разрезе.

К озерным отложениям условно относятся все суглинистые

отложения озерного, озерно-ледникового и древнеаллювиально-

го происхождения (за исключением лессовидных суглинков). По

гранулометрическому составу это преимущественно легкие суг-

линки, среди них преобладают опесчаненные, но встречаются и

пылеватые, нередко встречается неоднородность профиля. Озер-

ные суглинки могут вмещать жесткие грунтовые воды, что опре-

деляет формирование в понижениях и местах выхода этих вод почв

глеевого типа.

Представление о гранулометрическом составе различных ти-

пов четвертичных отложений дает табл. 1.2.

Контрольные вопросы и задания

1. Почему морены различных оледенений и даже стадиалов одного

оледенения, встречающиеся в данной местности (допустим, в одном
обнажении), различаются между собой по цвету, механическому соста
ву, петрографии обломков пород?

2. Последнее верхнеплейстоценовое оледенение было названо Вюрм-

ским в Альпах, Вислинским в Северной Европе, Висконсинским в США,

Валдайским в Европейской части СССР, Зырянским в Западной Сиби

ри, наконец, Тыльским на Дальнем Востоке. Только ли исторические и

лингвистические причины не позволили ученым разных стран вырабо

тать единые названия для обозначения ледниковий и межледниковий?

В чем сущность концепция метахронности оледенения?

3. Почему несмотря на довольно значительные отличия в характере

деятельности ледника в зонах ледниковой денудации, аккумуляции и

перигляциальной зоне практически невозможно провести четкую гра

ницу между ними, ориентируясь на наблюдаемые сегодня формы рель

ефа?