МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА НА КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ СТЕПНЫХ УЧАСТКОВ ВОСТОЧНОГО ОРЕНБУРЖЬЯ

 

Изучение минералого-геохимических особенностей почв на корах выветривания представляет большой научно-практический интерес [1-3]. Наиболее ярко эти особенности проявлены на участках степной части восточного Оренбуржья. В свете неотектонических представлений, эта территория подразделяется на две части: область горообразования (Орский Урал) и платформенную (Орское Зауралье).
В качестве полигонов на территории Орского Урала были выбраны участки Вишневского рудопроявления и Южно-Гайского медноколчеданного месторождения, на территории Орского Зауралья – Джусинского полиметаллического и Весеннего медно-колчеданного месторождений.
Ортоэлювиальный ландшафт на молодой коре выветривания характерен для окаймляющих рудные залежи частей участков Орского Урала. Почвы этого ландшафта представлены малосформированными разновидностями чернозема южного на щебеноватых слабо выветреных породах.
Для почвообразующих пород и почв характерен минерал барит, а из новообразований – соединения железа. Так в разрезе 52 (Вишневское) гидроокислы железа находятся во всем почвенном профиле в диффузионном состоянии, в виде сгустков разнообразной формы, тяжей, создающих полосчатость. Механический состав этих почв характеризуется высоким содержанием фракции 0,05-0,25 мм, достигающей 70%. Тонкодисперсная фракция представлена хлоритами и гидрослюдами. Верхние горизонты почв содержат гумуса 4-5% и более, но количество его с глубиной резко падает. Относительная высокая емкость поглощения почв (24-31 мг/экв. на 100 г навески) обусловлена преимущественно органической частью. В составе водных вытяжек преобладает сульфат-ион, что обусловлено былым уровнем стояния вод и влиянием колчеданных залежей. Величина водородного показателя (рН) – 7,0.
Валовое содержание рудных элементов в малосформированных почвах Орского Урала (28 разрезов) составляет: Сu – 6,0%; Zn – 5,0%; Pb – 2,0%; Ва – 60,0%; Со – 2,0%; Мо – 0,2•10-3%. На участках рудных объектов эти величины в несколько раз больше, что подтверждается расчетами кларков по А.И. Перельману (1962). Особенно высоко содержание Мо – типоморфного элемента кислых разностей вулканогенных пород, тесно связанного со вторичными соединениями железа. Почвам данного ландшафта свойственна высокая корреляционная связь с содержаниями рудных элементов в исходных породах. В случае особо высоких содержаний элементов (в последних) возможно снижение величин коэффициентов.
Расчет коэффициента К (элювиально-аккумулятивный коэффициент)  показал, с одной стороны близость его к I, а с другой, – отсутствие четких закономерностей в распределении элементов по профилю. Только для Сu и Zn намечается тенденция к концентрации в А и С. Обогащение в этих горизонтах происходит преимущественно за счет соединений железа. Проверка корреляционной связи рудных элементов с последними показала значения +0,445 и + 0,910, соответственно при критическом значении 0,304. Столь же высокая корреляция установлена для Со и ряда других элементов. Подтверждается эта связь и при фазовом анализе. Наибольшая доля подвижной части элементов связана со свободными гидроокислами железа. На долю органических соединений, солевых новообразований, почвенного раствора приходится незначительная часть рудных элементов. В целом подвижная часть рудных элементов не превышает 10% от валового содержания. Остальная часть их прочно закреплена. До 30% удерживается глинистыми минералами – гидрослюдами. Большая же часть закреплена механически в порах и трещинах, связана изоморфно с разнообразными аутигенными и гипогенными минералами (особенно группы железа), удерживается за счет сорбции и хемосорбции.
Ортоэлювиальный ландшафт на древней коре выветривания характерен для участков месторождений на территории Орского Зауралья.
Почвы (черноземы, солонцы), хотя и имеют здесь более полный профиль, но они также, преимущественно, или маломощны, или малосформированы.
В легкой фракции почв преобладают обломки исходных пород. Характерен эпидот (для всех рудных объектов), хромит (Весеннее) и др. Сохранность указанных компонентов плохая. Основную массу составляют глинистые минералы – гидрослюды, каолинит, монтмориллонит. Наблюдается увеличение последнего в профиле рассматриваемых почв снизу вверх. Диагностика глинистых минералов по величине молекулярных отношений SiO2/R2O3 затруднена из-за обилия SiO2. Данные силикатного анализа свидетельствуют о слабом гипергенном преобразовании породообразующих окислов SiO2, FeO. Их содержание мало меняется по профилю, хотя тенденция концентрации устойчивых соединений в гор. А и малоустойчивых (А12О3, Fe2O3) в гор. С – наблюдается.
Характерной чертой почв на древней коре выветривания является обилие соединений железа в виде обломков гематита, окруженного глинистым веществом, суспензий гидроокислов, имеющих плохо выраженную волокнистую микроструктуру. Мельчайшие конкреции гидроокислов железа образуют полосы и разводы на фоне основной массы. Обломки пород обычно покрыты пленкой смеси глинистой массы и соединений железа, иногда полностью последними. В гор. А преобладает обломочная фракция, состоящая из кварца и полевого шпата, гумусированного глинистого вещества, гидрогематита. Несмотря на близость минерального состава, микроморфологии, состава породообразующих окислов, почвы на древних корах выветривания Орского Урала и Зауралья имеют определенные отличия. Так, в почвах Зауралья более интенсивно проявлен гидроморфизм, что сказывается на составе водной вытяжки, рН среды, горизонте накопления гипса и карбонатов.
Абсолютное содержание рудных элементов в почвах рудных объектов на древних корах выветривания выше средних по региону. Для Сu, Zn, Co, Мо характерны кларки концентрации, для Вa (реже Рb) — кларки рассеяния. Коэффициент К для всех элементов близок к I, при колебании 0,5-2,5 т.е. стабильность невелика, как по элементам, так и по генетическим горизонтам почв.
Изучение подвижной части элементов в отдельных компонентах показало, что с почвенными растворами их связано до 0,5% от валового содержания. Наибольшие величины свойственны таким элементам, как Мо. Аналогичная картина наблюдается и при изучении солевых новообразований. Доля подвижной Сu, связанной с этими компонентами, не превышает I, а Мо – 5%. В таких же пределах колеблются доли элементов, связанных с органическими соединениями. Наибольшие величины свойственны свободным гидроокис-лам железа (Сu до 5%, Мо до 15% и т.д.) от 10 до 40% элементов связано с глинистыми минералами. В грубодисперсной части их закреплено 50-70%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ермолаев М.М. и др. Геохимия ландшафтов Юго-Востока. – Л., 1966.
2. Макунина А.А. Некоторые результаты ландшафтно-геохимических ис¬следований в районе медно-колчеданного месторождения на Южном Урале. // Вопросы географии. – М., 1962.
3. Пейве Я.П., В.И. Вернадский. Изучение содержания микроэлементов в почвах. // Почвоведение, 1963. – №8.

В.Б. Черняхов


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!