Информативность тонкодисперсной части палеопочв и лёссов позднего и среднего плейстоцена центра Восточно-Европейской равнины
Автор: Чижикова Н.П., Панин П.Г.
Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статья в выпуске: 59, 2007 года.
Бесплатный доступ
Короткий адрес: https://sciup.org/14313478
IDR: 14313478
Текст статьи Информативность тонкодисперсной части палеопочв и лёссов позднего и среднего плейстоцена центра Восточно-Европейской равнины
Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН Институт географии РАН
Цель работы – отразить преобразование минералов тонкодисперсной части палеопочв и лёссов позднего и среднего плейстоцена как компонентов структуры, которые несут информацию об изменениях условий их нахождения. Объектами исследования являются образцы из разрезов лёссово-почвенно-криогенной серии, заложенных в пределах Москворецкой равнины (междуречье рек Ока и Москва). Выделены палеопочвенные комплексы: верхнеплейстоценовый – мезинский (125 тыс. лет), среднеплейстоценовые – каменский (200-250 тыс. лет) и инжавинский (300-350 тыс. лет) (рис. 1).

Рис. 1. Опорные разрезы лёссово-почвенно-криогенной серии центра ВосточноЕвропейской равнины. I – разр. Ожерелье 1-04; II – разр. Ожерелье 2-04; III – разр. Гололобово 4-96. 1 – лёсс; 2 – опесчаненный лёссовый суглинок; 3 – гумусовый горизонт; 4 – иллювиальный горизонт; 5 – элювиальный горизонт; 6 – железистые новообразования; 7 – оглеение; 8 – слоистость. mz – мезинский по-лигенетический почвенный комплекс; kam – каменский полигенетический почвенный комплекс; inzh – инжавинский полигенетический почвенный комплекс; rom – роменская палеопочва.
Каждый из них состоял из палеопочв двух фаз – ранней межледниковой и более поздней интерстадиальной, разделенных в ряде случаев маломощной толщей осадка и горизонтом с признаками криогенеза (Velichko et. al., 2003; Величко и др., 2004).
Позднеплейстоценовый мезинский полигенетический почвенный комплекс рассмотрен по данным изученного ранее разр. Ожерелье 1-04, расположенного на правобережье р. Ока на северной оконечности СреднеРусской возвышенности с абсолютными высотами около 220 м. Он приурочен к старой выработке карьера кирпичного завода, находящегося примерно в 2 км к востоку от железнодорожной станции Ожерелье. Детальное описание разреза проведено в 2004 г. А.А. Величко с соавт. (2005).
Среднеплейстоценовые каменский и инжавинский полигенетические почвенные комплексы исследованы в разр. Ожерелье 2-04 и Гололобово. Разр. Ожерелье 2-04 расположен в 150 м от разр. Ожерелье 1-04 в новой разработке кирпичного завода. Разр. Гололобово 4-96 находится в южной части Подольско-Коломенского ополья в карьере кирпичного завода на водоразделе р. Коломенка и крупной балки, открывающейся в р. Коломенка справа у д. Гололобово (Velichko A.A et. al., 2003)..
Рентгендифрактометрический анализ илистых фракций, выделенных по методу Н.И. Горбунова (1971), выполнен на универсальном рентгендиф-рактометре ХZG-4A фирмы Карл Цейсс (Иена, Германия). Полуколиче-ственное содержание основных минералов во фракции менее 1 мкм определено по методике П.Е. Бискайя (Biskaye P.E., 1965).
Образцы, отобранные из разрезов лёссово-почвенно-криогенной формации, характеризуются рядом общих физических свойств. Данные распределения гранулометрических фракций свидетельствуют о довольно существенных различиях в содержании илистой фракции в образцах палеокомплексов, количество ее колеблется от 8,4 до 46,3 % (табл. 1). Однонаправленного изменения содержания этой фракции в профилях палеопочв не наблюдается. Отмечается наибольшее содержание данной фракции в верхней части профиля (аккумулятивное распределение), в ряде профилей – элювиально-иллювиальное.
Основными компонентами фракции являются две фазы, характерные для данного типа отложений: гидрослюдистая и набухающая. В илистых фракциях всех образцов доминирует набухающая фаза, кроме образцов из верхних горизонтов межледниковой палеопочвы мезинского комплекса. Она представлена сложными неупорядоченными, смешанослойными слюда-смектитовыми образованиями с высоким содержанием смектитовых пакетов. Гидрослюдистая фаза представлена дитриоктаэдрическими разновидностями, количество которых колеблется от 18,0 до 46,0 % от суммы компонента ила или от 3,1 до 16,9 % в образцах в целом. В подчи- ненном положении находятся слюда-смектиты с низким содержанием смектитовых пакетов, в ряде случаях зафиксированы хлорит-смектиты и индивидуальные смектиты. Такие слоистые силикаты как каолинит и хлорит в сумме составляют всего 8,3-22,7 %.
Профиль разр. Ожерелье 1-04 начинается с современной серой тяжелосуглинистой почвы голоценового периода. Характер распределения илистой фракции по профилю этой почвы элювиально-иллювиальный (табл. 1). Минералогический состав фракции менее 1 мкм профиля исследуемой современной почвы представлен неупорядоченными сложными смешанослойными слюда-смектитовыми образованиями двух типов: с высоким (более 50 %) и низким (менее 50 %) содержанием смектитовых пакетов. Количество этой фазы колеблется от 59,3 до 65,8 %, при пересчете на образец в целом от 10 до 24 % (табл. 1, рис. 3). Содержание гидрослюды триоктаэдрического типа в пределах профиля изменяется от 19,5 в нижней части профиля до 36,9 % в средней. Каолинит в сумме с хлоритом не превышает 14,6 %. По составу минеральных компонентов, их кристаллохимическим особенностям профиль серой тяжелосуглинистой почвы схож с таковыми серыми лесными почвами, описанными ранее (Градусов, Урусевская, 1964; Родионов, Градусов, 1967; Чижикова, 2002).
В позднеплейстоценовом мезинском полигенетическом почвенном комплексе межледниковая палеопочва (салынская фаза) содержит илистое вещество, количество которого мало меняется в пределах рассматриваемой толщи (18,5–22,5 %) (табл. 1, рис. 2). Однако профиль ее дифференцирован по минералогическому составу ила. В верхней части профиля наблюдается увеличение количества гидрослюд до 46,0 %. Здесь резко снижено по сравнению с нижней частью профиля содержание смешанос-лойных слюда-смектитовых образований с высоким количеством смектитовых пакетов – всего 36,2–38,5 %; ниже количество этой фазы достигает 59,3 %. В верхней части профиля межледниковой палеопочвы отмечается увеличение количества каолинита 15,5–17,8 %. Возможен вынос смектитовой фазы из верхних горизонтов и относительное увеличение содержания гидрослюд до 46 и каолинита до 17,8 %. Подобное перераспределение минеральных компонентов происходит при увеличении количества осадков, а также при произрастании лесных ценозов. Диагностическими показателями формирования профиля илистого материала почв является увеличение количества тонкодисперсного кварца в илистой фракции, выделенной из верхних горизонтов, трансформационные преобразования слюд биотитового типа в слюда-вермикулитовые образования (рис. 2), относительное накопление каолинита (табл. 1). В современных условиях подобные преобразования илистого вещества происходят в почвах лесных еловых ценозов с формированием профиля подзолистого типа.
Таблица 1. Соотношение основных минеральных фаз фракций менее 1 мкм, выделенных по методу Н.И. Горбунова.
<х ID- |
Почвен ные комплексы |
№ образца |
Глубина, м |
Содер жание фракций <1мкм |
Рефлексы (нм) |
|||||
% от ила |
% от почвы |
|||||||||
0,7 |
1,0 |
1,7– 1,8 |
0,7 |
1,0 |
1,7– 1,8 |
|||||
Серая лесная почва |
||||||||||
§ о о к |
1 |
0,40 |
16,4 |
14,6 |
24,4 |
61,0 |
2,4 |
4,0 |
10,0 |
|
2 |
0,55 |
40,5 |
12,8 |
36,9 |
59,3 |
5,2 |
14,9 |
24,0 |
||
О
* о |
3 |
0,85 |
28,1 |
14,6 |
19,5 |
65,8 |
4,1 |
5,5 |
18,5 |
|
8 1 S о Я с ® ЭК 5 ” |
Интерстадиальная палеопочва (крутицкая фаза) |
|||||||||
4 I |
1,30 |
39,7 |
14,9 |
23,3 |
61,8 |
5,9 I |
9,3 I |
24,5 |
||
Межледниковая палеопочва (салынская фаза) |
||||||||||
5 |
1,55 |
22,5 |
17,8 |
46,0 |
36,2 |
4,0 |
10,4 |
8,1 |
||
6 |
1,70 |
18,5 |
15,5 |
45,9 |
38,5 |
2,9 |
8,5 |
7,1 |
||
7 |
1,85 |
21,5 |
8,3 |
32,4 |
59,3 |
1,8 |
7,0 |
12,7 |
||
8 |
1,95 |
20,7 |
12,5 |
37,5 |
50,0 |
2,6 |
7,8 |
10,4 |
||
К эВ Н 5 к |
Интерстадиальная палеопочва (поздняя фаза) |
|||||||||
9 |
0,60 |
46,3 |
12,5 |
36,4 |
51,5 |
5,8 |
16,9 |
23,8 |
||
10 |
1,05 |
41,5 |
13,5 |
28,7 |
57,8 |
5,6 |
11,9 |
24,0 |
||
о CS
* о |
Межледниковая палеопочва (ранняя фаза) |
|||||||||
11 |
1,95 |
28,5 |
16,6 |
37,4 |
46,0 |
4,7 |
10,7 |
13,1 |
||
12 |
2,90 |
23,4 |
12,0 |
41,8 |
47,2 |
2,8 |
9,8 |
11,0 |
||
13 |
3,55 |
40,3 |
12,0 |
25,9 |
62,2 |
4,8 |
10,4 |
25,1 |
||
СО Я Q Ц к 5 5 К |
Интерс |
тадиальна |
я пале |
опочв |
а (позд |
няя фа |
за) |
|||
14 |
4,90 Меж |
36,7 едникова |
10,3 пале |
24,0 почва |
65,7 (ранн |
3,8 яя фаз |
8,8 а) |
24,1 |
||
15 |
5,35 |
32,6 |
16,1 |
28,7 |
55,2 |
5,2 |
9,4 |
18,0 |
||
о о ю о о с |
S В ^ К |
Интерстадиальная палеопочва (поздняя фаза) |
||||||||
16 I |
2,80 I |
20,8 I |
9,2 I |
44,0 I |
46,7 |
1,9 I |
9,1 I |
9,7 |
||
Межледниковая палеопочва (ранняя фаза) |
||||||||||
17 |
3,10 |
34,7 |
9,2 |
24,9 |
65,8 |
3,2 |
8,6 |
22,8 |
||
18 |
3,55 |
26,5 |
12,6 |
27,4 |
60,0 |
3,3 |
7,3 |
15,9 |
||
19 |
3,80 |
23,8 |
11,8 |
33,0 |
55,2 |
2,8 |
7,9 |
13,1 |
Окончание таблицы 1.
ID- |
Почвенные комплексы |
№ об разца |
Глубина, м |
Содер жание фракций <1мкм |
Рефлексы (нм) |
|||||
% от ила |
% от почвы |
|||||||||
0,7 |
1,0 |
1,7 1,8 |
0,7 |
1,0 |
1,7 1,8 |
|||||
Интерстадиальная палеопочва (поздняя фаза) |
||||||||||
К |
20 |
5,25 |
45,2 |
9,1 |
18,0 |
72,9 |
4,1 |
8,1 |
33,0 |
|
Межледниковая палеопочва (ранняя фаза) |
||||||||||
О й Я 8 |
21 |
5,00 |
8,4 |
22,7 |
37,0 |
41,9 |
1,9 |
3,1 |
3,5 |
|
о S 5 ° |
22 |
5,80 |
28,1 |
15,4 |
30,7 |
53,9 |
4,3 |
8,6 |
15,1 |
|
о К о |
23 |
6,35 |
16,4 |
16,6 |
37,6 |
45,8 |
2,7 |
6,2 |
7,5 |
|
Интерстадиальные палеопочвы (поздняя фаза) |
||||||||||
Среднее |
38,4 |
11,6 |
29,1 |
59,4 |
4,6 |
10,7 |
23,2 |
|||
значение |
Межледниковые палеопочвы (ранняя фаза) |
|||||||||
24,7 |
14,2 | 34,7 | 51,2 |
3,7 |
8,26 |
13,1 |
Крутицкая интерстадиальная палеопочва (поздняя фаза) мезинского комплекса содержит 39,7 % илистой фракции. В ней преобладает набухающая фаза, представленная слюда-смектитами с высоким содержанием смектитовых пакетов (61,8 %) (табл. 1, рис. 2). По рентгеноструктурным показателям этот минерал обладает более высокой степенью совершенства структуры, чем аналогичное образование в верхних горизонтах голоценовой почвы.
В лёссово-почвенно-криогенной серии разр. Ожерелье 2-04 описаны каменский и инжавинский полигенетические почвенные комплексы.
В среднеплейстоценовом Каменском полигенетическом почвенном комплексе раннекаменская межледниковая палеопочва (ранняя фаза) содержит илистое вещество, количество которого колеблется от 23,4 до 40,3 %. Наименьшее количество этой фракции отмечается на глубине ~ 3,0 м (табл. 1, рис. 2).
Минералогический состав фракции представлен сложными смешанос-лойными слюда-смектитами с высоким и низким содержанием смектитовых пакетов, при преобладании первых. Количество этой фазы вниз по профилю меняется (табл. 1). В меньшем количестве содержится гидро-слюдистая фаза, количество которой в образцах сверху вниз равно 37,4; 41,8; 25,9 %, что при пересчете на образец почвы в целом составляет 10,7; 9,8; 10,4 %, т.е. характер распределения этого компонента равномерный. Смешанослойные образования отличаются высокой степенью разупорядоченности структур, что является важным диагностическим признаком,

f ГИ F F ггшш
Рис. 2 . Стратиграфическое строение лёссово-почвенно-криогенного комплескса разр. Ожерелье 1-04 (I), Ожерелье 2-04 (II) и рентгендифрактограммы фракций менее 1 мкм, выделенных из образцов этих комплексов (здесь и на рис. 3): а – в воздушно-сухом состоянии; б – после сольватации этиленгликолем; в – после прокаливания при температуре 550ºС в течение 2 ч. Числа – межплоскостные расстояния в нм.
который неоднократно четко фиксировался в органогенных горизонтах почв. Количество илистого вещества позднекаменской интерстадиальной палеопочвы (поздняя фаза) на много превосходит таковое палеопочв межледниковья (табл. 1). В нем отмечается повышенное содержание набухающей фазы (при пересчете на образец в целом 23,8–24,0 %). Степень совершенства кристаллической структуры минералов высокая, что существенно отличает его от илистого вещества нижележащей межледниковой почвы.
В среднеплейстоценовом инжавинском полигенетическом почвенном комплексе раннеинжавинской межледниковой палеопочвы (ранняя фаза) количество илистого вещества равно 32,6 %. Содержание набухающей фазы снижается до 55,2 % по сравнению с илистым веществом интерстадиальной палеопочвы (поздняя фаза). В то же время отмечается увеличение количества каолинита до 16,1 %.
В позднеинжавинской интерстадиальной палеопочве (поздняя фаза) количество илистого вещества интерстадиальной палеопочвы инжавин-ского комплекса составляет 36,7 %. Фракция состоит из набухающей фазы (65,7 %), гидрослюдистой (24,0 %), каолинита и хлорита (в сумме 10,3 %). По этим количественным показателям, а также по кристаллохимическому состоянию смешанослойных образований илистое вещество сходно с таковым интерстадиальной палеопочвы каменского комплекса.
В разр. Гололобово хорошо выражена среднеплейстоценовая лёссово-почвенно-криогенная серия, где четко прослеживается чередование двух почвенных комплексов: каменского и инжавинского. Среднеплейстоценовый каменский полигенетический почвенный комплекс в разр. Гололобово представлен образцами интерстадиальной палеопочвы (поздняя фаза) – на глубине 2,8 м и толщей межледниковой палеопочвы (ранняя фаза).
Раннекаменская межледниковая палеопочва (ранняя фаза) характеризуется аккумулятивным профилем распределения фракций менее 1 мкм (34,7 и 23,8 % соответственно в верхней и нижней частях профиля). Синхронно илистой фракции происходит распределение набухающей фазы в ней, количество которой изменяется от 65,8 % в верхней части профиля до 55,2 % в нижней (табл. 1). Помимо количественных различий в содержании этих образований, в пределах рассматриваемой толщи отмечаются значительные изменения в их кристаллическом состоянии. Для верхней части профиля характерно существенное разупорядочивание структур слоистых силикатов и, в первую очередь, смешанослойных образований (рис. 3). В еще большей мере это явление проявляется в илистой фракции образца с глубины 3,5 м. Разупорядочивание структур слоистых силикатов и, в первую очередь, смешанослойных образований происходит под влиянием изменений обстановки нахождения минерала, в том числе при процессах почвообразования.
Поведение гидрослюдистой фазы фракции менее 1 мкм отличается от распределения набухающей фазы постепенным увеличением ее содержания книзу профиля от 24,9 до 33,0 % (рис. 3). При пересчете на образец в целом содержание гидрослюд изменяется менее контрастно (7,3-7,9 %), чем смешанослойных образований. Содержание каолинита при полном отсутствии хлорита мало меняется по профилю и составляет 2,8-3,3 % в образцах в целом.
В позднекаменской интерстадиальной палеопочве (поздняя фаза) минералогический состав фракций менее 1 мкм образца отличается от рассмотренных выше таковых образцов межледниковой палеопочвы целым рядом особенностей: слоистые силикаты обладают высокой степенью совершенства структуры, рефлексы минералов островершинны и характеризуются значительной интенсивностью (рис. 3). Смешанослойные слюда-смектиты выделяются значительным преобладанием смектитовых пакетов в кристаллитах, а появление рефлекса в области 0,86 нм является доказательством наличия индивидуального смектита.
В среднеплейстоценовом инжавинском полигенетическом почвенном комплексе распределение илистой фракции в пределах профиля ранне-инжавинской межледниковой палеопочвы (ранняя фаза) имеет элювиально-иллювиальный характер. На глубине 5 м содержание фракции менее 1 мкм составляет всего 8,4 % (табл. 1, рис. 3), ниже количество ила увеличивается до 28,1 %. Во фракции доминирует набухающая фаза. В верхних горизонтах ее количество достигает 41,9 %; в иллювиальной части – 53,9 %. Поведение набухающей фазы синхронно характеру распределения илистой фракции. Содержание гидрослюд изменяется менее контрастно от 37,0 до 30,7 % в иллювиальной части профиля. Этот профиль отличается от профилей, рассмотренных выше, высоким содержанием каолинита, достигающего 22,7 %. Отмечается также значительная степень разупорядоченности структуры основной фазы образцов на всех трех анализируемых глубинах.
В профиле данной палеопочвы зафиксированы процессы существенной переработки смешанослойных образований, обеднение верхней толщи илистым веществом, а в нем набухающей фазы, относительно накапливается каолинит. Перечисленные диагностические признаки позволяют предположить наличие элювиально-глеевого или подзолообразовательного процессов, приведших к перераспределению илистого вещества, частичному его разрушению, относительному накоплению каолинита.
Позднеинжавинская интерстадиальная палеопочва (поздняя фаза) также как таковая в каменском комплексе отличается от межледниковой палеопочвы высоким содержанием илистой фракции (45,2 %), и очень вы

иU ИИ
Рис. 3 Стратиграфическое строение лёссово-почвенно-криогенного комплекса разр. Гололобово 4-96 и рентгендифрактограммы фракции менее 1 мкм, выделяемых из образцов этих комплексов.
соким (72,9 %) содержанием в ней набухающей фазы (табл. 1, рис. 3). Количество гидрослюд составляет всего 18,0 %, каолинита - 9,1 %. Обращает на себя внимание высокая степень совершенства структуры всех слоистых силикатов, в первую очередь набухающей фазы, представленной слюда-смектитами с высоким содержанием смектитовых пакетов. Здесь отмечается наличие индивидуального смектита.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования гранулометрического состава лёссово-почвенно-криогенных компонентов, минералогического состава их тонкодисперсных фракций (менее 1 мкм) позволили сделать вывод о единой эволюции педолитогенеза в центральной лесостепи в четвертичное время. Цикличность развития в плейстоцене после этапа донского оледенения характеризовалось чередованиями эпох перигляциально-лёссового осадконакопления с эпохами интенсивного почвообразования.
Отметим наиболее четкие закономерности распределения компонентов в рассматриваемых комплексах трех разрезов. Интерстадиальные палеопочвы характеризуются повышенным содержанием илистой фракции, средние показатели которых на 13,7 % выше, чем в межледниковых палеопочвах. Меняется также и соотношения основных минеральных фаз фракций менее 1 мкм, илистое вещество интерстадиальных палеопочв содержит более высокое количество смектитовой фазы (среднее 59,4 % в илистой фракции или 23,7 % на образец в целом). В межледниковых палеопочвах этот показатель равен 51,2 % или 13,1 % в почве в целом. Как отмечалось выше, профили глинистого материала межледниковых палеопочв характеризуются элювиально-иллювиальной дифференциацией по смектитовой фазе. Минералы этих палеопочв имеют низкую степень совершенства структуры, что обычно фиксируется в горизонтах, подверженных процессам почвообразования: органогенных, оглеенных и опод-золенных.
Профили глинистого материала межледниковых палеопочв (микулин-ской, каменской, инжавинской) имеют ряд закономерностей. Отмечается существенная дифференциация профилей по содержанию фракций менее 1 мкм и распределению смектитовой фазы в ней. Глинистые минералы фракций несовершенны по структуре, их рефлексы низкие, ассиметрич-ные. Эти показатели свидетельствуют о мощных экзогенных факторах, которые способствуют преобразованию структур минералов лёссовых отложений.
В то же время необходимо подчеркнуть различия в сформировавшихся палеопочвах среднего и позднего плейстоцена. Профиль микулинской межледниковой палеопочвы формировался под влиянием широколиственного леса сложного состава с грабом (Величко и др., 2004, 2005). Характерно довольно равномерное распределение фракций менее 1 мкм, но резко выражены различия по составу минералов: верхние горизонты в значительной мере обеднены смешанослойными образованиями с высоким содержанием смектитовых пакетов. В этих же горизонтах относительно накапливаются гидрослюда, каолинит. Появляется тонкодисперсный кварц. По этим минералогическим показателям, а также по микро-морфологическому строению данные палеопочвы можно отнести к лёс-сивированным почвам с признаками подзолообразования.
В условиях среднеплейстоценового каменского межледниковья «были распространены широколиственные леса сложного состава с дубами (5 видов) заметную роль играла липа, присутствовал граб, ясень и другие породы» (Величко и др., 2004, 2005). Для профилей почв, сформированных под этими лесными формациями, отмечается существенная диффе- ренциация, как по содержанию илистой фракции, так и по количеству смектита в ней. Однако в отличие от палеопочв позднего плейстоцена микулинского межледниковья, здесь отсутствуют признаки оподзоливания и эти почвы более близки по минералогическим показателям к серым лесным и бурым лессивированным.
Инжавинская межледниковая палеопочва сформировалось под полидо-минантными хвойно-широколиственными лесами, ныне свойственными флоре Кавказа и Балкан (Величко и др., 2004). Эти лесные формации способствовали формированию элювиально-иллювиального профиля по илистому веществу и смектитовой фазе. Наличие же в илистом веществе тонкодисперсного кварца и увеличение содержания каолинита и гидрослюд являются диагностическими показателями стадии подзолообразования или элювиально-глеевых процессов, что дает возможность аналоги-зировать формирование этой палеопочвы с таковой микулинского межледникового периода.
Для более наглядной информации по распределению минералогических показателей в палеопочвах полученный материал обработан методом многомерной статистики (табл. 2, рис. 4) (Рожков, 1975). Использована многомерная выборка из Q =23 наблюдений по n =4 признакам, где Q – количество образцов из палеопочвенных комплексов, n – содержание фракций менее 1 мкм (%), каолинит в сумме с хлоритом (%), гидрослюда (%), смектитовая фаза (%).
Таблица 2. Собственные числа (λ 1 ) и собственные векторы (V j ) корреляционной матрицы содержания фракций и основных минеральных фаз в ней
λ 1 |
||
2,42 1 |
1,13 |
|
Показатели |
% |
|
60,45 |
27,23 |
|
V 1j |
V 2j |
|
Содержание фракций |
0,51 |
0,31 |
Рефлексы 0,7 |
-0,44 |
-0,58 |
минералов |
||
(нм) 1,0 |
-0,40 |
0,73 |
1,7 |
0,62 |
-0,20 |
По первой главной компоненте ( V1 ), описывающей 60,5 % общей суммарной дисперсии признаков, наибольший вес имеет смектитовая фаза. По второй компоненте ( V 2 ), составляющей в сумме с первой 88,7 % дисперсии признаков, наибольший вес имеет поведение гидрослюд.
V

20 40 60 80 100 V,
Рис. 4. Минералогические показатели илистых фракций, выделенных из современной серой лесной тяжелосуглинистой почвы и лёссово-почвенно-криогенных серий позднего и среднего плейстоцена в координатах главных компонент. 1 – серая тяжелосуглинистая почв (1, 2, 3); 2 – интерстадиальные палеопочвы позднего и среднего плейстоцена (4, 9, 10, 16, 20); 3 – микулинская межледниковая палеопочва позднего плейстоцена (5, 6, 7, 8); 4 – каменская межледниковая палеопочва среднего плейстоцена (11, 12, 13, 17, 18, 19); 5 – инжавинская межледниковая палеопочва среднего плейстоцена (15, 21, 22, 23). Цифры, указанные в скобках, – номера образцов (табл. 1).
В табл. 2 приведены собственные числа (λ t ) и собственные вектора ( Vj ) корреляционной матрицы минералогических показателей илистой фракции образцов. На рис. 4, выделяются следующие ареалы, объединяющие генетические горизонты палеопочв. По первой компоненте в правой части поля обособляются ареалы признаков с повышенным содержанием смектитовой фазы. Сюда попадают иллювиальная часть профиля голоценовой серой тяжелосуглинистой почвы и образцы интерстадиальных палеопочв. К этому же полю тяготеет образцы иллювиальных горизонтов межледниковых палеопочв. По этой же компоненте, но по признаку наименьшего содержания смектитовой фазы, отделяются образцы инжавин-ского комплекса разр. Гололобово – самого северного участка распространения лёссово-почвенных комплексов.
По второй компоненте разделяются ареалы показателей по содержанию гидрослюд. Здесь выделяются образцы верхнего горизонта межледниковых палеопочв мезинского комплекса позднего плейстоцена, в котором этот показатель достигает максимальной величины (46,0 %). Минимальное количество гидрослюд (33,0 %) обособляет илистое вещество межледниковой палеопочвы каменского педокомплекса.
Профиль микулинской межледниковой палеопочвы по распределению минералогических показателей в наибольшей мере обособляется по V2, что подтверждает сходство трех горизонтов и резкое отличие от всего профиля верхнего горизонта. Распределение ареалов минералогических показателей каменской межледниковой палеопочвы обособляется от таковых инжавинских межледниковых палеопочв более смектитовым составом ила; по ряду образцов отмечается сходство по содержанию смектитовой фазы. Ареалы минералогических показателей инжавинской межледниковой палеопочвы также свидетельствуют о существенной их дифференциации в пределах профиля.
Приведенный материал показывает, что минералы тонкодисперсной части палеопочв несут информацию о былых процессах почвообразования в эпоху позднего и среднего плейстоцена.
Список литературы Информативность тонкодисперсной части палеопочв и лёссов позднего и среднего плейстоцена центра Восточно-Европейской равнины
- Величко А.А., Градусов Б.П., Морозова Т.Д., Чижикова Н.П., Болиховский В.Ф. Глинистые минералы в лёссах и погребенных почвах левобережья Среднего Днепра//Докл. АН СССР. 1974. Т. 217. № 2. С. 405-409.
- Величко А.А., Зеликсон Э.М., Борисова О.К., Грибченко Ю.Н., Морозова Т.Д., Нечаев В.П. Количественные реконструкции климата Восточно-европейской равнины за последние 450 тыс. лет//Изв. АН. Сер. географическая. 2004. №1. С. 7-25.
- Величко А.А., Нечаев В.П., Морозова Т.Д., Тимирёва С.Н., Панин П.Г. Новые данные по строению лёссово-почвенно-криогенной формации вблизи северной границы ее расположения на Восточно-Европейской равнине//Квартер-2005, Мат-лы IV Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Сыктывкар, 2005. С. 66-68.
- Величко А.А., Писарева В.В., Фаустова М.А. Оледенения и межледниковья Восточно-Европейской равнины в раннем и позднем плейстоцене//Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2005. Т. 13. №2. С. 84-102.
- Горбунов Н.И. Методика подготовки почв к минералогическим анализам//Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука, 1971. 4-15 с.
- Градусов Б.П. Минералы со смешанослойной структурой в почвах. М.: Наука, 1976. 128 с.
- Градусов Б.П., Урусевская И.С. Химический и минералогический состав илистой фракции серых лесных почв Калужской области//Вест. Моск. ун-та. Сер. VI. 1964. № 3. С. 21-29.
- Градусов Б.П., Чижикова Н.П. Глинистые минералы лёссов//Докл. АН СССР. Т. 229. № 6. 1976. С. 1433-1435.
- Градусов Б.П., Чижикова Н.П., Плакхина Д.М. Блок петрографо-минералогических показателей почвенного плодородия: науч. тр. Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии. М.: ВАСХНИЛ. ПИД. 1988. С. 117-132.
- Морозова Т.Д., Градусов Б.П., Чижикова Н.П. Минералогические особенности и микростроение ископаемых лесных почв//Почвоведение. 1979. № 6. С. 31-40.
- Родионов В.С., Градусов Б.П. Микроморфология и химико-минералогический состав фракций Науч. докл. Высшей школы. Биологические науки. 1967. № 5. С. 152-159.
- Рожков В.А. Метод главных компонентов и его применение в почвоведении//Почвоведение. 1975. № 10. С. 141-151.
- Чижикова Н.П. Преобразование минералогического состава почв в процессе агрогенеза: Автореф. дис.... д. с.-х. н. М., 1991. 49 с.
- Чижикова Н.П. Серые и агросерые почвы//Почвы Московской области и их использование. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2002. Т. 1. С. 134-162.
- Цацкин А.И., Чижикова Н.П. О почвообразовании в плейстоцене в бассейне верхнего Дона по микроморфологическим и минералогическим данным//Почвоведение. 1990. № 12. С. 94-106.
- Chizhikova N.P., Gradusov B.P. Mineral composition of the fine-dispersed fraction of loess and soil processes developed in them//Geojournal. V. 95 № 36 2/3. Р. 179-186.
- Biscaye, P.E. Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Ocean and adjacent seas and oceans//Geol. Sox. Am. Buoll. V. 65. № 76. Р. 803-832.
- Velichko A.A., Dlussky K.G., Morozova T.D., Nechaev V.P., Gribchenko Yu.N., Semenov V.V. The Gololobovo section. Loess-soil-cryogenic formations of the Moskva-Oka plain//Loess and paleoenvironment. 2003. Abstracts and field excursion guidebook. Р. 97-106.