Закономерность в распределении по земной поверхности продуктов почвообразования

Подводя итоги процессам почвообразования, напомним, что в почвах образуются следующие группы соединений:

• 1. Органические и органо-минеральные вещества или почвенный гумус.
• 2. Различные минеральные соли, каковы азотнокислые, углекислые, сернокислые, фосфорнокислые и пр., а иногда и соли органических кислот: щавелевокислые и др.

• 3. Водные окислы железа, алюминия и марганца.
• 4. Различные глины (каолин, анауксит и пр.) и кислые соли из группы силикатов и алюмосиликатов (промежуточные продукты выветривания).
• 5. Кварц и другие трудно разлагаемые минералы (некоторые соединения титана, циркония и пр.).
• 6. Новообразования (магнезиальные, алюмосиликаты типа палыгорскита и т. п.)^[1].

О цеолитах или цеолитоподобных минералах в настоящее время едва ли нужно упоминать; современные минералоги и петрографы в достаточной мере разъяснили, что цеолиты не представляются минералами выветривания.

0 закономерностях в распределении гумуса мы уже говорили в своем месте, теперь же необходимо отметить закономерности в географии других продуктов почвообразования. Из последних особенно резко выделяются соли, в размещении которых по земной поверхности наиболее ярко отражается влияние климата.

Области, богатые атмосферными осадками, как, например, зона тропических дождей, отчасти подтропическая, а также области, богатые влагой в силу малой ее испаряемости, какова зона лесов холодно-умеренного пояса, совершенно лишены солей в горизонтах почвы или содержат соли при некоторых исключительных условиях. Таковые в умеренной полосе осуществляются среди заболоченных котловин, где почвенные воды не имеют оттока.

Напротив, все области с малым количеством атмосферных осадков или высоким испарением богаты солями, и, чем суше область, тем ближе к поверхности скопляются эти соли. Уже по северным окраинам степных областей умеренной зоны в глубоких горизонтах почвы встречается углекислая известь. В степных почвах к углекислой извести начинает прибавляться гипс, а по котловинам степей появляются и еще более растворимые соли. В пустынных степях угле-соли и гипс начинают приближаться к поверхности, благодаря чему иногда самые поверхностные горизонты почв вскипают от кислоты. В то же время по котловинам чаще и в больших количествах скопляются легкорастворимые соли, каковы хлориды и сульфаты щелочей, сода и пр. В пустынях некоторые соли образуют на поверхности целые корки большей или меньшей мощности. В исключительно бездождных пустынях сохраняются и могут накопляться даже столь легко растворимые соли, как нитраты щелочей.

Не столь резко, хотя и достаточно определенно, выражено влияние климата на распределение по земной поверхности другой группы продуктов выветривания — гидратов полуторных окислов и окислов марганца. Наибольшее скопление свободных гидратов окиси алюминия и железа наблюдается в тех поясах земного шара, где распад силикатов, алюмои феррисиликатов идет наиболее энергично. Таковыми областями являются прежде всего тропики, обильные влагой. Здесь почвы содержат не только максимальные количества гидратов окиси железа, но и глинозема, а также и окислов марганца. Мало того, и в качественном отношении местные гидраты окиси железа, как, впрочем, и вообще в областях с высокой температурой, отличаются от гидратов других областей своим красным цветом (см. латериты). В лесных областях холодноумеренных зон гидраты полуторных окислов (гл. обр., железа) и окислы марганца также накопляются, но далеко не в таких количествах, как в тропиках. Кроме того, в виду специальных условий выветривания этих широт (см. подзолы), указанные соединения концентрируются нередко в определенных горизонтах почвы. В других климатических областях гидраты полуторных окислов хотя и встречаются, но не образуют конкреционных форм, и если гидраты окиси железа и могут быть замечены, благодаря своей окраске, то гидраты глинозема должны быть разыскиваемы специальными химическими исследованиями. Так как здесь гидраты глинозема; должны встречаться редко и в сравнительно небольших количествах, то их следует разыскивать только среди иловатых частиц почвенных масс, где главным образом сосредоточиваются продукты распада. Так именно поступал Гильгард. Он исследовал те частицы почв, которые оставались во взвешенном состоянии в воде после 24-часового отстаивания. Масса, состоявшая из этих мельчайших частиц, разлагалась соляной кислотой, а остаток от разложения выщелачивался содой (Loughridge); оказалось, что в большинстве случаев количество кремнезема, выщелоченного содой, было меньше количества глинозема, растворившегося в соляной кислоте, откуда следует заключить, что в почвенных массах содержались гидраты глинозема. Упомянутые исследования касаются частью почв бассейна Миссисипи, частью почв Калифорнии (в долинах и предгорьях Сьерра-Невада), из коих последние нередко содержат в своем составе и соду.

Анализируя ряд русских глин, Алексеев также пришел к заключению, что последние содержат в своем составе гидраты глинозема. Возможно поэтому, что уже материнские породы тех почв, которые анализировал Гильгард, содержали в себе гидраты глинозема, и в этом случае нахождение последних в почвах не стоит в связи с современными процессами почвообразования. Шлезинг применял следующий метод для определения гидратов глинозема в почвах: он подвергал 5 г почвы обработке одним литром слабого (около ½ %) раствора едкого натрия при кипячении в течение получаса и определял затем в вытяжке количества глинозема и кремнезема. Работа велась, главным образом, с мадагаскарскими почвами (см. латериты), но попутно исследователь изучал и несколько французских почв, не подвергая их предварительному отмучиванию, как это делалось в работе Гильгарда. Несмотря на это, для некоторых почв получились такие данные, которые позволяют заподозреть присутствие в них гидратов глинозема.

Что касается накопления кремнезема в виде кварца, то таковое может быть констатировано во всех случаях так называемого оподзоливания. В наиболее резкой форме наблюдается среди зоны лесов холодно-умеренного пояса. Накопление кремнезема в виде корок в некоторых пустынных районах мы рассмотрим позже, при характеристике пустынных корок вообще.

Образование глин наиболее заметно в тех областях, где выветривание происходит преимущественно под влиянием воды и углекислоты (тропические и подтропические области), и, повидимому, почти отсутствует там, где действующим реактивом выветривания являются подвижные кислоты гумуса.

Приведенные краткие данные, в связи с теми фактами, которые были отмечены при изучении выветривания отдельных минералов в природе, достаточно определенно указывают, что не только в географии растений и животных, но и в географии химических процессов среди поверхностных горизонтов земной коры существует ясная закономерность, виновником которой прежде всего является климат.

• [1] Мы не останавливаемся здесь на работе Гансена (Ганса), который намечает тритипа выветривания: а) глинистый, в) латеритный и с) гидратный, так как считает, чтоего воззрения являются во многом чисто теоретическими соображениями, не подтверждаемыми наблюдениями в природе. Это особенно относится к типу гидратного выветривания.