Горная порода как фактор почвообразования

Почвообразующей, или материнской горной породой называется верхний слой литосферы, выходящий на поверхность суши, и который в ходе почвообразования превращается в почву. Каждая почва неразрывно связана и залегает на той породе, из которой она образовалась.

Роль материнских пород в почвообразовании может быть оценена двояко. Во-первых, это прямое, непосредственное воздействие через вещественный материал породы, через петрографический, минеральный, гранулометрический, химический состав и физические свойства. Во-вторых — косвенное влияние, когда материнская порода играет роль подстилающего тела (грунта). В этом случае воздействие сводится к возможностям обмена между породой и почвой газами, влагой, теплом, растворенным веществом.

Каждая горная порода придает почве особые свойства и неповторимый колорит. Так, карбонатные породы во влажном климате обуславливают богатство почвы основаниями Са и Мg и бедность ее силикатным материалом. Обилие карбонатов обеспечивает поддержание нейтральной и щелочной реакции почв, способствует закреплению и накоплению в ней гумуса, преобладанию бактериальных сообществ над грибными, бобовых культур над злаковыми, гуматного гумуса над фульватным. В противоположность этому, покровные суглинки в том же климате определяют обогащенность почвы сиаллитными минералами, бедность основаниями, кислую реакцию и повышенную миграцию химических элементов и органического вещества по профилю. В результате в одних и тех же климатических условиях на разных породах возникают несхожие по свойствам и плодородию, контрастные по механизму образования почвы.

Различные горные породы обладают разной способностью видоизменяться в одной и той же биоклиматической обстановке, по-разному реагировать, отражать и накапливать в себе результаты влияния других факторов почвообразования. Одни породы, образуя почвы, более чутко улавливают и фиксируют биоклиматические изменения. Другие более быстро изменяются во времени, и темпы почвообразования на них наиболее быстры и результативны. Третьи, наоборот, проявляют крайний консерватизм и пассивность к внешней среде. Поэтому результат почвообразования здесь не велик, а почвы длительное время находятся на стадии примитивных. Четвертые наиболее тонко реагируют на положение в рельефе. К первым относятся суглинки, ко вторым — вулканический пепел, к третьим — кварцевые пески и к четвертым — элювий и делювий основных изверженных пород.

Состав и свойства горных пород сильно влияют на скорость, механизм, напряженность и направленность почвообразования и на уровень плодородия почв. Кинетика развития почв зависит от степени податливости конкретной породы к биоклиматическим факторам. Почвообразование замедляют: повышенная плотность породы, мелкозернистость, высокое содержание кварца, мономинеральность, преобладание одного-двух химических элементов над другими.

По характеру влияния на почвообразование породы принято делить на 4 группы: 1) магматические; 2) вулканообломочные и высокотемпературные метаморфические; 3) плотные осадочные и низкотемпературные метаморфические; 4) рыхлые осадочные.

Магматические породы в зависимости от химического и минералогического состава по-разному содействуют процессам почвообразования. Так, в бореальном гумидном климате на ультракислых породах формируются подзолы, на кислых породах — кислые бурые лесные, на средних — мезотрофные бурые лесные и серые лесные, на основных — эвтрофные бурые лесные почвы. На степень элювиирования лесных почв большое влияние оказывает содержание железа. Чем его меньше и чем кислее порода, тем сильнее оподзоливание. В семиаридном климате очень важно содержание кальция в породе. Степные почвы, формирующиеся на магматических породах с содержанием кальция менее 1%, не могут достигнуть уровня черноземов по многим показателям. При этом большое количество железа и магния в породе не компенсирует недостаток кальция.

Что касается осадочных пород, то крайне важным их показателем оказывается гранулометрические различия. Дело в том, что частицы разного размера обладают разным минеральным и, следовательно, химическим составом. Камни, превышающие 3 см, представлены главным образом обломками пород. Частицы размером 1−3 мм состоят из обломков пород и зерен кварца и полевых шпатов. Песок (1−0,05 мм) и пыль (0,05−0,001 мм) сложены преимущественно из зерен кварца, полевых шпатов с примесью тяжелых минералов: слюд, амфиболов, пироксенов и других. Илистая фракция — частицы < 0,001 мм — представлены глинистыми минералами и аморфными минералами.

По происхождению и многим свойствам вулкано-обломочные породы занимают промежуточное положение между магматическими и осадочными. Обогащеность их легковыветривающимся вулканическим стеклом и рыхлость этих пород определяют большую самобытность формирующихся на них почв.

Плотные осадочные породы представлены разнообразными по происхождению, составу минералов и химизму геологическими образованиями. В эту группу входят глинистые обломочные сланцы и песчаники, карбонатные породы — известняки, доломиты и мергели; кремнистые породы — трепелы и опоки. Сюда же относятся низкотемпературные метаморфические породы — филлиты, сланцы, кристаллические доломиты и метасоматические породы, такие как серпентинит, пропилит и другие.