 |
|
|
ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА |
Глава 14. ПРЕДМЕТ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ПАЛЕОГЕОХИМИИ И ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ ЛАНДШАФТА
|
Смотрите также:
История атомов и география - Перельман
Биографии геологов, почвоведов
|
Типы геохимической эволюции ландшафтов (в зависимости от изменения климатических и тектонических условий)
По влиянию на геохимические особенности ландшафтов все разнообразие климатов можно условно объединить в 4 крупные группы:
1. Гумидные теплые — тропические, субтропические и умеренные. 2. Гумидные холодные — таежные, тундровые, горнолуговые и другие. 3. Аридные теплые климаты саванн, субтропических и бореальных степей и пустынь. 4. Аридные холодные климаты холодных степей, тундростепей и перигляциальных степей, высокогорных пустынь и др.
В соответствии с приведенной систематикой изменение климатических условий возможно в направлении похолодания, потепления, аридизации и гумидизации. Изменение тектонических условий приводило к поднятиям (+) и опусканиям (-). В первом случае формировался расчлененный рельеф, усиливались водообмен, эрозия почв и кор выветривания, окислительные процессы. При опусканиях происходила пенепленизация рельефа, усиливалась аккумуляция осадков, уменьшалась роль окислительных и увеличивалась роль восстановительных процессов, ослаблялся водообмен, захоронялись почвы и коры выветривания.
Основные типы эволюции ландшафтов, обусловленные изменениями климата и тектоники, показаны в таблице 14.1. В строках матрицы обозначены начальные этапы климатической эволюции (А), а в столбцах — конечные (В). Выделяются 12 основных типов изменения климата (А1—ВЗ, А4—В2 и т.д.), каждый из которых может сопровождаться тектоническими поднятиями (+) и опусканиями (-).
Эволюция гумидных ландшафтов
Гумидная эрозия и аккумуляция (Al—В1 и А2—В2). Эволюция А1-В1 происходила в теплом гумидном климате. При тектонических поднятиях (+) пенеплен превращался в холмистую или горную страну. Такое развитие характерно для многих районов неотектонических поднятий, в том числе для гумидных районов альпийской складчатости — Западного Кавказа, Закавказья, Карпат и др. Неоднократно происходили подобные смены и в более отдаленные эпохи, например, в Центральном Казахстане в олигоцене, когда гумидные равнины нижнего олигоцена сменились гумидным низкогорьем. При тектонических опусканиях происходило захоронение кор выветривания. Такое развитие было, например, на аккумулятивных равнинах Центрального Казахстана в палеоцене.
Примером эволюции А2—В2 служит изменение тундровых и таежных ландшафтов в плиоцене и четвертичном периодах при тектонических поднятиях (Урал, Саяны и другие горные системы) и опусканиях (Западно-Сибирская и другие низменности).
Гумидное похолодание (Al—В2). Характерным примером региона с подобной эволюцией служит Среднесибирская возвышенность, а также европейская Россия, где в результате прогрессивного похолодания теплые гумидные ландшафты миоцена сменились в четвертичном периоде таежными ландшафтами. Реликты теплого этапа особенно хорошо сохранялись в условиях тектонических опусканий с характерной для них аккумуляцией осадков (полесья, впадины Забайкалья и ДР-)-
Гумидное потепление (А2—В1). Подобная эволюция особенно характерна для окончания эпох оледенения, перехода к влажному и теплому межледниковью (Альпы, Западный Кавказ, Карпаты, Сибирь и др.).
Аридизация гумидных ландшафтов (А1—ВЗ, А1—В4, А2—ВЗ, А2—В4). В фанерозое подобные изменения происходили неоднократно и приводили к смене лесных ландшафтов пустынями, степями и саваннами. В результате почвы, древние коры выветривания, зоны окисления и другие геохимические реликты гумидных ландшафтов подверглись окарбоначиванию, огипсованию, засолению.
Грандиозная аридизация гумидных ландшафтов А2—ВЗ была в неогене и четвертичном периоде. Она проявилась практически на всех материках, ее признаки особенно наглядны в современных тропических и субтропических пустынях, где распространены многочисленные реликты предшествующей влажной эпохи. Таковы, например, древние третичные латеритные коры в сухих саваннах и пустынях Австралии. В Средней Азии подобный тип развития проявился в юрском периоде, когда на смену лесным влажным тропикам лейаса с кислыми каолиновыми корами выветривания пришли жаркие пустыни конца юры. Аналогичная смена повторилась в середине мелового периода: гумидные равнины апт-альба заменились красноцветными ландшафтами верхнего мела. В Северном и Центральном Казахстане аридизация проявилась на границе олигоцена и миоцена. На Русской платформе эволюция А1—ВЗ была в пермском периоде, когда влажные тропики каменноугольного периода уступили место пермским красноцветным пустыням и лагунам с соленакоплением. Аридизация Al—В4 и А2—В4 были на Русской платформе и в Сибири в начале ледниковых эпох: лесные ландшафты плиоцена и межледниковий плейстоцена сменились тогда тундростепями и перигляциальными степями.
В результате аридизации происходило засоление, огипсование и карбонатизация древних кор выветривания и зон окисления рудных месторождений, сформировавшихся в предыдущую гумидную эпоху. Коры и зоны окисления сильно деформировались, обогащались подвижными элементами. Засоление древней коры выветривания изучено Н.С. Касимовым и Н.А. Шмельковой в Мугоджарах, Северном и Центральном Казахстане. В огипсованных и окарбоначенных горизонтах коры концентрировались Ti, Y, Zn, Мо и другие элементы. Засоление наиболее вероятно происходило от уровня грунтовых вод, залегавших близко от поверхности. Эти данные заставляют осторожно относиться к аномалиям, устанавливаемым в коре выветривания при геохимических поисках рудных месторождений, они могут быть наложенными, что коренным образом меняет оценку таких аномалий.
При тектонических опусканиях в эпохи аридизации местами происходило наложение восстановительных сероводородных процессов на древнюю кору. Это приводило к образованию сульфидов, горизонты древней горы приобретали черную окраску. Подобные "черные коры" описаны на полиметаллическом месторождении Жайрем в Центральном Казахстане, на колчеданных месторождениях Мугоджар.
Эволюция аридных ландшафтов
Аридные ландшафты в России были широко распространены в кембрии, девоне, перми, неогене и четвертичном периодах.
Гумидизация аридных ландшафтов (A3—В1, A3—В2, А4—Bl, А4—В2). Эти изменения происходили неоднократно. Эволюция A3—В1 в европейской России была в конце девона — начале карбона, когда вместо красноцветных ландшафтов и лагун с соленакоплением распространились влажные тропические леса с вестфальской каменноугольной флорой. Подобная эволюция, например, была в Московской синеклизе Русской платформы, где верхнедевонские отложения и отложения начала турне представлены гипсово-доломитовой толщей, а более молодые осадки верхов турне и низов визе содержат пласты угля. Аналогичная смена ландшафтов произошла на Русской равнине и в Средней Азии в конце триаса, когда аридные красноцветные ландшафты перми и начала мезозоя сменились рэт-лейасовыми лесными влажными тропиками и субтропиками с кислой корой выветривания и угленакоплением. В Средней Азии такая смена повторилась в середине мелового периода (аридный неоком — гумидные апт- альб).
Периоды увлажнения были в истории многих пустынь. Так, американские геологи обнаружили в пустынях Калифорнии в четвертичное время следы по крайней мере двух периодов увлажнения, во время которых современные солончаковые впадины соединялись друг с другом стоком, уровень озер был выше, в почвах из грунтовых вод высаживалась углекислая известь. Более влажный климат в плейстоцене был в Сахаре, где господствовала степная растительность, текли крупные реки. Их следы — сухие русла "вади" тянутся на сотни километров, а вади Игаргар имеет даже длину около 1000 км. Следы четвертичного увлажнения известны и в пустынях южного полушария, например, в Калахари (Африка) и в Австралии.
Изменения A3—В2 были, вероятно, в степях и саваннах на границе плиоцена и плейстоцена. Они также могли быть связаны с неотектоническими поднятиями, когда за счет высотной поясности в горах формировались ландшафты хвойных лесов и горных лугов. В этом случае реликты могли сохраниться в основном на древних поверхностях выравнивания.
Переход от аридных холодных ландшафтов к гумидным теплым (А4—В1) мог осуществляться в конце ледниковых эпох в относительно низких широтах, но в конце оледенений более вероятны смены А4—В2 (перигляциальные степи и тундростепи — таежные ландшафты и др.).
Гумидизация аридных ландшафтов приводила к выщелачиванию аридных почв, кор выветривания и зон окисления рудных месторождений, уничтожению геохимических аномалий.
Аридная эрозия и аккумуляция (A3—ВЗ и А4—В4). При тектонических поднятиях возникал рельеф мелкосопочника, бедленда, террас, аридные коры частично или полностью уничтожались. При опусканиях формировался рельеф аллювиальных равнин и аридных впадин, происходило засоление аридных почв и кор выветривания.
Изменения A3—ВЗ на Русской платформе были в верхней перми и начале триаса, в Средней Азии — в плиоцене, когда альпийские поднятия привели к образованию невысоких аридных гор и возвышенностей в Тянь-Шане (Акбель, Акчоп, Супетау, Махаутаук в Ферганской впадине и др.).
Неотектонические поднятия и опускания в холодные аридные эпохи четвертичного периода приводили к сменам А4—В4. Они были во многих районах распространения перигляциальных степей и тундростепей.
Аридное похолодание (A3—В4) характерно для начала ледниковых эпох. Подобную эволюцию, например, испытала территория Южного Урала на границе неогена и четвертичного периода и в различные эпохи последнего.
Аридное потепление (А4—ВЗ) неоднократно повторялось в фанерозое, особенно в конце ледниковых эпох.
Палеогеохимические ландшафтные карты
На использовании прямых и косвенных методов основаны палеогеохимические ландшафтные карты, методика составления которых та же, что и для карт современных геохимических ландшафтов: на них выделяют геохимические типы, семейства, классы, роды и виды палеоландшафтов. При составлении мелкомасштабных палеогеохимических ландшафтных карт используются как материалы специальных экспедиционных исследований, так и литературные источники. Среди последних особенно важен "Атлас литолого- палеогеографических карт СССР".
Контрольные вопросы
1. В чем заключается принцип историзма, расскажите о двух основных направлениях исторического анализа в геохимии ландшафта. 2. Каково главное практическое приложение палеогеохимии ландшафта? 3. Что такое геохимические реликты? Какова роль ископаемых почв и древних кор выветривания при историческом анализе? 4. Какие методы исторического анализа являются косвенными? 5. Каковы границы применения принципа актуализма? 6. Как использован матричный принцип для установления типов геохимической эволюции ландшафтов? 7. Расскажите о гумидном и аридном похолодании, гумидном и аридном потеплении.
|
|
|
|
К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов
|
Последние добавления:
Шаубергер Виктор – Энергия воды
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы