CC BY
31====== ГЕНЕЗИС ЭКОСИСТЕМ И ИХ КОМПОНЕНТОВ =====
УДК 631.48
КАРБОНАТНЫЙ ПРОФИЛЬ КАК ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ МОНГОЛИИ1
© 2019 г. Е.И. Панкова, И.А. Ямнова
Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАН Россия, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7. E-mail: pankova22@mail.ru
Поступила в редакцию 14.10.2019. После доработки 23.10.2019. Принята к публикации 25.10.2019.
В статье дана характеристика карбонатного профиля каштановых (сухостепных) почв Монголии. Каштановые почвы Монголии характеризуются в большинстве случаев наличием в профиле почв горизонта мучнистых карбонатов, содержание которых резко колеблется от 0.1% до 20-30% СаСОэ. При этом карбонатный горизонт часто не одинаково выражен на разных стенках даже одного разреза. Он может характеризоваться наличием сильноокарбоначенных пятен разного диаметра (20-50 см), либо выделяться в виде прослоев разной мощности, расположенных на разной глубине в профиле каштановых почв. Сильноокарбоначенный горизонт, по нашему мнению, не является следствием современного почвообразования, карбонаты таких горизонтов унаследованы от почвообразующей породы. В настоящее время сильноокарбоначенный горизонт находится в стадии разрушения. Однако процесс современного карбонатообразования как элементарный почвенный процесс также проявляется в каштановых почвах Монголии в виде очень слабого окарбоначивания мелкоземистого материала за счет биогенного накопления карбонатов, а также, возможно, за счет их эолового поступления, о чем свидетельствует наличие карбонатных корок на камнях, лежащих как на поверхности, так и в профиле почв. Таким образом, наличие карбонатов в каштановых почвах Монголии может являться как реликтовым признаком, связанным с особенностями почвообразующих пород, так и следствием современного почвообразования. Ключевые слова: карбонатный горизонт, мучнистые карбонаты, натечные карбонатные корки, современные и реликтовые карбонатные образования. DOI: 10.24411/ 2542-2006-2019-10046
Согласно международной классификации почв (Мировая ..., 2014), особенностью реферативной почвенной группы - kastanozems (каштановые почвы) является обязательное наличие в профиле почв: 1) гумусового горизонта (mollic); 2) карбонатного горизонта (calcic), расположенного на глубине <50 см от нижней границы гумусового горизонта (mollic); и 3) насыщенность всего почвенного профиля основаниями (pH>7). Кроме того, согласно ключу для определения реферативной почвенной группы каштановых почв, предложены 15 главных и 22 дополнительных квалификатора (признаков), что свидетельствует о разнообразии свойств, характеризующих эту группу почв. Однако указанные в квалификаторах признаки, в отличие от трех главных показателей, не являются обязательными для реферативной группы каштановых почв.
Следует отметить, что наличие карбонатного горизонта в профиле сухостепных каштановых почв как обязательного показателя зональных почв сухих степей отмечается в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977), а также в «Классификации и диагностике почв России» (2004). В «Классификации ...» (1977) подчеркивается, что разные фациальные климатические подтипы каштановых почв характеризуются разной формой
1 Работа выполнена по теме Госзадания НИР № 0591-2019-0023 «Выявить особенности засоления почв разных регионов Восточной Сибири и сопредельных территорий».
карбонатных выделений (карбонатная плесень, псевдомицелий, белоглазка и др.). Особо подчеркивается, что каштановые почвы умеренно-длительно-промерзающие, распространенные в межгорных котловинах Южного Алтая, Хакасии, Тувы и Забайкалья, характеризуются мучнистой формой карбонатов, а также натечной коркой карбонатных новообразований на нижней стороне щебня. В «Классификации ...» (2004) был выделен особый почвенный тип криоаридных почв (в отделе палево-метаморфических), который по классификации 1977 года относился к фациальному подтипу умеренно-длительно-промерзающих почв с обилием мучнистых карбонатов. Профиль этих почв характеризуется аккумулятивно-гумусовым горизонтом, мощностью 20-25 см, палево-метаморфическим и аккумулятивно-карбонатным горизонтами. При этом карбонатный горизонт характеризуется пропиточными (мучнистыми) формами карбонатных новообразований в мелкоземе и натечными формами («бородками») под щебнем. Эти почвы как «степные криоаридные» были впервые выделены В.И. Волковинцером (1978).
Поскольку центральноазиатская фация сухих степей охватывает не только сухостепную зону юга Восточной Сибири России, но и сухие степи Монголии, в данной статье мы попытаемся рассмотреть на большом фактическом материале особенности карбонатного профиля каштановых почв Монголии. Цель наших исследований состоит в решении вопроса о том, что является первопричиной особенностей карбонатного профиля сухостепных (каштановых) почв Монголии: современные почвенные процессы или реликтовые свойства, унаследованные от почвообразующих пород.
Объекты и методы
Объектом наших исследований является карбонатный профиль сухостепных каштановых почв Монголии. Наиболее подробно эта проблема была исследована нами на примере почв Восточной Монголии, на территории которой сухостепные каштановые почвы имеют очень широкое распространение (Панкова, 1964а). Наряду с этим нами исследовался карбонатный профиль каштановых почв и других регионов сухостепной зоны Монголии (рис. 1). Аналитическая характеристика почв дана по общепринятой методике (Аринушкина, 1970; Воробьева, 1978). Приведены фотографии шлифов, а также снимки образца под бинокуляром, взятые из диссертационной работы Е.И. Панковой (1964). Была проанализирована также литература, содержащая информацию о генезисе и формах карбонатных выделений в почвах разных регионов степной и сухостепной зон (Герасимов, Лавренко, 1952; Голубцов и др., 2014, 2017, 2019; Голубцов, 2017; Ковда, 2004, 2008; Ковда, Хохлова, 2015; Лебедева, Овечкин, 1975; Почвенный покров ..., 1984; Соколова и др., 1987; Хохлова, Седов, 2000; Хохлова, Кузнецова, 2002; Худяков, 2009; Agatova et al., 2016; Carling et al., 2011; Landi et al., 2003; Durand et al., 2010; Rudoy, Baker, 1993; Vogt et al., 2018; Zamanian et al., 2016). Эта литература свидетельствует о большом интересе к проблеме генезиса карбонатного профиля в степных и сухостепных почвах как генетического показателя этих почв. При этом следует указать, что сведений о своеобразии карбонатного профиля и генезисе карбонатов в сухостепных почвах Монголии в современной литературе относительно мало.
Результаты и обсуждение
Природные условия сухостепной зоны Монголии, а также общая характеристика зональных - каштановых почв этого региона к настоящему времени достаточно хорошо изучены (Герасимов, Лавренко, 1952; Ногина, 1978, 1989; Ногина, Уфимцева, 1984; Максимович, 1986; Панкова, 1964б, 1997; Уфимцева, 1984; Почвенный покров ..., 1984; Худяков, 2009).
Рис. 1. Зона распространения каштановых почв на почвенной карте Монголии (Панкова, 1997). Условные обозначения. Почвы равнин и мелкосопочников: 1 - каштановые (темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые), 2 - черноземы, 3 - аридные (бурые пустынно-степные, палево-бурые и серо-бурые), 4 - серо-бурые средне-профильно-гипсоносные, 5 - крайнеаридные маломощные поверхностно-слабогипсоносные, 6 -крайнеаридные поверхностно-гипсоносные, 7 - каштановые и лугово-каштановые солонцеватые, 8 - бурые и серо-бурые солонцеватые, 9 - солонцы автоморфные, 10 - солонцы полугидроморфные и гидроморфные, 11 - солончаки, 12 - такыры, 13 - луговые засоленные мерзлотные (содовые), 14 -луговые засоленные, 15 - пойменные локально засоленные, 16 - участие солончаков, 17 - участие луговых солонцов, 18 - участие автоморфных солонцов и солонцеватых почв, 19 - участие луговых засоленных почв, 20 - пески. Почвы горных территорий: 21 - высокогорные и горные с участием мерзлотно-таежных, дерново-таежных, горно-луговых и горно-степных, 22 - высокогорные без участия мерзлотно-таежных и дерново-таежных, преимущественно горно-степные, сухостепные и таежно-горно-тундровые, 23 - горные, преимущественно сухостепные и степные, 24 - горные, преимущественно полупустынные и пустынные, 25 - зона распространения каштановых почв. Fig. 1. The chestnut soils distribution zone on the soil map of
ЭКОСИСТЕМЫ: ЭКОЛОГИЯ И ДИНАМИКА, 2019, том 3, № 4
Mongolia (Панкова, 1997). Legend. Soils of plains and hillocky areas: 1 - chestnut (dark chestnut, chestnut and light chestnut), 2 - chernozem, 3 - arid (brown desert-steppe, pale-brown and gray-brown), 4 - gray-brown middle-profile-gypsiferous, 5 - extremely arid thin surface weak gypsiferous, 6 - extremely arid surface-gypsiferous, 7 - chestnut and meadow chestnut solonetzic, 8 - brown and gray-brown saline, 9 - automorphic solonetzes, 10 - semi-hydromorphic and hydromorphic solonetzes, 11 - solonchaks, 12 - takyrs, 13 - meadow saline cryogenic (sodic), 14 -meadow saline, 15 - floodplain locally saline, 16 - participation of solonchaks, 17 - participation of meadow solonetzes, 18 - participation of automorphic solonetz and alkaline soils, 19 - part of meadow saline soils, 20 - sands. Soils of mountainous territories: 21 - alpine and mountainous with the participation of cryogenic-taiga, soddy-taiga, mountain meadow and mountain-steppe, 22 -alpine without the participation of cryogenic-taiga and soddy-taiga, mainly mountain-steppe, dry-steppe and taiga-mountain-tundra, 23 - mountainous, mainly dry-steppe and steppe, 24 -mountainous, mainly semi-desert and desert, 25 - chestnut soil distribution zone.
Эта территория относится к центральноазиатской экстраконтинентальной почвенно -климатической фации, характеризуемой криоаридным климатом. Среднегодовая температура воздуха колеблется от -3°С до 0°С. Осадки выпадают в летнее время, их количество достигает около 250-300 мм в год. Почвы характеризуются глубоким промерзанием, но при этом в профиле почв обычно отсутствует льдистая мерзлота. Почвы формируются под сухостепной растительностью. Сухостепная зона характеризуется господством почв легкого (часто щебнистого) гранулометрического состава, относительно слабо прогумусированных, как правило, незасоленных и несолонцеватых, со своеобразным мучнистым карбонатным горизонтом.
Особенности карбонатного горизонта каштановых почв Монголии были подробно рассмотрены в ряде публикаций К.А. Уфимцевой и Н.А. Ногиной (Ногина, 1978, 1989; Ногина, Уфимцева, 1984; Почвенный покров ..., 1984), а также рядом других авторов (Панкова, 1964б; Худяков, 2009), изучавших степные и сухостепные почвы Монголии.
При этом каштановые почвы Монголии были определены Н.А. Ногиной и К.А. Уфимцевой как каштановые мучнисто-карбонатные (Почвенный покров ..., 1984), что свидетельствует о значимости карбонатного горизонта как генетического показателя этих почв. Описывая карбонатный профиль каштановых почв Монголии, К.А. Уфимцева подчеркивает, что глубина залегания карбонатного горизонта и содержание карбонатов в каштановых почвах может очень сильно варьировать в пределах даже одного разреза. Поэтому глубина карбонатного горизонта и содержание карбонатов не могут являться диагностическими показателями каштановых почв Монголии. Иногда карбонаты в профиле каштановых почв на одной стенке разреза могут отсутствовать, а на другой быть четко выражены. Относительно редко можно встретить в сухих степях Монголии каштановые почвы, в профиле которых вообще отсутствует четко морфологически выраженный карбонатный горизонт. Поэтому К.А. Уфимцева (Почвенный покров ..., 1984) приходит к выводу, что карбонатный горизонт в каштановых почвах Монголии - реликтовый. В данной статье нами приведен материал, характеризующий карбонатный профиль каштановых почв Монголии, полученный в результате крупномасштабного картографирования, проведенного нами на территории Восточно-Монгольской равнины - в районе г. Чойбалсан (Панкова, 1964б), а также в других регионах сухостепной зоны Монголии (Панкова, 1997). Итоги этих работ и обобщения литературных данных и положены в основу данной статьи.
Как было отмечено выше, одной из характерных особенностей сухостепных почв Монголии является их карбонатность, то есть повышенное содержание преимущественно СаСО3 в отдельном горизонте почвенного профиля. При этом карбонатный горизонт часто бывает не сплошным, а в виде мучнистых мергелистых карбонатных пятен диаметром до 20-
50 см или карбонатных белесых потеков, вытянутых вниз по профилю почв (фото 1 а). Иногда карбонатные пятна или прослои выделяются на одной стенке разреза и отсутствуют на другой (фото 1 б, с).
Для каштановых почв Монголии характерно наличие карбонатного горизонта (Вса), расположенного под прогумусированными горизонтами А и АВ1. При этом почвообразующая порода (горизонт С) часто не содержит карбонатов, либо содержит их, но в меньшем количестве, чем Вса (рис. 2).
Фото 1 а. Выраженность карбонатного горизонта в каштановых почвах Восточной Монголии: а) мучнистое пятно в профиле почв. Photo 1 а. The manifestation of a calcareous horizon in the chestnut soils of Eastern Mongolia: a) powdery spot in the soil profile.
Фото 1 б-в. Выраженность карбонатного горизонта в каштановых почвах Центральной Монголии: б) мучнистый карбонатный прослой, в) слабоокарбоначенная каштановая почва на песчаном наносе. Photo 1 б-в. The manifestation of a calcareous horizon in the chestnut soils of Central Mongolia: б) powdery calcareous layer, в) weakly calcareous chestnut soil on sandy sedimentation.
Рис. 2. Карбонатные профили каштановых почв.
Fig. 2. Calcareous profiles of chestnut soils.
Основная часть каштановых почв Монголии характеризуется легким супесчаным гранулометрическим составом с включением грубоскелетной фракции. Каштановые почвы суглинистого состава встречаются редко. Подстилающие породы, как правило, не карбонатны.
Верхняя граница карбонатного горизонта в каштановых почвах чаще всего резкая, нижняя обычно менее четкая.
Карбонатный профиль каштановых почв Монголии характеризуется большим разнообразием признаков: так, начало вскипания варьирует в почвах практически от поверхности до 120 см (рис. 2); мощность карбонатного горизонта - от 20 см до 130 см; количество карбонатов - от 0.13 до 25-30% СаСОз (табл. 1). Форма накопления карбонатов преимущественно мучнистая (пропиточная); карбонатные пятна могут быть в диаметре от 12 до 50 см; очень редко в суглинистых горизонтах выделяются мицеллярные карбонаты. Характерна общая белесоватость карбонатного горизонта. В профиле почв под каменистыми включениями, а также на камнях, лежащих на поверхности почв, выделяется натечная форма карбонатов в виде натеков (фото 2).
Согласно делению А.Н. Розанова (1951), который впервые наиболее подробно рассмотрел генезис карбонатных новообразований в аридных почвах, карбонаты могут быть остаточными (обломочными) и вторичными (почвенными). Обломочные представляют собой остатки карбонатных пород (известняков, доломитов и т.д.). Они бывают сосредоточены в крупнозернистых фракциях. Вторичные (почвенные) карбонаты присутствуют, главным образом, в тонких по гранулометрическому составу фракциях.
В степях Монголии, где известняки и другие карбонатные породы встречаются крайне редко, в почвах наиболее широко развиты мучнистые карбонаты, содержание которых сильно варьирует, как было отмечено выше (табл. 1).
Вопрос о генезисе почвенных карбонатов так же, как и вопрос о происхождении мощных карбонатных осадочных толщ, до настоящего времени окончательно не решен.
Таблица 1. Содержание карбонатов (СаСОэ) в каштановых почвах Монголии. Table 1. CaCO3 content in the chestnut soils of Mongolia.
№№ № Глубина СаШ3, №№ № Глубина СаШ3,
п/п разреза образца, см % п/п разреза образца, см %
1 50 0-5 0 44 155 160-170 0.7
2 25-33 0 45 235 0-10 0
3 50-58 3.9 46 20-30 0
4 75-83 14.73 47 50-60 2.5
5 120-128 4.73 48 160-165 0
6 180-185 0.43 49 167 0-5 0
7 213 0-5 0.13 50 8-15 0
8 25-32 12.23 51 15-23 0
9 45-52 22.1 52 35-43 0.13
10 80-87 11.2 53 70-78 4.18
11 125-132 0 54 90-98 1.18
12 170-177 0 55 130-138 1.2
13 200-205 0 56 195-200 0.88
14 378 0-5 0 57 316 0-5 0
15 35-42 0 58 26-34 0
16 Линза сугл. 70-78 18.38 59 40-48 1.65
17 Песок 70-78 0 60 68-76 0
18 135-142 5.4 61 122-130 0
19 279 0-5 0 62 170-175 0
20 23-31 16.1 63 537 0-5 0
21 60-68 1.3 64 20-28 0
22 110-118 0.56 65 55-63 29.28
23 160-168 0 66 120-128 1.58
24 185-190 0 67 152-160 0.13
25 381 0-5 0 68 190-195 0
26 35-42 0 69 245 0-5 0
27 Линза сугл. 82-90 1.56 70 30-35 0
28 Песок 82-90 0 71 50-57 19.33
29 160-168 0 72 80-87 6.5
30 609 0-5 0 73 150-157 0.25
31 30-38 28.75 74 190-197 1.33
32 85-93 15.75 75 593 0-10 0
33 130-138 18.3 76 20-30 0
34 185-190 12.43 77 35-44 0
35 610 0-5 0 78 50-60 0.13
36 22-30 0 79 63-75 13.98
35 610 0-5 0 80 110-115 8.93
36 22-30 0 81 202 0-3 0
37 47-55 10.83 82 37-45 0
38 95-103 19.3 83 70-78 0
39 180-185 10.08 84 100-108 17.35
40 155 0-10 0 85 127-135 0
41 30-40 0 86 155-163 2.83
Продолжение таблицы 1.
№№ № Глубина СаШ3, №№ № Глубина СаШ3,
п/п разреза образца, см % п/п разреза образца, см %
42 155 50-60 10.55 87 202 180-185 1.5
43 90 0.63
Примечания к таблицам 1, 4 и 6: анализы выполнены в лаборатории института Гипроводхоз. Notes to tables 1, 4 and 6: the analyzes were made in the laboratory of the Giprovodkhoz Institute.
Ранее существовали две теории происхождения вторичных (почвенных) карбонатов: физико -химическая и биогенная. В обзорной работе K. Zamanian с соавторами (2016) подробно рассматриваются разные механизмы педогенного карбонатообразования. Физико -химическая теория (в применении к почвам) наиболее подробно была рассмотрена в работах В.В. Добровольского (1955, 2001); биогенная - в работах М.А. Глазовской (1952, 1953), Н.И. Базилевич (Базилевич, Родин, 1969; Базилевич, Титлянова, 2008), А.А. Титляновой с соавторами (Титлянова и др., 2002).
Суть первой теории заключается в том, что образование почвенных карбонатов связано с физико-химическими процессами, вызывающими выпадение СаСОз из почвенных растворов в результате изменения концентрации раствора, содержания СО2 в почвенном воздухе, температуры почв и т.д. Сторонники биогенной теории считают, что вторичные (почвенные) карбонаты накапливаются в почвах, главным образом, биогенным путем. На современном этапе развития науки признано, что оба пути образования педогенных карбонатов проявляются в почве. Более того, часто конкретные механизмы карбонатообразования в почве имеют двойственную природу: регулируются в совокупности биологическим и физико-химическими процессами. При этом биогенное накопление карбонатов может осуществляться как высшими организмами, так и почвенными микроорганизмами. Данные М.А. Глазовской (1952, 1953) свидетельствуют об участии актиномицетов в накоплении карбонатов кальция в почвах. При этом следует иметь в виду, что растения, как и большинство микроорганизмов, обычно не продуцируют карбонаты; чаще всего они аккумулируют кальций и углерод, а карбонаты могут накапливаться в результате деятельности биоты различными путями. Несомненно, что и биогенный, и физико -химический способы накопления вторичных карбонатов проявляются в каштановых почвах Монголии.
Зольный анализ ряда наиболее распространенных степных растений Монголии (змеевки, ковыля, востреца, житняка, полыни) свидетельствует о высоком процентном содержании Са в их золе - 5-19% (табл. 2). Эти данные подтверждают возможность биогенного накопления карбонатов как современного почвенного процесса, проявляющегося в сухостепных почвах Монголии.
Наиболее наглядным примером накопления карбоната кальция в результате физико -химических процессов являются натечные формы карбонатных образований под камнями (щебнем). Подобные образования имеют широкое распространение в почвах Монголии (фото 2 А-Б), при этом они образуются на породах разного минералогического состава, что свидетельствует об образование карбонатного натека не связано с составом пород.
В этих натечных образованиях содержится большое количество карбонатов (табл. 3), а также в валовом составе карбонатных натеков наряду с кальцием отмечается высокое содержание кремнезема (табл. 4), что не зависит от состава пород, на которых они формируются.
Фото 2. Особенности мезо- и микростроения карбонатных новообразований в каштановых почвах Монголии: А) поперечный срез карбонатного налета («корки»), на фоне мелкокристаллического кальцита выделяются обломки породы и отдельные кристаллы; Б) карбонатный налет («корка») на щебенке гранодиорита (а); В) карбонатное новообразование, состоящее из мелкокристаллического кальцита (a) на поверхности щебенки основной эффузивной породы (б); Г) налет мелкокристаллического кальцита (a) на поверхности песчинки. Photo 2. Features of the meso- and microstructure of calcareous neoformations in the chestnut soils of Mongolia: A) transverse section of calcareous coating ("crust"), on the background of fine crystalline calcite, rock fragments and separate crystals stand out; Б) calcareous coating ("crust") (a) on the rock debris of granodiorite; В) calcareous neoformation, consisting of fine crystalline calcite (a) on the surface of the rock debris of the main effusive rock (b); Г) deposit of fine crystalline calcite (a) on the surface of a grain of sand.
Известно, что почвенные (вторичные) карбонаты могут образоваться в результате современного степного почвообразования, но могут быть унаследованы и от предшествующих стадий почвообразования. В каштановых почвах Монголии имеют место и те, и другие карбонаты. Так, на территориях, где проявление карбонатов за счет выветривания пород исключено, например, на элювии гранитов, можно с уверенностью говорить о накоплении карбонатов в результате современных процессов, связанных с их биогенным или эоловым поступлением.
Наряду с процессами современного карбонатообразования в каштановых почвах Монголии, развитых на пролювиальных, аллювиально-пролювиальных и пролювиально-озерных отложениях, возможно проявление карбонатов гидрогенного генезиса, накопившихся в почвообразующих породах аллювиального, пролювиально-аллювиального
Таблица 2. Химический состав золы растений сухих степей Монголии (в числителе - % на чистую золу, в знаменателе - % на сухое вещество). Table 2. The chemical composition of the ash of plants in the dry steppes of Mongolia (% per pure ash/% per dry matter).
Вид растения Анализируемая часть растения Чистая бескарбонатная зола, % SiO2 R2O3* Fe2O3 AhO3 P2O5 СаО MgO SO3 K2O Na2O MnO SiO2 (Fe2O3+Al2O3)
аморфный (5% KOH) Всего
Змеевка Diplachne squarrosa наземная корни 5.1 5.0 48.9 51.2 11.6 2.3 1.3 8.0 6.3 6.7 3.7 15.4 0.13 0.12 2.5 2.6 0.6 0.1 0.1 0.4 0.3 0.3 0.2 0.8 0.01 0.01 36.7 45.1 24.8 11.6 8.0 5.2 13.5 5.8 3.4 6 .0 0.11 1.40 1.8 2.3 1.2 0.6 0.4 0.3 0.7 0.3 0.2 1.2 0.01 0.07 32 5
Ковыль Stipa capillata наземная корни 4.1 9.0 57.3 59.3 6.7 1.3 0.2 5.2 6.4 5.2 3.7 6.7 0.12 0.09 2.3 2.4 0.3 0.1 0.0 0.2 0.3 0.2 0.2 0.3 0.01 0.01 39.0 46.5 24.0 12.2 8.4 3.4 14.2 6.1 2.2 24.0 0.11 0.48 3.5 4.2 2.2 1.1 0.8 0.3 1.3 0.6 0.2 2.2 0.01 0.04 35 5
Вострец Aneurolepidium pseudoagropyrum наземная корни 6.2 4.5 43.8 46.5 14.6 1.3 4.9 8.5 6.6 3.3 4.3 14.6 0.12 0.24 2.7 2.9 0.9 0.1 0.3 0.5 0.4 0.2 0.3 0.9 0.01 0.02 31.4 36.1 16.7 8.9 3.1 4.8 10.3 3.0 4.2 16.7 1.02 0.22 1.4 1.6 0.7 0.4 0.2 0.2 0.5 0.1 0.2 0.7 0.05 0.01 14 7
Житняк Agropirum cristatum наземная 6.2 47.6 50,9 15.3 2.1 6.9 6.3 5.7 4.1 3.4 15.3 0.16 0.09 3.0 3.2 1.0 0.1 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2 1.0 0.01 0.01 12
Полынь Artemisia frigida наземная 3.3 7.9 11.5 17.4 4.5 4.0 8.9 19.0 6.8 5.0 17.4 0.51 0.38 0.3 0.3 0.6 0.2 0.1 0.3 0.6 0.2 0.2 0.6 0.01 0.01 3
Примечание к таблице 2. Анализы выполнены в лаборатории Географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова аналитиком Е.С. Горячевой. * - показатель R2O3 - сумма полуторных окислов - включает в себя кроме Fe2O3 и AI2O3 ряд других элементов, поэтому показатели R2O3 и сумма Fe2O3+AhO3 могут не совпадать (прим. авт.). Note to Table 2. The analyzes were made in the laboratory of the Geography Faculty of the M.V. Lomonosov Moscow State University by the analyst E.S. Goryacheva. * - R2O3 index (sum of sesquialteral oxides) includes Fe2O3 and AhO3 as well as some other elements, therefore R2O3 indices and sum of Fe2O3+AhO3 may not match (author's note).
ЭКОСИСТЕМЫ: ЭКОЛОГИЯ И ДИНАМИКА, 2019, том 3, № 4
или озерно-пролювиального происхождения, в том числе из вод подпрудных озер. Естественно, что генезис карбонатов в почвах, формирующихся на разных по генезису и составу почвообразующих породах, может быть различным.
Таблица 3. Содержание карбонатов (СаСОз) в натечных «корках». Table 3. The content of CaCO3 in travertine "crusts".
№ Место взятия образца Глубина взятия образца, см СаСО3, %
1 Карбонатная корка на эффузивной породе (север сухостепной зоны Монголии) Щебенка, лежащая на поверхности почвы 82.1
2 Корка на песчанике (Восточная Монголия) Щебенка, лежащая на поверхности почвы 80.2
3 Р. 93 (Центральная Монголия) 70-80 89.2
4 Р. 151 (Гоби Алтай) 40-50 57.3
Содержание СаСОз в карбонатном горизонте маломощной горно-сухостепной почвы, формирующейся на некарбонатных отложениях, обычно достигает всего 2.5-3.75%. Рассмотрение под бинокуляром этой почвы позволяет увидеть следующую картину: песчинки словно одеты пушистым мелкокристаллическим кальцитом, который в виде шапки покрывает поверхность песчинки либо окутывает ее целиком (фото 2 Г). В данном случае карбонаты могут быть связаны как с биогенным, так и с эоловым поступлением, в отличие от натечных образований (фото 2 А-Б).
Вопрос о карбонатизации как элементарном почвенном процессе был рассмотрен в монографии «Элементарные почвообразовательные процессы» (1992). В последние годы проблема происхождения почвенных карбонатов и форма их выделения в почвенном профиле, а также проблема возраста карбонатных новообразований привлекает большое внимание почвоведов и геологов (Бронникова и др., 2017; Ковда, 2004; Худяков, 2009; Agatova et al., 2016; Landi et al., 2003; Durand et al., 2010; Rudoy, Baker, 1993; Vogt et al., 2018; Zamanian et al., 2016).
И тем не менее этот вопрос пока нельзя считать решенным. Нас интересовала проблема генезиса карбонатов в каштановых почвах Монголии, формирующихся на пролювиальных и аллювиально-пролювиальных и пролювиально-озерных, преимущественно некарбонатных отложениях, но с включением в профиль почв отдельных сильноокарбоначенных линз или прослоев (фото 1 б). Как было показано выше, в каштановых почвах Монголии, формирующихся в основном на некарбонатных отложениях, содержание СаСОз в горизонте Bca может достигать 25-29%, что не свойственно степным почвам, развитым на элювии кислых пород или переотложенном материале малокарбонатных пород. Присутствие линз и прослоев мучнистых карбонатов в каштановых почвах Монголии свидетельствует о накоплении карбонатов в несовременных условиях почвообразования, а не в период формирования почвообразующих пород. Вероятно, это связано с включением карбонатных линз и прослоев в пролювиально-делювиальные и озерно-аллювиальные отложения. Можно предположить, что накопление карбонатов могло происходить на рубеже позднего плейстоцена и голоцена в подпрудных озёрах аналогично тому, как накапливались карбонаты в геосистемах подпрудных озер Алтая (Бронникова и др., 2017; Бутвиловский, 1993; Agatova et al., 2016; Carling et al., 2011; Rudo, Baker, 1993).
Однако этот вопрос в настоящее время остается нерешенным. По данным М.А. Бронниковой с соавторами (2017), детально изучивших карбонатные натеки в
отложениях озера Ак-Холь, доказано, что озерные отложения Ю-В Алтая относятся в основном к голоценовому возрасту, но при этом в составе карбонатного горизонта никаких признаков озерной флоры и фауны не было обнаружено, то есть вопрос о генезисе мучнистых карбонатов в профиле каштановых почв этого региона остается открытым.
Мы склонны считать, что мергелистые мучнистые карбонаты в профиле каштановых почв Монголии унаследованы от предшествующих гидроморфных стадий почвообразования и, вероятнее всего, привнесены вместе с пролювиально-делювиальными и пролювиально-озерными отложениями с соседних территорий, то есть в данном случае карбонаты реликтовые. Наряду с реликтовыми карбонатами в каштановых почвах Монголии отмечается наличие несомненно свежих почвенных карбонатных новообразований, формирующихся в результате современных почвенных процессов, в том числе биогенных, о чем свидетельствуют факты, приведенные выше.
Карбонатные новообразования, как современные, так и реликтовые, в степных и сухостепных почвах представлены в основном мелкокристаллическим кальцитом. К настоящему времени строение карбонатных новообразований в разных почвах достаточно подробно изучено (Бронникова и др., 2017; Добровольский, 2001; Ковда, 2004, 2008; Ковда, Хохлова, 2015; Лебедева, Овечкин, 1975; Соколова и др., 1987; Хохлова, Седов, 2000; Хохлова, Кузнецова, 2002). Мировой опыт их изучения обобщен в монографии N. Durand с соавторами (2010). Однако данных об особенностях карбонатных новообразованиях в почвах сухих степей Монголии, развитых на разных почвообразующих породах, практически нет.
Ниже рассмотрим морфологическую выраженность карбонатов в каштановых почвах, формирующихся на разных отложениях: на элювии плотных пород, на рыхлых супесчаных и суглинистых отложениях разного генезиса, в том числе с включением мергелистых карбонатов.
1. Карбонатные новообразования в почвах, формирующихся на элювии гранитов и элювии основных пород, а также на древних палеозойских песчаниках, очень схожи по строению и составу. Они образуют карбонатные натеки на нижней стороне каменистых включений в профиле сухостепных почв Монголии (фото 2 А-Б).
2. В супесчаных почвах мелкокристаллический кальцит создает общую белесоватость карбонатного горизонта.
3. В суглинистых почвах он иногда концентрируется по порам и ходам корней в виде мицеллярных карбонатных выделений.
4. На супесчаных и суглинистых отложениях с включением мучнистых пятен и прослоев карбонатный горизонт неоднороден по количеству карбонатов.
5. В каштановых почвах, развитых на двучленных отложениях, микрокристаллический кальцит концентрируется на контакте этих отложений, при этом часто под галькой выделяются мучнистые белесые карбонатные пятна.
6. В каштановых промытых песчаных почвах с включением щебня карбонаты представлены скорлуповидными натеками «корками» по нижней стороне щебня. При этом четко прослеживается цикличность в накоплении карбонатов (фото 2 А).
Изучение карбонатных натеков свидетельствует о большой агрессивности карбонатных новообразований, которые проникают по трещинам вглубь породы, разрушая поверхность минералов, и приводят к явлениям метасоматоза. Происходит так называемый «salt shattering», когда кальцит кристаллизуется в микротрещинах, растет и провоцирует дальнейшее растрескивание породы (Бронникова и др., 2017).
Данные валового анализа (табл. 4) свидетельствуют о высоком содержании в скорлуповидных карбонатных натеках не только Са, но SiÜ2 и R2O3. Отношение SiÜ2/R.2Ü3 в разрезе 94 - 3.4, в разрезе 151 - около 6, что свидетельствует о высоком содержании кремнезема в натечных карбонатных корках. Субмикроскопические исследования с
микроанализатором показывают, что в карбонатных кутанах наряду с аморфным кремнеземом есть очень много включенных силикатных зерен, что доказано исследованиями М.А. Бронниковой с соавторами (2017). Особое внимание мы уделили изучению мучнистых карбонатов в почвах Восточно-Монгольской равнины (Панкова, 1964). Состав мучнистых выделений карбонатов мы изучали в каштановых почвах Восточно-Монгольской равнины (Панкова, 1997). Это крупные белесые мучнистые пятна, диаметром до 50 см, расположенные на глубине 50-120 см (фото 1 а). Их химический состав свидетельствует о явном преобладании в них кальция (табл. 5). Повышенное процентное содержание SiO2 (табл. 6) в данных образцах связано с большой примесью песка, который обволакивается карбонатами. Высокое процентное содержание карбонатов (18-22%) в карбонатных пятнах и почти полное отсутствие карбонатов в том же разрезе на той же глубине, но за пределами этого пятна позволяет говорить о не почвенном происхождении данных новообразований. Это подтверждает высказанное выше положение о присутствии в каштановых почвах Монголии не только современных, но и реликтовых карбонатных накоплений, содержащихся в исходной почвообразующей породе.
Таблица 4. Сокращенный валовой анализ карбонатных натеков из «корок», образовавшихся под галькой в профиле каштановых почв. Table 4. Shortened bulk analysis of carbonate pendants ("crusts") formed under pebbles in the profile of chestnut soils.
№ разреза Гигроскопи- Потеря от SiO2 R2O3 Fe2O3 AhO3 CaO MgO SO3
ческая влага прокаливания
в % в % на прокаленную и бескарбонатную навеску
94 0.53 2.46 27.08 16.63 3.45 13.28 50.39 4.02 0.99
151 0.26 7.67 14.79 5.31 3.12 2.19 44.17 9.19 -
Таблица 5. Солянокислая (0.2N) вытяжка мучнистых карбонатных скоплений в каштановых почвах Восточно-Монгольской равнины. Table 5. Hydrochloric acid (0.2N) extract of powdery calcareous accumulations in chestnut soils of the East Mongolian plain.
№ пп № разреза Глубина образца, см Са СаО Mg MgO СаШ3
в % на 100 г почвы
1 213 45-52 7.02 9.83 0.28 0.46 22.07
2 378 70-78 6.69 9.36 0.77 0.95 18.37
Рассматривая особенности карбонатного профиля каштановых почв Монголии, следует еще раз подчеркнуть, что глубина вскипания, мощность карбонатного горизонта, количество карбонатов характеризуются очень большим разнообразием (рис. 2, табл. 1). Величины глубины вскипания каштановых почв колеблются от поверхности почвы до 80-140 см. По глубине вскипания мы выделили 4 вида почв: высоковскипающие (вскипание от HCl начинается в верхних 25 см), обыкновенные - типичные (вскипание с 25-50 см), выщелоченные (начало вскипания в пределах 50-100 см), промытые, в которых вскипает лишь карбонатная «корка» по нижней стороне щебня на глубине 80-140 см.
Большое распространение среди каштановых почв Монголии имеют выщелоченные почвы, формирующиеся на легких некарбонатных отложениях, обладающих высокой фильтрационной способностью (фото 1 б - каштановая почва на песчаном наносе). При
близком подстилании песчаных горизонтов гравийно-галечниковыми отложениями формируются глубоковыщелоченные или промытые почвы, для которых характерно ничтожно малое количество карбонатов (СаCOз - 0.2%). Суглинистые каштановые почвы с непромывным водным режимом, обладающие значительно меньшей фильтрацией, содержат, как правило, большее количество карбонатов. Однако объяснить резкие колебания в содержании карбонатов и глубине карбонатного горизонта (рис. 2) только разной скоростью современных процессов выщелачивания карбонатов нельзя, эти различия связаны, в первую очередь, как было отмечено выше, с исходной неоднородностью содержания карбонатов в почвообразующих породах.
Таблица 6. Валовой состав мучнистых карбонатных пятен в каштановых почвах Восточно-Монгольской равнины (в числителе - % на абсолютно сухую навеску, в знаменателе - % на прокаленную навеску). Table 6. Bulk composition of powdery calcareous spots in chestnut soils of the East Mongolian Plain (% per completely dry sample/% per calcined sample).
№ разреза Глубина, см Потеря от прокаливания, % SiO2 R2O3 Fe2Os AI2O3 CaO MgO Гигроскопическая влага, % Молекулярное отношение SiO2/ R2O3
213 45-52 5.77 62.43 8.64 0.96 7.68 12.52 0.69 66.24 10.27 0.97 8.15 13.28 0.72 2.94 11
378 70-80 9.14 68.28 11.18 1.46 4.72 9.02 0.78 75.11 12.3 1.61 10.69 9.42 0.86 2.53 11
Миграция карбонатов в профиле каштановых почв Монголии происходит в короткий летний дождливый период - это время бурной вегетации растений. Обогащение почвенных растворов углекислотой за счет дыхания растений и процессов разложения органических остатков в сочетании с ливневыми дождями и высокими фильтрационными скоростями в почвах легкого гранулометрического состава обеспечивают в этот период выщелачивание карбонатов. Этому также способствуют постоянные относительно низкие температуры почвы. Обратная миграция карбонатов, свойственная степным почвам Европейской части России в период летних засух (Афанасьева, 1948), в почвах Монголии практически не проявляется в связи с легким гранулометрическим составом почв, а на песчано-гравелистых отложениях такая миграция вообще исключена. Насколько глубоко идет процесс выщелачивания карбонатов и происходит ли вынос их из почвенного профиля, можно ответить, лишь проанализировав водный режим почв. Проведенные нами исследования (Панкова, 1964) показали, что на суглинистых каштановых почвах процесс выноса карбонатов ограничивается толщей 40-100 см. Именно на этой глубине обычно выделяется горизонт Вса. На супесчаных почвах выщелачивание идет глубже. Отсутствие карбонатов в отдельных разрезах до глубины 80-140 см позволяет сделать вывод о том, что карбонаты в современных условиях в легких почвах могут содержаться лишь во втором полуметре или даже во 2-м метре почвенного профиля, задерживаясь выше лишь под крупной галькой. На песчаных почвах с близким гравийно-галечниковым подстиланием происходит, несомненно, вынос карбонатов в более глубокие горизонты, даже за пределы почвенного профиля; и в этом случае только по нижней стороне щебня обнаруживаются карбонатные корковые образования.
Выводы
В итоге рассмотрения карбонатности как генетического показателя сухостепных почв Монголии подчеркнем следующее.
1. В профиле сухостепных (каштановых) почв Монголии в большинстве случаев обязательно присутствует карбонатный горизонт, но мощность Вса, глубина его расположения, форма карбонатных новообразований зависят от гранулометрического состава и исходной окарбоначенности почвообразующих пород.
2. Крупные мучнисто-карбонатные пятна и прослои сильноокарбоначенного материала явно унаследованы от почвообразующих пород. В настоящее время идет преимущественно не накопление, а разрушение мучнистых карбонатных горизонтов и вынос карбонатов из почвенного профиля. Данный вывод согласуется с выводами К.А. Уфимцевой (1984), а также с выводами других авторов (Ногина, 1978, 1989; Ногина, Уфимцева, 1984; Почвенный ..., 1984; Худяков, 2009).
3. Однако, как показали наши данные, в результате современного сухостепного почвообразования в Монголии и в настоящее время отмечается некоторое поступление карбонатов в профиль каштановых почв и формирование карбонатного горизонта как генетического показателя сухостепных почв Монголии. Об этом свидетельствует присутствие слабоокарбоначенных горизонтов даже в почвах, формирующихся на некарбонатном супесчано-песчаном материале и элювии плотных некарбонатных пород. Наличие карбонатов даже в профиле этих почв, в том числе в виде корочек - натеков, свидетельствует о том, что в эти почвы и сейчас продолжают поступать карбонаты. А путей их поступления на настоящий момент можно предположить два: биогенный и эоловый. О биогенном поступлении свидетельствует зольный состав растений (табл. 2). К сожалению, количественными данными об эоловом поступлении карбонатов в каштановые почвы Монголии мы в настоящее время не располагаем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Аринушкина Е.А. 1970. Руководство по химическому анализу почв М.: издательство
Московского университета. 487 с. Афанасьева Е.А. 1948. Сезонные и годичные передвижения углесолей в мощных черноземах Стрелецкой степи // Труды Центрально-черноземного государственного заповедника. Вып. 2. С. 117-156.
Базилевич Н.И., Родин Л.Е. 1969. Географические закономерности продуктивности и круговорота химических элементов в основных типах растительности Земли // Общие теоретические проблемы биологической продуктивности. Л.: Наука. С. 24-33. Базилевич Н.И., Титлянова А.А. 2008. Биологический круговорот на пяти континентах: азот и зольные элементы в природных наземных экосистемах. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 381 с.
Бронникова М.А., Конопляникова Ю.В., Агатова А.Р., Зазовская Э.П. Турова И.В., Непоп Р.К., Шоркунов И.Г., Черкинский А.Е. 2017. Кутаны криоаридных почв и другие летописи ландшафтно-климатических изменений в котловине озера Ак-Холь (Тува) // Почвоведение. № 2. С. 158-175. Бутвиловский В.В. 1993. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: событийно-катастрофическая модель. Томск: издательство Томского государственного университета. 251 с.
Волковинцер В.И. 1978. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука. 208 с. Воробьева Л.А. 1978. Химический анализ почв. М.: издательство МГУ. 272 с.
Герасимов И.П., Лавренко Е.И. 1952. Основные черты природы Монгольской Народной Республики // Очерки по физической географии зарубежных стран. М.: Географгиз. С. 27-48.
Глазовская М.А. 1952. Биологические факторы выветривания в высокогорьях // Природа. № 12. С. 106-110.
Глазовская М.А. 1953. Особенности выветривания и почвообразования во внутреннем Тянь-Шане // Географические исследования в центральном Тянь-Шане. М.: издательство АН СССР. С. 144-159.
Голубцов В.А., Рыжов Ю.В., Кобылкин Д.В. 2017. Почвообразование и осадконакопление в Селенгинском Среднегорье в позднеледниковье и голоцене. Иркутск: издательство Института географии СО РАН. 139 с.
Голубцов В.А., Хохлова О.С., Черкашина А.А. 2019. Карбонатные ризолиты в дюнных песках долины р. Белой (Верхнее Приангарье) // Почвоведение. № 1. С. 97-108.
Голубцов В.А. 2017. Карбонатные новообразования в почвах Байкальского региона: процессы формирования для палеопочвенных исследований // Вестник Томского государственного университета. Биология. № 39. С. 6-28.
Голубцов В.А., Черкашина А.А., Пустовойтов К.С., Штар А. 2014. Стабильные изотопы углерода и кислорода педогенных карбонатных кутан в черноземах южного Прибайкалья как индикатор локальных экологических изменений // Почвоведение. № 10. С. 1215-1227.
Добровольский В.В. 1955. Минералогия карбонатных стяжений из четвертичных суглинков // Записки Всесоюзного минералогического общества. Т. 84. Вып. 2. С. 198-208.
Добровольский В.В. 2001. Внутрипочвенное карбонатообразование, высокодисперсное вещество почв и геохимия тяжелых металлов // Почвоведение. № 12. С. 1434-1442.
Классификация и диагностика почв СССР. 1977. М.: Колос. 223 с.
Классификация и диагностика почв России. 2004. Смоленск: Ойкумена. 342 с.
Ковда И.В. 2004. Карбонатные новообразования в почвах: старые и новые проблемы изучения // Почвы, биогеохимические циклы и биосфера. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 115-136.
Ковда И.В. 2008. Информационное значение карбонатных новообразований для реконструкции процессов и факторов почвообразования // Память почв: почва как память биосферно-геосферно-антропогенных взаимодействий / Ред. В.О. Таргульян, С В. Горячкин. М.: ЛКТ. С. 352-405.
Ковда И.В., Хохлова О.С. 2015. Карбонатный профиль почв // Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв. М.: ГЕОС. С. 140-158.
Лебедева И.И., Овечкин С.В. 1975. Карбонатные новообразования в черноземах левобережной Украины // Почвоведение. № 11. С. 14-15.
Максимович С.В. 1986. Степные почвы (гидротермический режим, динамика, pH, запасы гумуса) // Степи Восточного Хангая. М.: Наука. С. 43-47.
Мировая реферативная база почвенных ресурсов. 2014. Испр. и доп. ФАО и Московский государственный университет. 203 с.
Ногина Н.А. 1978. О некоторых реликтовых свойствах почв Монголии // Генезис и география почв зарубежных стран по исследованиям советских географов. М.: Наука. С. 151-165.
Ногина Н.А. 1989. Своеобразие почв и процессов почвообразования в Центральноазиатской фации // Почвоведение. № 9. С. 5-14.
НогинаН.А., УфимцеваК.А. 1984. Характеристика почвенного покрова. Зона каштановых почв // Почвенный покров и почвы Монголии. М.: Наука. С. 9-52.
Панкова Е.И. 1964б. Каштановые почвы Восточно-Монгольской равнины и их краткая мелиоративная оценка // Почвенно-географические и ландшафтно-геохимические
исследования. М.: издательство МГУ. С. 158-181.
ПанковаЕ.И. 1964а. Каштановые почвы Монголии. Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. М.: издательство МГУ. 25 с.
Панкова Е.И. 1997. Закономерности формирования почвенного покрова и особенности почв степей и пустынь Монголии // Почвоведение. № 7. С. 789-798.
Почвенный покров и почвы Монголии. 1984. М.: Наука. 189 с.
Розанов А.Н. 1951. Сероземы Средней Азии. М.: изд-во АН СССР. 322 с.
Соколова Т.А., Кулагина Е.К., Павлов В.А., Царевский В.В. 1987. Опыт комплексного изучения почвенных карбонатов // Современные физические и химические методы исследования почв. М.: издательство Московского университета. С. 171-194.
Титлянова А.А., Миронычева-Токарева Н.П., Романова И.П., Косых Н.П., Кыргис Ч.О., Самбуу А.Д. 2002. Продуктивность степей // Степи Центральной Азии. Новосибирск: Изд-во СО РАН. С. 45-173.
Уфимцева К.А. 1984. Каштановые почвы // Почвенный покров и почвы Монголии. М.: Наука. С. 116-132.
Хохлова О.С., Седов С.Н. 2000. Карбонатное состояние современных и палеопочв // Почвоведение. № 4 С. 416-426.
Хохлова О.С., Кузнецова А.М. 2002. Морфология карбонатных новообразований при смене условий среды в почвах сухостепной зоны Нижнего Приуралья // Почвоведение. № 11. С. 1371-1379
Худяков О.И. 2009. Темно-каштановые мучнисто-карбонатные почвы // Биологические ресурсы и природные условия Монголии: труды Совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции. Т. 52. Почвы лесостепи внутренней Азии. М. 325 с.
Элементарные почвообразовательные процессы. 1992. М.: Наука. 182 с.
Agatova A.R., Nepop R.K., BronnikovaM.A., Slyusarenko I.Yu, Orlova L.A. 2016. Human occupation of South Eastern Altai highlands (Russia) in the context of environmental changes // Archaeological and Anthropological Sciences. Vol. 8. P. 419-440.
Carling P.A., Knaapen M., Borodavko P., Herget J., Koptev I., Huggenberger P., Parnachev S. 2011. Palaeoshorelines of glacial Lake Kuray-Chuja, south-central Siberia: form, sediments and process // Journal of the Geological Society. Vol. 354. P. 111-128.
Landi A., Mermut A.R., Anderson D.W., 2003 Origin and rate of pedogenic carbonate accumulation on Saskathewan Soils, Canada // Geoderma. Vol. 117. P. 143-156.
DurandN., Monger H.C., Matthew G.C. 2010. Calcium Carbonate Features // Interpretation of Micromorphological Features of Soils and Regoliths. P. 157-202.
Rudoy A.N., Baker V.R. 1993. Sedimentary effects of cataclysmic late Pleistocene glacial flooding, Altai Mountains, Siberia // Sedimentary Geology. Vol. 85. No. 1-4. Р. 53-62.
Vogt T., Clauer N., Techer J. 2018. The glaciogenic origin of the Pleistocene calcareous dust in Argentine on the basis of field, mineralogical, textural and geochemical analyses // Quaternary Research. P. 1-16.
Zamanian K., Pustovoytov K., Kuzyakov Y. 2016. Pedodenic carbonates: forms and formation processes // Earth-Science Reviews. Vol. 157. P. 1-17.
CARBONATED SOIL PROFILE AS A GENETIC INDICATOR FOR DRY-STEPPE (CHESTNUT) SOILS OF MONGOLIA
© 2019. Ye.I. Pankova, I.A. Yamnova
V. V. Dokuchaev Soil Science Institute Russia, 119017, Moscow, Pyzhevski Per., 7. E-mail: pankova22@mail.ru
Received October 14, 2019. Revised October 23, 2019. Accepted October 25, 2019.
In the most of the cases, Mongolian chestnut soils are specified by the presence of powdery carbonates horizon, the content of which reaches 1.25-25-30% for CaCO3. At the same time, the carbonate horizon is usually not equally manifested on different walls of even one soil pit. It is characterized by the presence of highly carbonated spots with different diameter, 20-50 cm, or it is detected as interlayers of various thicknesses at different depths of the soil profile. At the same time, a carbonate horizon may be detected on one wall of the soil pit. However, on the other side of the soil pit wall, this horizon may be absent. The paper describes carbonate specification as a genetic indicator of dry-steppe soils of Mongolia. The carbonated profile of Mongolian chestnut soils is considered. It is shown that soils may vary significantly in effervescence depth and in amount of carbonates, which is, in our opinion, due to the specificity of soil-forming rocks, however, not due to modern soil formation. Lenses and layers of powdery carbonates in the profile of chestnut soils are not the result of modern soil formation. This is the relic horizon, inherited from the parent material. Presently it is in the process of decomposition. At the same time, the modern carbonating process still manifests itself in the chestnut soils of Mongolia as a very weak carbonation of the fine-earth material. This is due to the biogenic accumulation of carbonates, or due to the aeolian intake of carbonates, as evidenced by carbonate crusts occurring even on the surface.
Keywords: calcareous horizon, powdery carbonates, travertine calcareous crusts, modern and relict
calcareous formations.
DOI: 10.24411/ 2542-2006-2019-10046
