ПЕДОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ПОДВИЖНОСТЬ ГЛАВНЫХ ПРОДУКТОВПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

При изучении процессов выветривания большое значение имеют возраст, длительность формирования кор выветривания. По времени образования (возрасту) они подразделяются на современные и древние. Современные коры выветривания образовались в четвертичном периоде или в послеледниковое время (четвертичные осадочные породы). Древние коры выветривания сохранились и продолжают формироваться непрерывно с третичного, юрского и девонского периодов. Древние коры выветривания характеризуются наибольшей мощностью и дифференциацией элювиальных образований, при этом профили кор выветривания различны в зависимости от состава исходных пород, интенсивности выветривания (особенно высокой во влажном теплом климате), продолжительности этих процессов, от условий сохранения и переноса продуктов, образующихся при выветривании.

Оценка степени выветрености коры выветривания может быть произведена по наличию или отсутствию в ней углекислого кальция, гипса или легкорастворимых солей, а в случае их наличия – по характеру распределения этих солей в толще коры выветривания.

Принимая во внимание, что в результате химического выветривания происходят процессы потери оснований (дебазации) и десиликации при относительном остаточном накоплении оксидов алюминия и железа, для оценки степени выветрелости применяют несколько специальных индексов.

Индекс молекулярного отношения SiO₂:Al₂O₃ в илистой и коллоидной фракциях по профилю толщи коры выветривания хорошо иллюстрирует степень десиликации (потери связанного кремнезема) и накопление в ней оксидов алюминия и железа по сравнению с породой, не затронутой процессами выветривания.

Отношение SiO₂:Al₂O₃, равное 3-4 (>2,5), свидетельствует о начале химического выветривания, появлении признаков десиликации. Состав, строение коры выветривания при таком соотношении SiO₂:Al₂O₃ соответствуют сиаллитной обезызвесткованной стадии выветривания. Эта кора выветривания характерна для районов умеренно-влажного с относительно холодным климатом (север Русской равнины, Дальний Восток). По сравнению со скальной и обломочной корой выветривания сиаллитная кора более выветрелая, в ней более повышенное содержание кремния, преобладают сиаллитные минералы (гидрослюды, монтмориллонит, вермикулит, каолинит), в небольшом количестве содержатся свободные вторичные водные оксиды железа и алюминия (боксит, гиббсит, лимонит). Наряду с вторичными минералами присутствуют наиболее устойчивые к выветриванию первичные: кварц, полевые шпаты, мусковит.

Южнее, в условиях относительно сухого климата степей, формируется карбонатная сиаллитная элювиальная кора, она сочетается с аллювиальной корой выветривания (Армения, Крым, Монголия, Юг Русской равнины). Для нее характерно соотношение SiO₂:Al₂O₃ больше 2,5, но по сравнению с сиаллитной корой выветривания содержится больше карбонатов (в основном кальция), доминирует группа вторичных глинистых минералов: монтмориллонит, вермикулит, гидрослюда, каолинит.

В засушливых условиях, замкнутых депрессиях карбонатная сиаллитная кора обогащена хлоридами, сульфатами, содой в результате привноса и аккумуляции легкорастворимых солей в отрицательные формы рельефа, по вещественному составу она соответствует карбонатной, хлоридно-сульфатной или содовой коре выветривания (сухая степь, саванны, полупустыни, пустыни).

По мере десиликации, аллитизации горной породы индекс молекулярного отношения SiO₂:Al₂O₃ в илистой и коллоидной фракциях может снизиться до 1, 0,5, 0,1 и даже до 0,05-0,01, минимальный показатель индекса характерен для каолинитового состава аллитных элювиальных кор выветривания (аллитная стадия выветривания), для них характерно длительное, глубокое разложение алюмосиликатов с образованием простейших, очень устойчивых соединений – водных оксидов алюминия, железа и кремния, представляющие собой типичные коллоидные минералы (гиббсит, бурый железняк, опал и др., алюмосиликаты при этом теряют кристаллическое строение).

В процессе выветривания массивно-кристаллических пород разного состава, в разных условиях климата и рельефа формируется большое разнообразие кор выветривания, которое можно сгруппировать по: 1) геохимическому типу; 2) стадийности выветривания; 3) вещественному составу и влиянию на образование различных типов почв (рис. 1.9 , табл. 1.6).