Изменения микроморфологического строения и первичных минералов под влиянием оглеения

Глееобразование — один из наиболее распространенных почвообразова­тельных процессов в условиях гумидных ландшафтов — обусловливает глу­бокую трансформацию почвообразующих пород. Исследования, выполнен­ные на экспериментальной модели, показывают, однако, значительную стабильность вторичных глинистых алюмосиликатных минералов из двух широко распространенных в Нечерноземной зоне почвообразующих пород — кислого лессовидного и моренного карбонатного суглинков.

Поэтому можно предполагать известную трансформацию некоторых пер­вичных минералов — наименее стабильных в новых термодинамических условиях, вызванных наложением глеевой обстановки на исходные породы. В пользу этого последнего предположения свидетельствуют наблюдения В.Д. Лисицы, К.Н. Балахоновой и Ю.П. Качлова (1971) в Белорусском По­озерье, обнаруживших разрушение биотита, хлоритов, роговых обманок и некоторых полевых шпатов в оглеенных подзолистых горизонтах дерново- подзолистых почв на озерно-ледниковых породах.

Изменения почвообразующих пород в условиях модельного опыта под влиянием оглеения оказались неоднозначными [Зайдельман, Ярилова, На­рокова, 1983]. Они обусловлены химическим, минералогическим и грануло­метрическим составами пород и особенностями гидрологического режима.

Процесс оглеения, действию которого подвергались в течение двух лет неоглеенные породы — кислый лессовидный и моренный карбонатный суг­линки, не изменил основных черт их микростроения, но вызвал появление новых признаков, наиболее четко выраженных в условиях застойно-промыв­ного режима.

Удаление из плазмы значительной части гидроксидов железа при оглее­нии вызывало появление характерной серой окраски мелкозема. Это явле­ние наиболее четко удается проследить в застойно-промывном варианте. Установлена потеря железа у железосодержащих минералов скелета (роговая обманка, биотит, хлорит), зерна которых в той или иной степени обесцвече­ны по краям и вдоль трещин. Обращает внимание появление зеленого цвета у заключающихся в обоих суглинках глинистых натеков и усиление плеохро­изма. Это позволяет предполагать возможность восстановления при оглее­нии трехвалентного железа, находящегося в октаэдрических позициях, до двухвалентного состояния.

В согласии с аналитическими данными, свидетельствующими об интен­сивном выносе при промывном режиме илистых частиц из кислого лессо­видного суглинка, анализ его шлифов выявил наличие микроучастков элю­виирования, утративших плазму частично или полностью. В последнем случае это поры, содержащие отмытые от глинистых пленок зерна скелета. Карбо­натная морена при застойно-промывном режиме полностью лишилась со­держащегося в ее плазме кальцита. Элювиальные микроучастки в этом вари­анте выражены значительно слабее, чем в кислом лессовидном суглинке.

Развитие в породах при оглеении грибной и водорослевой микрофлоры создает источник легкоразлагающегося органического материала, способно­го образовать органоминеральные соединения. В таком виде, в частности, происходят миграция и отложение по стенкам пор железа.

Оглеение, сопряженное с интенсивным выносом солей и коллоидных частиц, способствовало некоторому уплотнению сложения пород.

Минералы, входящие в состав крупных гранулометрических фракций, покрыты разного рода пленками из продуктов выветривания этих минералов и материала, высадившегося на зерна из омывающих их растворов и суспен­зий. Оглеение способствует фрагментации биотита, амфиболов, пироксенов, полевых шпатов — минералов, обладающих отчетливой спайностью. Это про­является преимущественно у крупных зерен. Последние составляют основ­ную массу флювиогляциального песка, значительную часть моренного суглинка, но содержатся в малом количестве в лессовидном суглинке.

Под воздействием оглеения несколько усиливается помутнение зерен полевых шпатов вследствие их коррозии и образования по ним вторичных, глинистых продуктов.

Наибольшим изменениям подверглись железосодержащие минералы, которые уже в исходных породах были частично затронуты процессами вы­ветривания. Так, пластинки биотита, расщепившиеся по трещинам спайно­сти, в значительной степени преобразовались в тонкодисперсный глинис­тый материал и оксиды железа. Хлорит и глауконит подверглись частичной дезинтеграции, расчленились на мелкие чешуйки и значительно обесцвети­лись. Роговая обманка в меньшей степени испытала влияние оглеения, но у многих ее зерен отмечено потускнение окраски и обесцвечивание краев, некоторые же зерна обесцвечены почти полностью. Кроме того, часто на­блюдалось отщепление от краев мелких фрагментов волокнистого облика, сопровождающееся снижением двупреломления минерала.

При застойно-промывном режиме по трещинам спайности минералов (особенно моренного суглинка) и во впадинах на их поверхности чаще, чем при застойном, обнаруживались отложения мелкозернистого слюдисто-гли­нистого материала. Мелкозернистый материал часто находится и на неров­ной поверхности минералов группы эпидота.

Содержание основного породообразующего минерала — кварца — суще­ственно не изменилось.

Пироксены, эпидот и гранат не показали какой-либо определенной тен­денции количественного изменения. Для глауконита выявлено незначитель­ное снижение содержания при оглеении.

Глинисто-слюдистые агрегаты большей частью накапливались в мелких фракциях и преимущественно при застойно-промывном режиме, очевидно в результате разрушения выветрелых серицитизированных плагиоклазов.

Следует отметить, что наблюдавшееся в модельном опыте преимуще­ственное разрушение наиболее крупных минеральных зерен совпадает с вы­водами В. Меуег и Е. Kalk (1964) о наиболее энергичном выветривании в почвах зерен минералов крупного размера.

При обоих типах водных режимов на поверхности зерен железосодержа­щих минералов и полевых шпатов почти не сохранились пленки гидроокиси железа, оглеение явилось причиной их элювиирования.

Наиболее отчетливо это действие оглеения можно проследить в услови­ях застойно-промывного и в меньшей мере — застойного водных режимов. Интенсивный вынос железа одновременно сопровождается элювиировани- ем практически всех металлов из всех фракций мелкозема трех исследован­ных пород. Этот процесс проявляется в выносе и существенном уменьше­нии содержания в почвообразующих породах марганца, щелочно-земельных металлов (Mg, Са) и в меньшей мере — серы, натрия, калия, титана. Вынос большинства металлов, активно меняющих валентность при изменении окис­лительно-восстановительных условий, сопровождается вместе с тем относи­тельным накоплением кремнезема и алюминия во всех фракциях трех пород как при промывном, так и при застойном водных режимах.

Таким образом, процесс глееобразования оказывается важным факто­ром сиалитизации почв и почвообразующих пород. При этом оглеение, не изменив основных черт их микростроения, вызвало появление новых при­знаков: осветление и посерение окраски плазмы в результате потери значи­тельной части гидроксидов Fe, ее дезагрегацию и вследствие этого уплотне­ние сложения, возникновение микроучастков вымывания тонкодисперсного материала при застойно-промывном режиме. На степень проявления этих признаков оказывает влияние состав пород.

Глееобразование способствует дроблению крупных зерен минералов, обладающих спайностью, — биотита, амфиболов, пироксенов, полевых шпа­тов. Наибольшим изменениям при оглеении подвергаются Fe-содержащие минералы. Помимо расчленения биотита, хлорита, глауконита на мелкие чешуйки происходит их значительное обесцвечивание и разрушение по кра­ям зерен, несколько усиливается помутнение полевых шпатов. Изменений кварца не обнаружено. При застойно-промывном режиме наблюдается от­ложение мелкозернистого слюдисто-глинистого материала во впадинах на поверхности зерен минералов.

2.1.4.8.