Перетворення літосфери
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Под литосферой понимается верхняя оболочка Земли, где вещество пребывает преимущественно в твердом состоянии и представлено различными минералами. Ее нижняя граница находится на глубине от нескольких километров в глубоководных зонах океанических областей до сотен километров в континентальной части планеты.
Принято считать, что жизнь вначале достигла своего расцвета в морях и океанах. Разнообразные же формы организмов на суше Земли возникли значительно позже. Освоение континентов представителями растительного мира началось сотни миллионов лет назад и сопровождалось широкой биологизацией суши.
Попытки найти в настоящее время безжизненные участки на поверхности планеты не увенчались успехом. Даже в таких экстремальных местообитаниях, какими являются ландшафты вечного холода, обнаружены микроорганизмы, способные существовать и размножаться при низких температурах.
Рассматривая конкретные формы влияния почвообразовательного процесса на литосферу (см. табл.), следует отметить, что верхняя часть литосферы — кора выветривания (область наибольшего разнообразия и сложности биогеохимических процессов) теснейшим образом зависит от жизни покрывающей ее сверху почвы.
Почва оказывается главным поставщиком активных соединений, которые преобразуют монолитные породы в мелкозем коры выветривания на глубину до 100 м и более. Именно в результате почвообразовательного процесса образуются основные агенты выветривания — гумусовые кислоты, простые органические кислоты, биогенные щелочи и др. Они в сочетании с физическим выветриванием (растрескиванием пород при колебаниях температуры) и деятельностью микроорганизмов и являются главным двигателем процесса корообразования. Кроме того, благодаря почве, обеспечивается другое важное условие формирования коры выветривания — проникновение в различные ее горизонты атмосферной влаги, которая при отсутствии почвенного покрова, как губка, впитывающая осадки, быстро бы смывалась с поверхности под уклон. Так создаются предпосылки для образования подвижного фонда химических элементов, участвующих в различных природных процессах.
Кроме того, выветривание приводит к резкому возрастанию доли раздробленного тонкодисперсного вещества, обладающего огромной активной поверхностью, на которой развертываются разнообразные физико-химические явления.
В ходе преобразования литосферы почва выполняет и другую важную функцию. Она оказывается источником вещества для образования минералов, пород и полезных ископаемых. Так, мобилизованный при почвообразовании из кристаллических решеток первичных пород кремнезем может в дальнейшем выпадать из раствора, образуя гель, переходящий постепенно в опал — халцедон — вторичный кварц.
Известны также новообразования коагелей глинозема (алюминия), коллоидальной гидроокиси железа, минералов фосфора, марганца, легкорастворимых солей, глинистых минералов и др.
Велика роль почвы в формировании и эволюции многих пород. Так, осадочные породы континентов обычно тесно связаны с почвенной оболочкой, поскольку основная масса вещества, идущая на их образование, прошла через почвообразовательный процесс. И морские осадочные породы в определенной мере сопряжены с почвенным покровом Земли. Во-первых, тонкодисперсное
твердое вещество, изъятое из почвенной оболочки водными потоками, часто достигает морей и океанов. Во-вторых, растворимые элементы, мобилизованные при почвообразовании и попавшие в морские водоемы, могут поступать в отложения в результате прямого химического осаждения или после предварительного их извлечения морскими организмами, скелеты которых — раковины и панцири, как отмечал Б. Б. Полынов, слагают мощные толщи подводных осадков.
Прямо или косвенно почвенная оболочка Земли влияет и на формирование полезных ископаемых, в частности болотной и озерной руды, обогащенной железом, марганцем и другими элементами. Кроме того, массы торфа в случае погребения на значительную глубину в зонах опускания земной коры превращаются постепенно в различные виды угля.
В коре выветривания может происходить формирование полезных ископаемых и за счет высвобождения из исходной породы самородных металлов и устойчивых минералов — золота, платины, серебра, титанистого железняка, алмаза, граната. Кроме того, в результате различных геохимических процессов образуются каолины, охры и месторождения других полезных ископаемых.
Почвообразование оказывает определенное влияние и на жизнь более глубокой части литосферы благодаря энергетическому обмену между различными ее слоями.
Необходимо также отметить, что почвенный покров Земли выполняет по отношению к литосфере и функцию защитного барьера, охраняющего ее от чрезмерной эрозии, благодаря чему создаются условия для ее нормального развития.
В случае нарушения почвенного покрова происходит ускоренная эрозия поверхности планеты, которая может привести не только к полному уничтожению плодородного слоя, но и к принципиальному изменению направленности процессов в верхней части литосферы. Характерной особенностью данных процессов является то, что в движение здесь вовлекается не только грубый материал массивных пород, но и химические элементы, мобилизованные из кристаллических решеток. Одно из условий данной мобилизации — химическое выветривание материала под действием различных почвенных агентов.
Если же происходит ускоренная эрозия, то мелкозем подвергается механическому сносу с поверхности Земли без существенного изменения состава. Последствия этого самые различные: чрезмерное заиление водоемов, снижение доступных элементов питания для наземных и водных организмов, уменьшение исходного материала для минералов и полезных ископаемых. На данное обстоятельство обратил внимание Н. М. Страхов, который показал, что если химическая дифференциация вещества на поверхности планеты выражена слабо, то образование полезных ископаемых в верхних слоях земной коры подавлено. Особенно это заметно в полярных районах, скованных льдами, где в отложениях ледового типа нет сколько-нибудь ценных полезных ископаемых, кроме таких элементарно простых, как строительные материалы.
В связи с широким хозяйственным освоением почвенного покрова во взаимоотношениях почвы и коры выветривания наметились существенные изменения.
Прежде всего произошло значительное ослабление противоэрозионной функции почв. Распашка земель и уничтожение естественной растительности на обширных пространствах планеты привели к резкому возрастанию сноса с поверхности Земли огромного количества мелкозема в моря и океаны. Причем во многих случаях сносу подверглись не только верхние плодородные слои почвы, но и более глубокие горизонты, вплоть до материнской породы.
Антропогенная эрозия в XX в. достигла грандиозных размеров и превысила 10 млрд. т вещества в год. По мнению некоторых исследователей, она составляет не менее 50% от общей денудации суши.
Антропогенная эрозия, львиная доля которой падает на механический смыв и перенос вещества, оказалась сопоставимой с естественной. В связи с этим отрицательные последствия приняли общепланетарный характер, поскольку эрозия приводит не только к существенному снижению почвенного плодородия, но и может вызвать негативные изменения в процессах развития литосферы в связи с нарушением исторически сложившихся взаимосвязей ее с почвенной оболочкой Земли.