Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ГЕГАМСКОГО НАГОРЬЯ (АРМЕНИЯ)

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ГЕГАМСКОГО НАГОРЬЯ (АРМЕНИЯ)"

¿-тю

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи УДК 6ЯЛ

МЯГКОВА АЛЛА ДШТРИЕВНА

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ ГЕГАМСКОГО НАГОРЫ

(АРМЕНШ)

Специальность Об.01.03 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание зченой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА* 1984

tU Ь^А touxtuvw

Работе выпадов на as гвфедрв общего почвоведения факультета по введен» Юв*овсгэк> государственного ?ни-версятета вневж ИВЛонов^ом*

Научный руководитель: чин корреспондент АН СССР* профессор Б.Л.Кода8

Офияивдьные опцовеиты: д.б.в, И.Н.Степанов,

eos 30 ш, а аудитории И-2 на заседании опеци а зшзированного совете К 053.05.16 в HI7 ям. П.ВЛомоносова; адрес: Москва, Ленявояяа горы, МГУ, факультет почвоведения, Учеаый Совах.

С диссертацией ножво ознакомиться я библиотеке факультета. .

Автореферат равоодан пАо " 1984 г.

Припеваем Вас принять участие в обсуждении диссертации на »седання Ученого Совета, а отзывы на автореферат отправлять в 2-х экземплярах заверенные печатью по адресу: II9899, Uookb», Ленинские горы, ИГУ, факультет почвоведения, Ученый Совет.

к.г.н. Н.И.Герасимова Ведущее учреждение ИШЯ *м. В.иДе нива.

Ученый секретарь о не аи ад* э ир оваивого совета

(й.Д.Бабьева)

ОБЗДЯ характеристика работы

Актуальность темы. Познание закономерностей процессов почво-т. образования в горных условиях и геохимических связейгорных» пред-горшх и равнинных ландшафтов икает болыаов теоретическое - ^практическое значение, оно необходимо для решения многих вопросов сельского хозяйства. Основы ученая"о иигрвщи .элементов в процессе почвообразования заложены трудами Б.Б.Полынова, Данная работа выполнена в русле этого учения применительно к горным ландшафтам, . ; Изучение доведения элементов в.сььтеие "горы-прадгоръя-рвв-нинып имеет больное значение, так как особенности^.почвообразова-ния в сопряженных ландшафтах существенно зависят от миграции элементов в подземных, грунтовых и поверхностных водах.

. Исследования минералогического составам микростроекия почв облегчают решеаие цвогах теоретических вопросов» связанных с геае-. эисон и классификацией почв* а также с выявлением особенностей доч-. вообразовательного процесса на определенных типах пород (в рассмотренном'случае - да а ндв зи т о- ба за льта х) в разных природных зо-' нах. Результаты этих иссдедоганий за хны и для реаеаия задач рационального использований к медиоракда аочз.

Цель и задачи исследования. По сочзтаня» основных геохаии- ^ ' ческах характеристик почв а процессов аа исследованном профиле ' необходимо было выделить геохимические зоны и проследить пути миграции продуктов выветривания, установить геохимические связи между зонами. Для реаеаия этого вопроса исследовалось цнкроморфологи-чаское строение почв. ЕЫли выявлены особенности выветривания первичных минералов крупной фракции почв я изучены состав и пути трансформации вторичных минералов в различных климатических условиях. Кроне того, исследованы химические свойства почв, их ujwctoK и коллоидной фракции. Установлен состав грунтовых и речных вод, дренирующих Регаыское нагорье а участвующих в формировании' грунтовых , . вод и почв долины реки Араке.

- Начиная новизна.' Впервые почвы, формирующиеся на вулканичес-s ком Гагамском нагорье Армении объединены в почвенно-геохимические зоны и показан геохимический поток элементов -в системе "горы-предгорья-равннны". Вычислены коэффициенты миграции элементов.в показана геохимическая связь процессов выветривания и вторичного тшаережообрбаовйнаа в горнах а предгорных ландшафтах. На основе • минералогических, ни яроморфологи че охи х и химических .данных рас- i смотрен вопрос выветривания авдезато-базальта. .

Объем работы. Диссертация'состоит/из введения,^' глаз, .

А/лб' ■ ■ . , ^ ^ . ■ . -

- ааклгчения и выводов, содержит страниц машинописного текста4 42. рисунков, таблиц. Список литературы включает \24 наименований, из них 3£ иностранных. - ' , .' • .

Обьвкты и методы исследования. для решения иоставленаой задачи заложен и исследован почвавно-^еомишческий профиль черээ Гв-гамское нагорье от озера Севан до реви Араке; общая протяженность профиля 340 кн. На нем было заложено'1б раэравов' в основных почвенных зонах. Изученные'горные почва -форинрувтся ка андеэито-ба-зальтах и продукта* их выветривания. Кроме того, были взяты и исследованы пробы вод из рек Аэат и ГаварагаТ' в верхнем и нижней та- чении, воды из озера Саван, родниковые воды Гаганского взгорья и грунтово-почванные воды из разреза лугового солончака долина реки ' \ ¿реве. •' ■ _

Для анализа собранных образцов были ксподьзаганыиаыерадоги-ческай и микромарфодогичаскиа анализы пород и почв. Выполнен шше-■ ралогический и иммерсионный анализ крупной фракции почв; выдела- . вы илистая и коллоидная фракции почв и проведено их рентген-ди-. фрактометрическое, термографическое ■:электровномикроскопи^еское исследование.,Сделан валовой анализ породы, .почвы, идистой и коллоидной фракция. Проведано определение механического состава, гу~. куса, свободных окислов кремния; алюминия и жалеза1 по методу Таима» Содержание микроэлементов в почвах и породах исследовано матодом . спектрального анализа* ^

Практическое значение Рвботы.: Результаты иссяажоватй иагуг быть использованы при сельскохозяйственном освоении территории и -при выполнении мелиоративных прогнозов, так как многие свойства почв' определяются составом первичных-я вторичных минералов, мик-' ростроенави почв, химическим составом илистой и коллоидной фрак*, цяй. Вторичные миларалы в силу высокой дясдерсяоохя а осо^юниосто^ строения кристаллической решетки составляет наиболее активную ил раакционяоепособную часть минеральной фазы почв. Состав глинистых минералов определяет.сорОциошшэ свойства минеральных почвенных горизонтов, их физические к водные свойства. Эти вопросы становят-, ся все более важными для сельского хозяйства Армешш в связи с развит иен орошения и увеличивающимися дозами внесения'минеральных удобрений, гербицидов а пестицидов, а также химических мелиорантов на засоленных почвах. ■

Полученные в работе результаты исдояьэуадся в практике земледелия долины река ¿раке и в курсах "шкроморфологая почв" и.п«и-нерелогая крупной фракции почв".

Публикации. По'материалам работы опубликованы три и сданы в печать две, работы., - * ' .

■Аяробавия работы-. Работа была дояокена на секции - отдела география института геологии АН Армянской ССР, посвященной 150-тя летаю присоединения Восточной Армении к России (Ереван, 1973), на X Бсэооизаом совещании по микроморфологии. почв (Харьков, 191$) н на Л Всесоюзном делегатском съезде почвоведов (Тбилиси, I9SI). '

. ' С0ДЕР1АНИЕ РАБОШ _ ■ . ' ( ■ I. Придонные условия. . /

- Ге гам с кое нагорье - часть обаяряого Армянского вулкана ческо-. го нагорья, покрытого иОииыий.четвертичными.эффузивами (преиму-Е»с1венао евдеэито-базальтами и базальтами), имеет абсолютные высоты к основном в пределах от 2000 до 3000 м (максимум 3600 м) над уровнем моря. Его склоны .расчленены речными долинами среди' которых. доявш рек Азот и Гаварагет были вамиизучены. Глубине вреза долин достигает сотен метро».-Отметка ограничивающих нагорье впадин озера Севан.около 1900 м н.у.к., долняи реки Араке - около 800 -, 900 к н.у.и. (рис. I). :

Рыхлый покров на водоразделах представлен малоиоивой (иногда меньше метре) остаточной корой выветривания. На наиболее возвышен-' ных участках наблюдаются небольшие пятне'древних ледниковых отложения. На дне речных долин распространены аллювиальные и пролю-ваальные отдогения, площадь и толдана которых увеличивается к устьям долин. Котловина озера Севан и дно долины река Араке заполнены мощными рыхлыми отложениями,' которые представляют собой продукты сноса, и аккумуляции продуктов выветривания* вулканических пород. Почвенн о-геохимический профиль заложен на территории, покрытой ан-деакт »-базальтами четвертичного возрастай рыхлыми отложениям. Основные.типы лочв изучаемой территории: субальпийская горыо-луго-.вая дерновая; горно-луговая черноземовидная; горный чернозем; горная каштановая степная] горная бурая полупустынная;луговвй солон, чак; аллювиальная дерновая; почво-грунты на'обнажившемся дне озера Севак. i . ' ' * '

Климат'рассматриваемого района (рис. I) вридный с выраженной высотной поясностью. Для понимания процессов почвообразования sasHö, что уже горные.черноземы, а тек более почв», расположенные " ниже на склонах и в долина, формируются в условиях преобладания испарения над осадкакц. На-берегу озера Севан дефицит влаги составляет 400 im/год, в Араратской котловине - до 1000 мм/год. Вулканические покровы .нагорья сильно трещиноваты, поэтому от 45 до 605 .

з

. ряс. I. Профиль через Гагаисков нагорье (А) к ' шииатаадс'гав характеристика вдодь него (Б). Условные ойозначевия: I - рвсполшнвд разрэ- *

SCS и IX ЯОИ0РtЯШ

кор юиетрявэниа: z -остаточная, 3 - аккущ-. лятивно-транзитная, 4 -транзитам- BKKJKJÎE- ' мвная; 5 -годовая-сукна осадков я мм» 7 - ' средняя годовая хеше- -patype (климатически s - _ характеристики - по Аглэсу Армянской СССР).

«a tu jm

расамния «т и*и Afa*c, кп

«

.4 Ofitô - "4M

вьтада»ын:г здесь осадков выфильтруехоя, а примерно пятая их часть . стекает по поверхности. ..

Грунтовые воды, пост}лающие с Гегамского нагорья, в ходе своего движения приобретают гидрокарбонатно-ввтраевый достав (минерализация в долине около 10 г/л).. Основная роль в формирований'их минерализации принадлежи® растворенным продуктам выветриваниями >сварени». - л '■„"''

/ , В растительном. лркрове выделяет следующе вертикальные пояса: альгайский,' субальпийский, ^лугово-степной, горно-степной и полупустынный. Исследования А. Л. Та хтаджане (1965бе зда ют, что № гам-сков нагорье было практически'безлесным в период после образования иовейшихлавовых покровов, <'<

. Альпийские луга характеризуется как- злэково-разнотравныа о преобладанием овсяницы пестрой, маваютки и'мятлика фиолетового. , В субальпийском поясе в составе растительности злаково-разнотрав-ных лугов преобладает, костер пестрый, овсяница пестрая. В .лугово-, степном поясе широко.распространены элеково-раэвотравные луговые ртели с'преобладанием костера пестрого и ковыля узколистного. В горно-степном поясе в основном представлены злаково-разнотравные группировки-с преобладанием' овсяницы бороздчатой, тимофеевки степ-вой и -ковылей. I 1

В долине реки Араке, в Арэздаяаской: степа вследствие'неустойчивости, экологических условий наблюдается .частая .смена растительности. На сильно засоленных территориях.и солончаках преоб-. лвдаю^ гелофиты (мясистые солянки), на солонцах и их комплексах -солончаковое разнотравье. ■ -V ■ ' -

2. Субальпийские горн^луговые дерновые по^вы. ' ,

; Субальпийские горно-луговые дерновые почвы формируются в горно-луговой зоне Гегамского хребта на высотах ¿600-3200 м н.у.н. , в условиях холодного гумидного климата. Почвообрезующая/порода - . эндезито-бзэальт,' главными компонентами которого.являются легко выветривавшееся вулканическое стекло, основные плагиоклазы, пмроксе-'ны и амфиболы. Цадая мощность коры, выветривания, в. этой зоне и глубина всего почвенного профиля^пректически совпадают и колеблются в пределах метра. Оптическое изучение андезито-базэльта показало, что его-выветривание начинается с физического р а эру ие ния гга ро ды и особешю вулканического стекла.-Химическое выветривание приводит к ■обрааованню'акорфшх окислов," содержание которых достигает 18.2%, _ .Ми кроморфо логические исследования показали,' что почва' хорошо агрегирована,-ориентированная глинистая плазма отсутствует. Плазма

ваотропаа, видна по краям пор к по трепанем в минеральных зернах (табл. 2). .

' Í данные валового анализа почвы, илистой и коллоидной фракдай и вычисленная величина • элтвв ально-а ккуыуля та вного коэффициента "К" (К = отношению содержания химического зленавта в почва, .илистой-или коллоидной'фракции к его содержанию в коренной породе), отражающего сукм^рный эффект взаимодействия нескольких процессов - показывав?. что из горно-луговых дерновых почв происходит вывоо кальция, нагнин и кремния, накапливаются железо и алюмишй (табл. ,3). Пакта блица З.^яды элювиально-аккумулятивных коэффициентов в гор* но-луговой Дерновой почве. . ' ' .

' Объект , преимущественный выкос .

Почва ,СаО S!0¿> lígO ;> А1265

илистая фракция СаО > s;o2 > А12о3 ; ^Гйг03 '

коллоидная фракция -СаО > &50г . F02O3 > AI2O3

симум остаточного .накопления железа происходят в коллоидное фрак-щи (К к 2.32), содержание кальция в коллоидной в кдвстой фракциях минимально аверхних горизонтах (X = O.I7), что связано с интен- " свввостью процессов выветривания. Состав вторичных нинералов определяется условиями выветривания, промывным режимом и вислой реак-„ " циеЗ среды, способствующей зыносу оснований* Следствие этого - преобладание в илистой фракции.каолинита, гетита а гиббсита, кроме ' того, диагностируются хлорит я нллвт.

Механический состав почвы каменистый, тяжелосуглинистый, cor держание франции пыля выше, чем пескаi а содержание илистой фрав-; ции в вменяется в профиле от 38.Ú до 34,856. Для всей зовы характерно лысокое содержание обменного водорода в алюминия.

Многократное измельчение и отмучвванме невыветрелого авдевя-т»-базальта, предварительно исследованного. в жлифах, не показало присутствия блоков глинистых минералов, образовавшихся в результате постмагматических процессов. В данном случае можно предположить существование двух путей образования глинистых минералов. Первый ' путь - стадийное выветривание пироксеков, амфиболов я полевых штатов, водюй - кристаллизация полуторных окислов я окиси кремния. Возможен и третий путь увеличения содержания илистой, фракции в аоч-

Таблица 2, Преобладающе гиды плазиы основы а новообразований в разных . адпах почв. {•»■ -наличие;--отсутствие)

Т

I

Почва

Элемент

Виды

плазмы

микростроения , щи ШйрШШД

гж- }гумуоо-{жел9- I

1 1ММ <Т ? *ПШ ОН Г*«- Г «V С^Ф,

т

новообразований т

¡нястэя ¡глинис-,зистси. ¡натнсг! сие ! {тая гаивио- гни- } те

• гшоо *

I

;тая

¡НЕОТЙЯ

застав

ГЛИ-{(Й10-нис-!литы тыв I 1

Горнояяуго-вая дерновая

Горно-дуго-.:.. вая чернозе-моввдная

Торный черно— вен слабовы-цэлоадянка

. Горная каштановая .' стенная

■ Горная бурая полупустынная

, Почвогрувт

Й

+ +

+ +

г +

+ .

+

, + ' + +

sex и коре выветривания Гегамскот нагорья за счет приносе глинистых частиц ветром с окружающих территорий, сложенных другими поро-дани, во ов маловероятен, поскольку эоловый поток вещества направлен от гор к окружающим низменностям» За счет дефляции, если бы, она Сила существенна во время обрезованнягкоры выветривания и современных почв, последние должны Си ли бы обедняться, а не обогащаться глинистой фракцией, ^ г . '...

Гор но-луговые чеияоэемовидные почвы.

■ Горно-луговые черноземовидные.почвы формируется на ^ысотах ,

от 2200 до 2600 м н.у.м.хПо' условиям эта золе отличается от выше- ' " жацэй меньшим количеством осадков а растительность», ;которая пред-1 ставлена остепненными лугами. Гумусовый горизонт лугово-степных ..

черноземовидиых почв кЛеет темпу» окраску и хорошо выраженную зер-нисто-комковатую структуру. Их механический состав каменистый средне суглинистый о увеличением содержания илистой фракции в средней . части профиля. Каменистость почв увеличивается вниз по профилю. Выветривание почвсю Сразу юдэй породы (ввдаэито-базальте)"происходит интенсивно, вследствие чего минералогически Я анализ; крупной ..-*_.. фракции выявил-обогащение верхних горизонтов полевыми апатами за счет уменьшения' содержания.вулканического отекла. Из минералов тяжелой фракции встречаются пиро'ксены, магнетит и лимонит..- Гидроли- ' тическая кислотность влугово-степных почвах 3.4-5,3 мг-экв на 100 г почвы, в состава поглощенных катионов наряду с водородом и .■'■-алюминием'содержатся кальций, реакция почв слабокислая или'близкая к вентральной. -'- ' ; ^

. Ыикроморфодогическое изучение почв'показывает,- что по всему . профилю высока активность меэо- в мвкрофауны. В агрегировании большую роль играет.беспозвоночные, а а'разложении растительных остатков - грибная микрофлора. За счет наличия подвижного кремния в от-, дельных экскрементах отмечены капсулы халцедона. Преобладает тон-, кодисперсный бу роокрвшэ тшй гумус. По всему профилю заметно иллюэи-ирование глины и наиболее крупные ее натеки в нижней ч^стя профиля.

В нижних горизонтах натека состоят,,иа почти бесцветной в отраженном свете, тонкой, поляризованной главы (табл.,2): .

Из горно-луговых черноземовадных почв, происходят вынос со-. -единений кальция, магния и кремнезема (табл. 4). Как и в горно-луговой дерновой почве в этой зоне идет* вынос из почвы кальция и uar-вин и накопление железа и алюминия. В субальпийской зоне при вязких летних температурах высока растворимость угольной кислоты, вслед-

ствиа чего образование бикарбонатов* окисдор кронная и их вынос за пределы поденного профиля о грунтовыми водами" идет весьма интенсивно .Это убедительно прказано в экслеремввтах В.Г.АгаОаЙян и Г.С.Ахумяна. , ._'•■. , . '■/■".'

- Рентгенометрическая" съемка и термический анализ позволили установить преобладание каолините в илистой фракции. Кроне того, в илистой фракдиа оодвраится-изшит, готит и гиббсит. Съемка на электрона ом микроскопе показала хорошо окристаллизованныв каолинит.

' > ■ ■ " 4 . ' ' Таблице 4. Рады элювиально-аккунулятивных коэффициентов в горнолуговых черноэемовидных почвах. ' (

' Объект врекмущественный вынос ЖЕжГ™08 .

Почва' 1 СаО> 11^0 . Ге203> А1203 > 5<02

' СаО ^ 02 А1205> Ре203

. СаО>МдО > 5»02 Рв205 > А1205

илистая -фракция

коллоидная фракция '

Горные черноземы типичные.' . 4

Горные черноземы типичные занимает средневысотные склоны Па— ганского хребта.от 1900 до 2200 м п.у.м. Они формируются в условие ях унеренно-влажного холодного климата н сравнительно ровного рельефа, где величина испарения преобладает над количеством осадков* под'степной растителы^стьв. Для них характерна небольшая мощность ,. почвенного профиля, хорошо выраженная комковатая структуре.'

Для их микроморфологического строения характерно наличие темно-серого гумуса типа "медь", хорошая структура. Нижние горизонты имеют палевую окраску, в них появляются карбонаты,' инеюще почвенный генезис. В обнажениях вблизи разреза видно, что карбонатный., слой висячий; мощность» до 2-5 м и обусловлен сочетанием гадроморф-ньгх и звтоиорфных процессов. Растительные остатки гумифицируются быстро. В профиле происходит интенсивное выветривание первичных . минералов и политизация вулканического стекла и полевых шпатов. Локальная подвижность- гуму со-глинистой плазмы свидетельствует о временной избыточности .увлажнения (табл.,2).

1 . В минералогическом Составе фракции.0.1-0.05 нн 'преобладают плагиоклазы и вулканическое стекло. Повышенное 'по сравнению с ;. . верхяищ горизонтами содержание лироксенов и рудных,нивераловв нижних горизонтах свидетельствует об интенсивном выветривании руд-

ных минералов в верхней.^асти йочвеяного профиля.

Среди вторичных минералов преобладает идлит, диагностируются' каолинит и гетат. По данный термичеокого анализа, , термическому пи- * ку 725-735°, диагностируются формы кальцита, устойчивые к разрушению соляной кислотой.

По механическому составу типичные черноземы определяются как esa (to каменистые, средне с; глинистые. Содержание частиц 0.01 мм в верхней часта профиля достигает 48.1$. В горизонте ВС содержание физической глины падает до,24.7%. Более высокое' соде рта кие и ли о- ■' той фракции в верхней,)! средней части профиля - результат внутри-почвенного выветривания.

Ряди злювиадьно-аккумулятивных коэффициентов (табл. 5} пока-1 зывают относительный вынос из. почвенного профиля кальбия, магния ' и, в небольших количествах, кремнезема.

Таблица 5. Ряды здмиально-аюцгмулятизиых коэффициентов в горных черноземах типичных. ',

Объект преимущественный вынос преимущественное накопление

Почва ' 3»0г> CaO Fe^O^ AI20j>

■ Илистая ■ ' _ 1 ' •'. •

фракция СаО> MgO S!02 ■ - . Ге^Оз >

ЙУ : ' CaO > MgO • ■> 5Í0¿ , Ге203>А1203

5. Горные даятановке степные почвы. ^

Горные каштановые степные почвы формируется на высотах 1930. 2100 м м.у.ц. на карбонатной коре вызетризания ш хне четвертичных андезито-базальтов в условиях степного сухого климата (рис. I) я сильного преобладания испарения над осадками.

'Эти почвы характеризуется высоким содержанием карбонатов по . всему профили и образованием на границе почзы и породы аккумуляции 'карбонатов в результате притока из высокогорных-ландшафтов гидро-карбонатно-калышевых ход и'аккумуляции карбонатов, образующихся s условиях засушливого климата в почвах-предгорной равнины. Данные оксалатноЙ зытяхки показывают» что в нижних горизонтах содержа-пае аморфных гелей хремвезеыа выше. Вероятно, скопления аморфной - кремне кислоты образовались в результате испарения вод, стекающих о Гегзиского. нагорья, в которых содержится кремнезем, а также в результате выветривания первичных минералов, представленных основа

10 " у. ..

ными пдэгиоклазани,*вулканическим стеклом и пироксена т.'Из рудных. минералов преобладают лимонит и 1 гематит.

'Горно-каитановыв почва можно рассматривать в от но пе ива ряда элементов как первый геохимический барьер среднегорья. Сходные геохимические закономерности описаны В.А.Ковдой, указавши на процесс гядрогеняой аккумуляции кремнезема и углекислого кальция для степей, пустынь и полупустынь, испытавших влияние грунтовых вод.

Из особенностей микрокорфологии в изучаемых.почвах отмечается больное количество оолитов, ядром которых чаще всего являются окислы гелеза, выступающие в качестве коагуляторов. Вокруг окислов железа путем химического осаждения из растворов концентрически на-растает'желёаисто-карбонатная плазма. В процессе формирования'оолитов вместе с'раствором осаждаются глинистые частицы и окислы крем- -ния. '

В илистой фракции'преобладает монтмориллонит. Он определяется регистрацией;базального рефлекса первого порядка и смещением его в сторону cO qqj ЗД Х7.8 А после навыщэнвя его глицерином. Интенсивность рефлекса первого порядка свидетельствует о высоком со-держании'монтморидлоннта». О присутствий не упорядоченных смешанно-', слойных минералов свидетельствуют на рентгецднфрактограмме серии нецелочисленных отражений, что позволяет определить эти оСразова-вия как аллит-моктмориллокйтовые.-Внизао профилю содержание монтмориллонита увеличивается. Кроме того, в илистой фракции горных каштановых почв содержится каолинит, хлорит и гатит. Образование минералов .группы монтмориллонита. обусловлено аккумулятивным балансом, щелочной реакцией среды, притоком соединений кремния и большим количеством оснований в пределах всего почвенного профиля.

■Сьемка на электронном шароскопе дала возможность установить наличие в нижних горизонтах небольшого количества вермикулита. -

Химический состав изучаемых поч,в характеризуется накоплением кальция в почве и илистой фрации. Только в коллоидной фракции ^содержание кадьвдя не увеличено, и -сравнение величии елювиезгьно-ак-. кумулятивного коэффициента выглядит следующим.образом:.' относительный вынос - СаО> Sío2, относительное накопление - Pa20j > AI¿03 = UgO. " , Степень и интенсивность выветривания отражается на содержании в почве подвижных окислов. На первом месте находятся окислы алюминия, на втором - кремния а на третьем - железе. Максимального значения их величины достигают в верхнем горизонта (I.99J&).

6. Горныебтрые полупустынные почвы. %

Горные бурые полупустынные почвы формируются на юго-аапзд-

них1 склонах .Ге гам с кого нагорья на'высотах ISOOrl^O >s.].ii. Осадки составляют 350 мм/год, а испарение 1000 мм/год. Андезито-ба-' зальтоваа лавы, на которых формируется эти почвы, излились' в киа—-нам эоцене-палеоцене (Bgj). Бурые полупустынные почвы на имеют плотной дернины, содержание* углерода * них 1.5%. Для бурых горных почв характерна слабая дифференциация почвенного профиля, карбонаты кальция присутствуют уже в верхнем'горизонта; плотный карбонат- , ный слой развит.уже в нижних горизонтах*

Цикроморфологические исследования дозволили установить.преобладание в оодитах глинисто-карбонатной плазмы. Генезис оолитов ; анал^гачен описанному дня горной каштановой почвы. Все поры заполнены микрокристаллическим кальцитом '(табл. 2).,

■ В минералогическом составе крупных фракций преобладает основ-нив плагиоклазы, кварц, кислое вулканическое стекло м карбонаты*. Для этих.лочв характерно высокое содержание магнетита.и ильменита, при значительном выходе тяжелой фракции. Высокое содержание в почве кварца и рудных минералов при низком содержании их в породе и -отсутствие основного вулканического стекла свидетельствует о длительности формирования коры выветривания и почвы.

В минералогическом.составе илистой фракции.преобладают'во всех горизонтах скапанный минерал иллит-монтморилдокит, кроме то-, го, диагностируются каолинит и гатит, ёидимо, по этим же причинам -' в этих почвах прослеживается самое высокое содержание полуторных окислов в.верхнем горизонте, с глубиной онб уменьшается. Особенно резко падает содержание подвижного железа (с 1.11% от веса почвы в горизонте А^.до 0*13% в горизонте ВС).

Величины элювиально-аккумулятивных коэффициентов показывают вынос из почвы и из илистой фракции Sio2 м накопление' ;

CaOi» Ре20у>* AI20-j. . , * -

"■ 7. Почвогрунтн. • . г

с - Почвогрунты обнажившихся донных отложений озера Севан начали формироваться с середины 1950-х годов после искусственного лони- , жания уровня озера Саван'на 18 метров. Ширина'осушенной полосы колеблется от 300 до 2500 м (высота 1910 м я.у.м.). Почвообразование идет з основном на двух типах отложений: песчаных и травертиновых. . В песчаных почвогрунтах -количество физической глины не превышает 7%, органического вещества в верхнем слое содержится 0.7%, почвенные горизонты еще не сформированы. Разрез на травертиновых отложе-' ниях в осушенной Еде нов с кой бухте на »южном-берегу озера показал

I ' ' 12 ' ' i

линь начальную стадии формирования, почв. Содэржэние углерода в ' верхнем горизонте составляет всегоО|.433Ь. Тревертиновые отлояения 'В этой бухте были защищены от прибоя и сформировались в основной " из химических я биогенных осадков, а также частично из эолового материала./Реакция среды почвогрунтов сильнощелочная по всему профилю. Детальные гидрохимические исследования озера Севан, прозе-, денные Л.А.Завалишиным в 1931 году, установили'высокую щелочность я магнезиально-натриевый состав минерализации воды, поступайте йсо стороны трещиноватых андезито-базальтов, окружающих берег и подстилающих дно бухты.. . • \ , , . - . ЫикроморфоДогические исследования показывают неоднородность разных слоев. Все отложения карбонатные* Карбонаты'кальция двух типов кристаллические и биогенные (обломки ракушечника^ табл. 2). Слоистость лагунных отложений связана о колебаниями, уровня озера в последние тысячелетия, -

,' Минералогические исследования крупной фракции показали,'что в слое СЬ20 см содержание карбонатов кальция достигает 79$, квар- . да - 14.3%. Кроме''того, содержится'большое количество гшроксенов, биотит,' роговая обмзнка, гранату рутил,' циркон К магнетит. В слое 20-50 си карбонатов содержится уже меньше (SS.75J), а кварца ЗЭ.6%. Состав глинистых минералов был изучен в илистой и коллоидной фракциях. В слое 0-20 см во фракции "1-0^02/^ содержится мало смепанно-слойных минералов иллит-монтморвллонатового типа/а в1 коллоидной фракции обнаружен наряду о высокоразрядным иллит-монтмориллонаток .каолинит. В слое'40-50 см во фракции 1-0.02/и содержится хорошо сформировавшийся монтмориллонит, хлорит и каолинит,.а-в коллоидной фракции'преобладает вллит-монтмориллонит высокорааридный, т.к. ори .насыщении калием появляется сильный рефлекс'Ю.ЗЭ а; содержа- . ние каолинита в этой фракции незначительно.'' ; ■ | ■ -л, ~'

в валовом составе верхнего и нижнего горизонтов почвы содержится много окиси - кальция, {41.45 и 31.28$ от веса почвы' соответ- . стввнно). В горизонте 20-40 см содержание кальция уменьшается и увеличивается содержание алюминия и железа. В валовом составе 1 илистой.фракциа по сравнаний'с почтой, кальция содержится в 2 ра-. за меньше. Во всех горизонтах содержание-алюминия.А илистой Фрак- г ции - выше; чем в почве. . ',' ■ . ; '.'

. 8. Аллювиальная дерновая галечкиковая почва.- '

Аллювиальная дерновая галечкиковая почва изучалась нами» нижнем течении ре.ки Аэат,'берущей начало на вершине* юго-западного склона Гегамского нагорья и впадающей в реку Араке. Разрез' был заложен на левом берегу реки на высоте 850 м u-.у.м.. Тип климата -

резко континентальный, количество осадков составляет 250-300 ни/год а испарение - до 1000 мм/год (рис. I). П очвоо бра ау ю щэ й нор одой служит песчаный алпвий с галькой. В ий нервпо га чес ком составе крупной , фракции, преобладает кварц,/основное и кислое вулканическое стаяло. СЗЭЗЬ)* плагиоклазы (29.551) их карбонаты (16.65&). Минералогический . состав илистой фракция однотипен по всему профилю: монтмориллонит, иллит, каолинит. Зялювнально-аккумулятввные коэффициенты'для этой почвы обнаружили относительное накопление-в них Еэ£0з> Са0>3!0г и относительный вынос КдО > АХ^О^. В илистой фракции накапливается тодькожелезо.

■ , * - - -

9. Солончаки луговые соловые.

Солончаки луговые содовые распространены в пойме и на правбй террасерекя Арекс, в Араэдаянской степи, которая расположена в юго-восточной части Яриараксинской низменности. Высота над уровнем .. моря этой вытянутой вдоль р. Араке межгорной-депрессии составляет 800-8X0 м..Почвообраауювдми породами являются аллювиальные отложения мощностью 60-70 м. Механический состав аллювия тяжело суглинистый. Рельеф степа равнинный,. климат ре вкояоншна нта дышй» испарение значительно превышаете количество атмосферных осадков (рис.1), .Растительность степи неимущественно галофитная, представлена немногочисленными видами'солянковой флоры. Грунтовые воды находятся ' на глубине 0.3-2*0 м от поверхности и влияет на почвообразование. Оки минерализованы, содержание солей колеблется от 0.9 до 9.5 г/д. Характер минерализации грунтовых вод обусловлен стоком с окружающих гор и, в частности, стоком с Гегаысяого нагорья. Похимическо-му составу грунтовые воды щелочные жербонатно-хлоридно-натриевые.

Макроморфологическоеизучение почвенного профиля показало преобладание желе за сто-кар бона тно-гли ни ст о я плазмы, разбитой порами « трещинами на агрегаты (табл.2). Ожа дознание плазмы равномерное. В отраженном свете она имеет ярко-бурую окраску 1 что указывает на незначительное присутствие в соединениях органического „веврства.." Карбонаты представлены железистым кальцитом. Не уровне нэлилярноЯ каймы видна горизонтальная слоистость. По . краям биопор и вокруг растительных<остатков видны скопления гумусово-глинистой'пяаамы. В нижних горизонтах участки ориентированной глины имеют гомогенный состав. В-настоящее время,глинистые натеки разъедаются карбонатами'. Обращает на себя внимание то» факт, что даже при присутствии карбонатов глинистая плазма и железо подвижны. Вероятно, этому , способствует щелочная среда и присутствие ионов натрия. - . Минералогический состав крупной фракции солончака лугового

содового характеризуется неоднородностью по горизонтам», связанной со слоистостью отложений. Это особенно заметно по разнице в содержании кварца и.основный плагиоклазов. Содержание рудных минералов Невысоко во всех горизонтах. В свою очередь/ минералогический со-, став крупной фракции аллювиальных отложений,идентичен минералогии пород окружаю них гор. •

'■''s Илистая 'фракция атихпочв формирует с л под воздействием jio-отупаящх о грунтовыми водами ионов кальция« магния, железа, алюминия и кремния. Полученные данные показывают, что.в илистой фракции горизонта 0-8 см преобладает монтмориллонит. Кроме.того, в составе илистой фракции обнаружены снешанно-слойша минералы типа иддит-монтмориллонит, каолинит и иллит.

В коллоидной фракции во всех горизонтах преобладает иллит-мовтмориллокит и иллит, В горизонте 33-60 см в предколдоидной фракции'преобладают иллит в'Монтмориллонит, га же картина характерна для горизонта 60-90 см.

Проведенные здектронномикросколические исследования показали, что в верхних горизонтах почти нет хорово морфологически Сформированных глинистых частиц; В горизонте 0-53 см много крупных агрегатов, сцементированных коллоидными частицами, -1 .

Таблица б. Ряд элсвиально-аккумулятивных коэффициентов в со. ловчаке луговом. • ■ " ., '

Объект Относительный вынос Относительное накопление '

ИдО> СаО> AlgOj Н^0> Гего5> Ai2o5

bjo> й»2°з > ai2o5> sio2

Ряд элювиально-аккумулятивных коэффициентов (табл. 6) показывает накопление во всех фракциях магния, а в коллоидной фракции и кремнезема, что способствует формированию монтмориллонита в дуговом солончаке. •

10. Геохимические особенности почвообразования на Регамскоц

нагорье и в сопряженных о ним ландшафтах.

Проведенные исследованияпочв, пород, речных я грунтовых вод Ге гамского нагорья позволили выделить три вертикальные ночэеняо-геохимическне зоны:, кислую остаточную алдитно-ферралитную, аккуму-

•V : *. 15

Почва' А120; > S<02

илистая , '

фраквдя СаО > S«02

коллоидная ГвП

фракция иаил г

Вартанелъные почвенво-геошшчёские зоны бессейвдреки Араяс. - таблица ?.

Яора . шгетрамаия v

Высота H.J.K.

Почва

Элементы

ОСТ8ТОЧ- ¿MIBO-

яыэ и як-,свше куыулят.

Обмен-. Освов- -. pH вые кз- ныа STO-1иош 'ричяыа ■ . минералы

Основана ■ -Геояпш-га охами-' ческая чвсш про- • гона :■

Q6COH в '

гонах ■ ■ -

Остзточйэя хоре выветривания

32002200

СубальМИг . скак горио-лумвая дерновая

Горно-луговая степная чарно-земовидкая

Га203

jVa20, 4.9

м, В CfcO, 1^0 £102,

^aHCOi

«iî.

AI

•KV

- Каолинит Иллит Iïôôcht .. Гэтит

8еошкация Нервач-ебаэзщая ная ал-вачальвая дитао» " стадия каоли-ферре-натизащш .латная .

и Аккумушиивно-04 транзитная 2200-коре выset— , 950 . рввання ' 1

Горный чернозем типичный

'Торная каштановая ..■ степная

Горная бу-. рая поду- . пустынная

СаСО,

Р02О3

ai2O3

rfa2° 7.2

Ik0

Sí02 7t6 >са(нсо3)г4

Aía(HC03)

Ca'

.2+

Я*

йлляг Иллит-

.M0HT1I0-

риллойат

геткг..

карбонат'

Карбоната- Кербо-Цйя, ' нзтязя начальная ■ . стадия ал-литизашш

Транзитно-ак- ТЧТ[1 кумулятивная. А7Аи кора выветривания ■ '■

850

'Почзогрзв- ® -SÎ02 8.5 ты оз. Севан

■ Аллювиадь-яо-дерно- -гая р.¿sai

'Аллювиальный солончак луговой

СаС03

//ûHC0_î ■ (S\0г)

9.5

Ыл

сР+

конто- - Аккумуляция Боро-со-, свал они i JitapooHsroB, довая -Нянит- -бикарбонатов, монт-монтмо* . бора, моммо- мория-

ёидлонит рвдлоаатазбпия яоаи-арбсна--, . товая

ты - . •

лятивно-хранзитную карбонатную и транзитно-аккумудятивную боро~. содовую. Ври выделении геохимических вон учитывалась остаточная ..., аккумуляция элементов, их выяос и аккумуляция при,транзите/ со-¿тав обменных катионов и основные вторичные минералы (табл. 7). у Б работе'даются сведения о геохимических- различиях выделенных зон: характер химизма почв, содержание микроэлементов, особенности выветривания-первичных минералов в возможные пути синтеза и трансформации.вторичных минералов.

• ■.. На основании данных о химическом составе грунтовых и речных вод, дренирующих Рэгамское-нагорье, вычислены коэффициенты геохимической миграции для ряда элементов. Коэффициенты больше единицы. получены для. калыия я магния во'всех водах. Величины содержания в почвах таких микроэлементов,как'бор, марганец, титан, хром, вана- ^ дий, медь и никель в основном находнтия на уровне' содержания в андезито-базальтах. So наши данным исследованные'почвы не испы- -тывают недостатка в этих элементах. В верхних горизонтах почв происходит биологическая аккумуляция марганца, хрома и никеля. Был установлен значительный вынос бора и его .накопление в транзитно- ' аккумулятивных ландшафтах. Поступление в долину реки.Араке с вода--ми,:.стекаюадт с. Рэгамского нагорья, большого'количества щелочей, кремнезема, бора и других элементов вызывает засоление почв и монт-«ориллонйтизадав илистой фракции гидроморфных почв.

. " ВЫВОДЫ • '* ■

I.'no сочетанию основных геохимических*характеристик почв и , процессов на исследовакномпрофиле от оз.Севаз через Гегенекое нагорье к реке Араке выделены три крупные почвенао-геохимические зоны, различия;между которыми обусловлены в основном соотношением осадков^ испарением и стоком.(типом коры выветривания) и высотным положением зовы: верхняя кислая вллитно-ферралатная, средняя^элювиально-транзитная карбонатная нейтральная аци слабощелочная и нижняя /боро-содовая монтмориллонитовая: '.. ^ ' Минералы исходных изверженных акдезито-базальтов по уотой--чивости к. выветриванию располагаются в следуядай рад; основное вулканическое, стекло, кислое вулканическое стекло, основные плагиокла-/эы, пироксены, амфиболы и рудные минералы.. '- '. , ■■'" ^

^.Рассмотренные особенности почв всех зон свидетельствуют об унаследованности их химического состава,от состава изверженных пород, как » чакр о-, тая и в микроэлементах, е тзкже' о геохимической молодости коры выветривания и. почв Гегамского нагорья. Это связа-

во о,сухость» климата, провальным денудационным*режимом увлажнении трещиноваткх дав, выносом и аккумуляцией й одви хных продукт о в выветривания в делювиальных отложениях.*

Для пота верхней-геохимической зовы (субальпийской горно-, луговой и горно-дуговой чарноз^иоввдной) наиболее увлажненной из трех выделенных! характерны процессы десиликация,дббзэации, под-кисления и начальная стадия каоливитизрции мелкозема, а также ос- ; таточная аккумуляция полуторных окислов.' ' " ' 1 1

5. Для' почв средней геохимической.зоны (горного-чернозема, , горной каштановой стенной а горной бурой полупустынной) характерен одновременно транзит и частичное формирование карбонатной коры выветривания. В агой зоне протекает процесс политизации мелкозема. - ' 6. Для почв нижней геохимической зоны, наиболее сухой из трех и характеризующейся неглубоким залеганием щелочных грунтовых вод. (солончака, лугового, почвогрунта и аллювиальной дерновой) свойственны процессы аккумуляции соды,, бора, карбонатов кальция и'монт-моридлонитиэация илистой фракции. ' -

* ?.' Выдедеаие геохимических, зон'и характеристика почв по текввщм в них процессам дает основу для правильного выборе агротехнических, агрохимических и мелиоративных мероприятий, требующихся для повышения эффективности сельскохозяйственного использования почв Гегамского нагорья и долины реки Араке. '

По материалам диссертации опубликованы следующие работы: X. Ыакроморфологическая к минералогическая характеристика некото- . рых почв Гегвмокого нагорья Армении. Почвоведение, 196?, К 3 (в соавторстве ),-с. I0I-II2. ' .■''■' ■ '

г. Геохимачэские аспекты выветривания в почвах Гегамского нагорья. Материалы научной сессии отдела географии, посвященной 150-ти лети» присоединения Восточной Армении к России., Ереван, 1982, с. 135. . 3.,Минерадого-химическве черты выветривания и.образования вто- • рачннх минералов в почвах Гегамского нагорья (Армения). Тезисы докладов У1-делегатского сьезда'Всесоюзаого,общества почвоведов, т.4, ■Тсидисй, X9SI, о. 152. -.

Ai Минералогический' состав крупной фракции основных типов почв Гегамского нагорья.(деп. в журнале "Биологические неуки", в печати). 5. Макроэлементы в почвах Гегамского'нагорья {деп; в журнале "Биологические науки", .в печати). ■*'..'■■ . ' '