Вулканические почвы. (Лекция 6) презентация

Районы распространения вулканических почв
Острова и восточное и западное обрамления Тихого океана (Тихоокеанское вулканические кольцо),
Средиземноморье,
Восточно-Африканский грабен (Великая Африканская рифтовая долина).
В России они распространены на Кавказе, Камчатке, Сахалине, Курильских островах.

В формации вулканических почв В.А. Ковда выделил следующие группы
Тропические андосоли
Субтропические андосоли
Бореальные андосоли
Горные тропические андосоли
Горные субтропические андосоли

Вулканические почвы формируются:
1) на вулканических лавах,
2) туфах,
3) пеплах
и других пирокластических породах.
Вулканические продукты бывают трех типов: жидкие, твердые и газообразные.

К жидким продуктам относятся
лавы разнообразного состава, которым и определяются их свойства как почвообразующих пород.
Лавовые поверхностные потоки
достигают нескольких км в длину и нескольких сотен метров в ширину.

Твердые продукты извержения вулканов при выпадении на земную поверхность образуют пирокластические породы.
К ним относятся разнообразные обломочные породы - пеплы, туфы и туффиты.
Количество твердых продуктов извержения в сотни, тысячи раз превышает количество лавы.

Вулканические туфы

Так выглядят отложения вулканического туфа...

Туффиты отличаются от туфов значительно большей примесью нормального осадочного материала (от 10 до 50%), частым присутствием органических остатков, иногда тонкой слоистостью, значительным количеством глинистого или известкового цемента. Очень часто туффиты образуются при подводных извержениях.
Переслаивание пестроокрашенных глинистых и кремнистых туффитов. Южная оконечность мыса Голый.

Подразделение пирокластических пород по крупности частиц
1) вулканический пепел (размеры частиц до 1 мм);
2) вулканический песок (от 1 мм до размеров горошины);
3) вулканические камешки (лаппили);
4) вулканические бомбы;
5) вулканические глыбы.

Вулканический
пепел

Вулканический песок
- от 1 мм до размеров горошины

Вулканические камни

Вулканическая бомба — комок или обрывок лавы, выброшенный во время извержения вулкана в жидком или пластическом состоянии из жерла и получивший при выжимании, во время полёта и застывания на воздухе специфическую форму.

Поступление вулканического пепла определяется не только расстоянием от вулкана, но и направлением господствующих ветров.
Примером этого могут служить пирокластические отложения на Японских островах или на равнинах Южной Америки, где основные массы пепла отложены к востоку от соответствующих источников извержения.
При воздушном переносе твердых продуктов извержения вулканов происходит их сортировка по крупности частиц, плотности и по химическому составу. Тяжелые минералы выпадают ближе к центру извержения, поэтому по мере удаления от него содержание тяжелых минералов в отложениях пепла
уменьшается; соответственно уменьшается содержание полуторных оксидов, а доля кремния возрастает

Зоны формирования современных пирокластических отложений
зона интенсивных пеплопадов - частое и обильное выпадение вулканического материала – мощность несколько м;
2) зона умеренных пеплопадов - мощность вулканических отложений не превышает 1,5 м и обычно составляет 70 – 80 см ;
3) зона слабых пеплопадов - мощность аэральных вулканических отложений не более 20 см

Генетические особенности
почвенного покрова
В зоне интенсивных пеплопадов присутствуют исключительно специфические вулканические почвы; влияние вулканизма на почвообразование здесь выражено в максимальной степени.
Для зоны умеренных пеплопадов характерно присутствие наряду со специфическими вулканическими почвами и невулканических почв; закономерности зонального почвообразования здесь тесно переплетены с влиянием вулканической деятельности.
В зоне слабых пеплопадов зональные особенности почвообразования преобладают, невулканические зональные почвы имеют лишь некоторые черты, вулканизма

Прямое влияние вулканических осадков
Прямое влияние на почвообразование заключается в их периодическом выпадении на поверхность.
При этом развитые гумусовые горизонты перекрываются лавой, туфом или пеплом. Почвообразование прерывается и начинается вновь

Косвенное влияние вулканизма
Грунтовые воды, питаемые вулканическими источниками, богаты соединениями SiO2 и Al, бикарбонатами Са, нитратами, сернистыми и сернокислыми солями, различными микроэлементами
СО2 выделяемый в процессе вулканической деятельности, способствует повышению фотосинтеза у растений.
Повышенная температура лавовых отложений, вод и пород – дополнительный источник тепла, что важно для земледелия.

Специфические черты вулканических почв
1) Преобладающим в составе пирокластических отложений минералом (первичным) является вулканическое стекло (обсидиан), весьма податливое к выветриванию. Высокая дисперсность отложений обусловливает высокую интенсивность процессов выветривания
При отложении пепел имеет кислую и сильнокислую реакцию, определяемую кислотными компонентами в его составе.
Обсидиан получил свое название по имени его первооткрывателя - римлянина Обсиуса. Это вулканическое стекло, застывшее преимущественно из кислой (богатой кремнекислотой) лавы.

2) Освобожденные при выветривании первичных минералов гидроксиды алюминия и кремния взаимодействуют в растворе, образуя аллофан — аморфный минерал (изоморфная смесь с общей формулой nА12О3•mSiО2•рН2О), господствующий среди вторичных минералов в вулканических почвах.

3) для пирокластических отложений в гумидном климате характерен аллитный тип выветривания (формируется кислая ненасыщенная аллитная кора выветривания);
в условиях аридного климата процессы
выветривания идут по пути образования
нейтральной или щелочной насыщенной
коры выветривания

4) периодическое выпадение пирокластического материала обусловливает полигенетичность вулканических почв.
В их профиле присутствуют реликтовые признаки, погребенные горизонты, иногда погребенные профили

Особенности вулканических почв
В зависимости от возраста профиль вулканических почв имеет строение А-С, А-АС-С либо А-Вm-С
Мощность профиля вулканических почв часто превышает 1 м
3) Плотность вулканических почв очень мала (0,6—0,8 г/см3), что имеет диагностическое значение
4) Вулканические почвы обычно слабо оструктурены. Почвенная масса рыхлая, рассыпчатая. Вулканические почвы обладают высокой водопроницаемостью.
5) Общей чертой гумуса вулканических почв является преобладание в составе гумусовых кислот свободных и связанных с подвижными полуторными оксидами гуминовых кислот и фульвокислот. Тип гумуса фульватный (0,7-0,9)

6) Присутствие в вулканических почвах аллофана и гидроксидов алюминия определяет их высокую сорбционную способность (Сорбция фосфатов может достигать 2000—2500 мг/100 г почвы)
7) Биологическая активность вулканических почв по сравнению с зональными почвами повышена.
8) В совокупности с высоким содержанием аллофана, вулканические почвы характеризуются повышенной гумусностью (15—20%)
9) Характерен цвет охры (гидраты железа)

Слоисто-охристые вулканические почвы
Подтип охристых (собственно)
вулканических почв

ЭПП вулканических почв
Алюмо-железисто-гумусовый иллювиальный процесс - процесс накопления аморфных оксидов алюминия и железа вместе с гумусом
Обохривание (оглинивание) – образование гидратов окислов железа
Трансформация погребенных форм гумуса

Систематика вулканических почв
В качестве диагностических признаков выбраны:
- содержание невыветрелого вулканического стекла,
- содержание гумуса и мощность гумусового горизонта,
- емкость катионного обмена, плотность, гранулометрический состав, сложение почвы.

Стекловатые андосоли — содержат наибольшее количество невыветрелого вулканического стекла, имеют относительно грубый гранулометрический состав.
Светлые андосоли — характеризуются низким накоплением гумуса (гумусовый горизонт малой мощности или с низким содержанием гумуса) и наличием горизонта В метаморфического оглинивания; степень насыщенности основаниями низкая (не выше 50%).
Гумусовые андосоли отличаются более высоким накоплением гумуса, степень насыщенности основаниями не превышает 50%.
Моллевые андосоли — имеют достаточно мощный гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса, темно-серого или черного цвета, зернистой или комковатой структуры; степень насыщенности основаниями превышает 50%.

Классификация 2004 года
Ствол – синлитогенного почвообразо- вания
Отдел – вулканические почвы
Тип – охристые
Перегнойно-охристые АО-ВН-ВАN-C
Охристо-подзолистые Н-ВАN-С
Агроохристые Р-ВАN-С

Использование вулканических почв
Обусловлено расположением этих почв в различных биоклиматических условиях
Для вулканических почв гумидного климата характерна быстрая потеря естественного плодородия при земледельческом освоении.
Необходимыми приемами повышения их плодородия является
известкование, снижающее их кислотность и уменьшающее сорбцию фосфатов аллофаном.
Внесение минеральных удобрений весьма эффективно и резко увеличивает плодородие вулканических почв, однако активная сорбция фосфатов осложняет применение фосфорных удобрений.
Внесение органических удобрений, которые не только повышают запасы питательных веществ, но и уменьшают поглощение фосфатов почвой.

Использование вулканических почв
4. Разработка и внедрение систем противоэрозионных почвоохранных мероприятий.
Используются для создания многолетних плантационных насаждений, не требующих частой обработки почвы.
В гумидных районах тропиков на них выращивают каучуконосную гевею, кофе, бананы, агаву сизаль, плодовые деревья.
В тропических сухих саваннах они используются преимущественно как пастбищные земли.
В гумидных и семиаридных субтропиках на этих почвах создают плантации цитрусовых деревьев, виноградники. Значительная часть вулканических почв находится под продуктивными лесами

Использование вулканических почв
Выращивание каучуконосной
гевеи