 |
|
|
Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ |
Торф и сапропель
|
Смотрите также:
Элювиальные коры выветривания...
Борис Борисович Полынов. Геохимия ...
Ряды миграции академика Б. Б. Полынова ...
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
§ 20. Торфообразующие аккумуляции связаны всегда с озерно-болотными образованиями, т. е. с тем избытком воды, который, с одной стороны, широко обеспечивает возможность развития организмов и в частности гидрофильной растительности, с другой же не превышает тех пределов итого состояния, при котором жизнь становится уже более бедной (проточная вода, соленые озера и т. д.).
Торфообразование связано всегда с прогрессивным накоплением органических и преимущественно растительных остатков, и содержание органических веществ в таких аккумуляциях достигает такой величины (70 — 90%) при которой минеральные элементы коры выветривания играют уже подчиненную роль.
Главной причиной прогрессивного накопления здесь органических остатков является превышение количества поступающего материала над количеством сгорающего или разлагающегося, т. е., иными словами, такое состояние, при котором размножение, рост и развитие организмов, а, следовательно, и новообразование органических соединений превышает их сгорание и минерализацию. Это, в свою очередь, обусловливается: 1) быстрым ростом и размножением организыов, 2) обильным развитием таких форм органических соединений, которые трудно поддаются разложению (тлению и гниению) и 3) наконец, развитием таких условии среды, при которых жизнедеятельность микроорганизмов разложения в значительной степени понижается и угасает.
В различных случаях эти причины проявляют себя в различной степени, и соответственно этому различаются и формы торфообразующих аккумуляций. Так как процессы образования болот и их расширения связаны с гибелью и погребением растительных остатков самых разнообразных древесных и травяных растений, то очевидно, что и в образовании торфа может принять участие различная растительность. Однако, специфическими торфообразователями, дающими ' главную массу скопляющихся растительных остатков, являются определенные виды растений.
Сюда относятся: тростник, камыгп, осоки, хвощи, древесные породы, например, сосна (Pinus silvestris) и ее специфически болотные расы или формы (например, Pinus silv. f. pumila Abol или f.. Wilkommi), береза, также дающая расы, приспособленные к болотам, черная ольха (Alnus glutinosa), столь характерная для болот речных долин, ель и целый ряд низших спорбвых растений из рода Sphagnum (белые мхи) и из группы так называемых гипновых мхов, в которой особенно крупную роль в образовании торфяников принимают представители сем. Ambiystegiaceae. Соответственно той роли, которую играли в образовании торфообразующих аккумуляций те или иные из перечисленных растений, мы различаем и свойства этих аккумуляций и обравующегося из них торфа и ло известной степени их дальнейшую судьбу.
Самыми замечательными аккумуляциями торфообразователей являются моховые сфагновые болота, достигающие широкого распространения в плоской и горной тайге Евразии и Сев. Америки и дающие накопления торфа, мощность которых измеряется десятками меуров.
Эти болота достигают также необычайно широкого распространения, и нам известны отдельные массивы сфагновых болот, измеряемых десятками квадратных километров. Образующий ихбелыймох(ЗрЬаёпит)| раз появившись при благоприятных гидротермических и почвенных условиях (бедность минеральными основаниями и, в частности, кальцием), получает необычайно быстрое развитие и распространение. Обладая громадной гигроскопичностью и впитывая воду в количестве в 14 раз превышающем собственный объем, сохраняя это свойство после отмирания, Sphagnum из своих трупов создает благоприятный субстрат для развития новых поколений. Благодря этому свойству, сфагновый покров легко распространяется в стороны от центра своего зарождения, не останавливаясь даже перед достаточно крутыми склонами, как это, например, имеет место в горной тайге Восточной Азии (Амурская область). В конкурренции с другой растительностью он, появившись, нередко является победителем, и под его покровом погребаются большие леса, а завоеванная площадь превращается в безбрежные моховые болота.
Эти болота представляют собой форму аккумуляции торфообразователей, в которой во всей полноте совмещаются все три вышеупомянутые условия, благоприятствующие накоплению органических остатков. Мы в этом случае имеем чрезвычайно быстрое размножение и развитие организмов, преимущественное участие в массе клетчатки и воскообразного вещества и ничтожное содержание белков и, кроме того, органические кислоты, которые развиваются при тлении, не находят здесь оснований для нейтрализации, ибо эти мхи развиваются на субстратах, бедных основаниями. Высокая сравнительно кислая реакция убивает бактериальную и вообще микробиологическую деятельность и некоторые формы мохового торфа делает настолько стерильными, что они применяются в хирургической практике в качестве асептического средства (вместо стерилизованной ваты). Пониженная микробиологическая деятельность еще более обеспечивает устойчивость органических остатков.
Другие виды болот и торфа (осоковые, тростниковые, гипновые, сосновые, березовые и т. д.) неизмеримо богаче и микрофлорой и микрофауной, и здесь торфообразование обеспечивается лишь тогда, когда имеет место первое условие. Так, например, тростниковые болота далеко не всегда дают торф и при известных гидротермических (климатических) условиях существуют, как периодические образования, с течением времени почти полностью сгорающие (например, болота долин наших степных рек); но, во всяком случае, все типы торфяникоп представляют собой накопление остатков преимущественно богатых медленно тлеющими органическими соединениями (клетчатка, лигнин, пробковая ткань) и бедных белками. В этом одно из существенных отличий торфа от сапропелей.
Типы болот и торфяников изменяются не только на пространстве, но и во времени; и нередко толщи торфа"'сохраняют следы последовательной смены одного типа другим.
Так как все же в большей или меньшей степени всякое горфообразующее отложение растительных остатков подвергается тлению, то естественно, что оно в соответствующей степени дает и промежуточные формы тления и, в частности, элементы- активного гумуса. И далеко мигрирующие органические золи, например, в речных водах, берут свое начало, главным образом, из болотных образований. Однако, главная масса торфа, сохраняясь в коре выветривания, при погребении и погружении в более глубокие части литосферы подвергается превращению в различные виды угля (так? например, остатки древесной растительности дают формы каменного угля, лигнита; совершенно иное происхождение приписывают углям Подмосковного каменноугольного бассейна и т. д.). Этот процесс едва ли можно целиком считать микробиологическим. Вполне возможно, что микробиологические процессы гумификации- являются в значительной степени подготовительными для углеобразования, но само углеобразование проходит в зонах, лишенных органической жизни и, надо думать, представляет собой процесс, приближающийся к порядку явлений метаморфизма. Возможно, что здесь лишь более медленно протекают те же реакции, которые имеют место при заготовке древесного угля (углежжение в кучах) с добавлением еще достаточного сильного давления.
Во всяком случае, торфяники — это та форма скоплений углерода, в которой он выходит из круговорота коры выветривания в порядке превращений более крупного цикла.
Сапропели
Иную форму скоплений органических остатков представляют сапропели, т. е. часто богатые органическими соединениями илы, образующиеся на дне различных водоемов: озер, лагун, заливов или даже отдельных частей морских бассейнов. На дне этих открытых водоемов скопляются органические остатки организмов фито- и зоопланктона, водорослей и др., значительно более богатые белковыми веществами и жирами.
Самый процесс разложения протекает при слабом участии кислорода и поэтому иосит преимущественный характер гниения, в результате которого получаются различные углеводороды и продукты восстановления минеральных окисных соединений (соединения закиси железа, сернистое железо, особенно характерное для сапропелей, известных как лечебные грязи и пр.). Свободных органических кислот, как правило, здесь не образуется, и реакция среды обычно щелочная. Из соединений, более устойчивых против разложения, здесь, понятно, играют некоторую роль жиры, но в общем прогрессивное накопление органических остатков в сапропелях обусловливается интенсивным развитием и размножением организмов. Оно имеет мссто далеко не всегда, и наблюдаются нередко случаи почти полной" минерализации сапропелей. В других случаях вязкий желеобразный сапропель, в котором органические остатки тесно перемешаны с частицами минерального ила, & конце концов, иод тяжестью новых образований, накоплений и приносимого в водоем текущей водой материала, оседает и с течением времени превращается в сапропелит или, в случае песчаной минеральной основы, с а п р о п с а м м и т.
Нередко различные формы сапропелей и сапропелитом подстилают торфяники или переслаиваются с ними, что соответствует или образованию болота из озера или периодическим колебаниям между озерными и болотными образованиями. С течением времени сапропели подвергаются битуминизации и дают начало битуминозным сланцам. Защитники теории органического происхождения нефти первоисточники ее усматривают именно в сапропелях. Таким образом, и эта форма скоплений вадозных соединений углерода может увлекать его из зоны выветривания в более глубокие оболочки литосферы.
|
|
|
|
К содержанию книги: Б.Б.Полынов - Кора выветривания
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков