Берг Л.С.
Климат и жизнь

6. Почвенная гипотеза

По нашему взгляду, лесс и лессовидные породы могут образовываться из всяких пород in situ в результате процессов выветривания и почвообразования, протекающих в условиях сухого климата.

Для образования более или менее типичного лесса нужны материнские породы более или менее однородного механического состава, каковы некоторые ледниковые и флювиогляциальные отложения, аллювий, делювий. Но при благоприятных климатических условиях и при достаточном промежутке времени лессовидные породы образуются и из разных других пород.

Подобно этому чернозем, развивающийся главным образом на лессе, возникает, кроме того, и на валунном суглинке, и на песках, и на юрских мергелистых глинах, и на пермских мергелях, на известняках и, наконец, на граните. Так точно туркестанский серозем получает начало не только на лессе, но и на "выходах третичных и меловых песчаников и конгломератов, а также и галечников новейшего происхождения" (Неуструев. Чимкент, у, стр. 198).

Относительно лессов Самаркандского уезда и северной части Бухары И. Преображенский (1914) приходит к выводу, что они представляют собою конечный продукт выветривания горных пород.

Докучаев показал, что лесс Нижегородской губ. мог образоваться "из любой коренной породы, лишь бы она содержала в себе достаточное количество углесолей извести и магнезии". Судя по содержанию А12О3, SiO2 и особенно СаСО3, лесс названной губернии "одинаково легко мог произойти и из юрских мергелистых глин, и из песчанистых пестрых мергелей и пестрых мергелистых суглинков" (1886).

Микроскопическое исследование отмученных образцов полтавских валунных суглинков показало, что они состоят из той же микроскопической основы, что и лессы: преобладают кварцевые зерна, затем полевой шпат, белая калийная слюда, зеленоватые кусочки, вероятно, авгитового материала, хлориты, главконитовые зерна; вся эта масса окутана бурым или красно-бурым глинистым веществом с СаСО3, а иногда и без него; кроме того- более крупные частицы в виде зерен кварца, кусочков ортоклаза, гранита и пр. (Агафонов). Петрографический характер лесса, его минералогические составные части - те же, что и у валунных глин и пресноводных суглинков (Агафонов).

Криштафович (1902), сторонник ветровой теории, на основании механического и петрографического анализов люблинского лесса, утверждает "о теснейшей непосредственной связи субаэрального лесса с моренными образованиями". Сравнивая анализы лессов Люблинской, Черниговской, Полтавской, Киевской и Херсонской губ., тот же автор приходит к выводу, что "лесс поименованных губерний образован, если и не исключительно, то главным образом из моренных материалов". Указывая на то, что петрографический состав северно-итальянского лесса резко отличен от состава лесса германского и что лесс Италии образовался исключительно на счет местных итальянских и южно-альпийских пород, Криштафович, (стр. 118) сообразно с этим приписывает и южно-русскому лессу местное происхождение: "вообще будет более правильно считать лесс каждой данной местности субаэральным продуктом, главным образом, местных пород и отчасти лишь ближайших смежных районов, в физико-географическом отношении тесно связанных между собою". Приводя вышеупомянутые данные, мы не хотим сказать, что лесс образовался именно из валунных суглинков в Полтавской губ. или пестрых мергелей Нижегородской губ.; мы обращаем внимание лишь на то, что лесс, теоретически говоря, мог бы образоваться из этих пород.

Следы почвообразования в лессе выражаются следующим: это - карбонаты, конкреции, местные скопления гумуса, железистые примазки местами ортзандовые образования и пр., наконец, склонность породы расчленяться по вертикальным трещинам, как следствие приобретения ею, в результате процессов выветривания, однородного механического состава.

Замечательно, что даже в зоне почв умеренного увлажнения, т. е. - в черноземной, наблюдается, что под черноземами грунты, какого бы они ни были петрографического состава, приобретают лессовидный облик, именно, более или менее резко выраженную мелкую пористость, богатство карбонатами, склонность раскалываться на вертикальные отдельности (Коссович 1911). На это обстоятельство впервые обращено внимание проф. Богословским (1899), указавшим, что там, где чернозем образуется на моренном суглинке (на северной окраине черноземной полосы), суглинок этот в верхних горизонтах приобретает лессовидный характер, становясь , пористым, сильно карбонатным, принимая желтоватый цвет; изменение идет до глубины 2,5-3 м от поверхности. В Саратовской и Симбирской губерниях делювий третичных кремнистых глин и песчаников, там, где он составляет подпочву чернозема, принимает вполне лессовидный облик (1. с., стр. 253-4). Вообще, говорит Богословский, под влиянием степного выветривания грунты самого различного происхождения в очень многих случаях (в зависимости от механического состава) приобретают лессовидный habitus.

В том же духе высказываются Прасолов и Даценко (Ставропол. у., 1906, стр. 62). Указывая на лессовидность "террасовых глин" среднего Поволжья, выражающуюся в содержании карбонатов и столбчатом строении, они говорят, что "подобные свойства может приобрести какая угодно глина, благодаря деятельности иллювиальных процессов и прониканию корней растений: в степи всякая подпочва, за исключением твердых каменистых пород, - лессовидная глина".

Современное лессообразование. Таким образом, в зоне умеренного увлажнения и сейчас грунты под влиянием почвообразовательных процессов принимают лессовидный характер. На примере р. Аракса мы уже показали, что современные наносы и в настоящее время могут превращаться в лесс. Приведем теперь несколько примеров из Туркестана. Вот, что пишет Неуструев относительно современных отложений Чимкентского уезда (1910): "Когда ближе вглядишься в наносы Туркестана, то типичные свойства лесса, то в совокупности, то в некоторых иных комбинациях, проявляются во всех тонких наносах. Аллювиальные осадки принимают пористость, светлый оттенок, известную рыхлость и неизменно вскипают от кислоты". "Почти все аллювиальные и делювиальные образования в Чимкентском уезде по виду похожи на лесс в том или ином отношении. Всем им свойственно большое содержание СаСО3, большинству - пористость и очень мелкоземистый состав. Поэтому разными исследователями описывались под именем лесса довольно разнообразные породы".

Неуструев (1912) сообщает даже, что в Андижанском уезде "лессовидные прослойки весьма часты в современных наносах рек" (Кара-дарьи и Нарына). Указывая на переслаивание лесса с конгломератами и галечниками, наблюдаемое как на равнине (по Кара-дарье и Нарыву), так и в предгорьях, упомянутый автор склонен объяснять происхождение лесса "аллювиальным (реками) и пролювиальным путем".

Р. Эмель или Эмиль (впадает в оз. Алакуль в Лепсинском у. Семиреченской обл.) близ русско-китайской границы представляет небольшую, медленно текущую реку, берега которой состоят из наносов, образующих местами обрывы до 4 м. вышины. По описанию Обручева (1912), в обрывах наблюдаются следующие обнажения, считая сверху:

а. 0,5-1 м. бурого лесса с мелкими ракушками Helix и Planorbis, поверхность - чиевая степь с солончаковыми площадками Там же, где растет камыш, т. е. в местах затопляемых, лесс замещен черным, тонким илом, богатым перегноем и содержащим те же ракушки.
b. Ниже залегает слоистый лесс светло-серою цвета, неправильно пористый, с остатками корней и листьев и ржавыми пятнами, представляющий более древнее отложение реки и местами переходящий в слоистый иловатый песок. Слоистый лесс богат известью и вверху, под неслоистым лессом иногда окрашен гумусом на 5-10 см в более темный цвет, подобная же окраска местами замечается и в поверхностной части неслоистого лесса.

Мы видим здесь, таким образом, превращение речного аллювия, вышедшего из сферы действия современных разливов, в лессовидные породы.

Песчано-глинистые речные наносы Вост. Туркестана (по pp. Кашгар-дарье, Яркенд-дарье, Хотану, Керии и Нии) Богданович (1892, стр. 103) называет лессовидными.

Возможные возражения. Против изложенной гипотезы можно было бы возразить следующее: если правильно, что лесс образуется в условиях сухого климата из весьма разнообразных пород, то следовало бы ожидать в пустынях и полупустынях весьма широкого распространения современного лесса и лессовидных пород. На это мы ответим следующее. Для образования лесса из поверхностных пород нужно, кроме соответственных условий климата, еще: 1) достаточное время, 2) наличность пород более или менее подходящего механического состава. Там, где эти условия в сухих областях осуществляются, мы и видим формирование современного лесса, именно, - из накоплений аллювиальных, делювиальных, пролювиальных. Но современный аллювиальный лесс не может достигать значительного развития, так как аллювиальные отложения скоро заносятся новыми аллювиальными осадками. Для образования мощных скоплений соответственного однородного мелкоземистого материала нужны особые условия, какие имелись, напр. в ледниковую эпоху. Но при достаточном промежутке времени, конечно, весьма многие поверхностные отложения сухой зоны превратятся в лессовые породы.

Мощность лесса. Против возможности образования лесса в результате процессов выветривания и почвообразования можно было бы возразить еще ссылкой на большую мощность лессовых толщ. Но следует иметь в виду, что толщи лесса в 400-500 метров, указываемые для Китая, детально не описаны. Тем не менее, все, чего нам известно о китайском лессе, свидетельствует о неоднородности толщ его. Описывая лесс восточного Гань-су и северного Шань-си, Обручев (1894) говорит: "Толща лесса как в вертикальном, так и горизонтальном направлении не вполне однообразна. Нижняя толща лесса нередко серовато-красноватого цвета, более плотна, менее пориста, с большим количеством мергельных конкреций. В южных плато красноватый лесс слагает уже 2/3-3/4 всей лессовой толщи и образует кроме того отдельные прослои в верхней трети или четверти, состоящей из лесса не серожелтого, а скорее желтобурого". В Туркестане, именно в Чимкентском у., по рекам Бадаму, Бурджару, Арысу, Боролдаю, лесс залегает толщами в 50 и более метров (Неуструев 1910); детально и эти лессы не описаны, но во всяком случае и здесь толща их не является однородной. Что касается лесса европейского и американского, то он обладает гораздо меньшей мощностью. В бассейне Миссиссиппи обычно не более 3 м, иногда до 6-12 м. Мощность южно-русского лесса в коренном залегании (т. е., не на склонах) в среднем 5-10 м (обычно менее 10 м), изредка до 20 м. Кроме того, обычно толща лесса прорезывается одним, а иногда и двумя горизонтами ископаемых почв; таким образом, здесь превращение материнской породы в лесс происходило постепенно, по мере того как заканчивалось отложение отдельных ярусов ее.

Связь лесса с речными долинами. Если обратить внимание на весьма частую приуроченность лесса к берегам рек, наблюдаемую как в южной России (напр., в Черниговской губ. - по Десне, Сейму, Клевени, Судости, Снови и др.), так и в Зап. Европе и Америке, то нельзя не прийти к выводу, что связь эта не может быть случайной. Сама собой напрашивается мысль об озерно-речном происхождении материнской породы значительной части лессов (Берг 1914). В эпоху существования ледника речные долины должны были нести значительно большее количество воды, чем ныне; полые воды разливались на несравненно более обширных площадях, чем в настоящее время, и нередко покрывали и водоразделы. Наконец, благодаря запрудам, образованным краем льда, должны были произойти изменения в гидрографии страны, повлекшие за собою возникновение обширных озер. В речных полоях и озерах откладывалась муть, - результат отмывки моренных суглинков (чем и объясняется близость лесса к валунным суглинкам по минералогическому составу). Когда, с исчезновением ледникового покрова, гидрография страны приняла свой современный вид, богатый карбонатами ил, отложившийся на дне озер и в полоях, под влиянием выветривания и почвообразовательных процессов при наступившем теперь сухом климате, дал начало лессу.

Озерно-речное или флювио-гляциальное происхождение материнской породы лесса является, конечно, не единственно обязательным; всякая другая порода, более или менее однородного механического состава, при подходящих условиях, может дать начало лессу и лессовидным породам. Но озерно-речные отложения ледниковой эпохи, повидимому, преимущественно могли служить тому. В доказательство можно привести:

1) весьма частую приуроченность лесса к берегам рек,
2) весьма нередкое непокрытие водоразделов лессом,
3) увеличение песчанистости в лессах по мере приближения к рекам (см. ниже),
4) механический состав лесса, соответствующий осадкам, отлагающимся из обширных, спокойных разливов,
5) доказанная выше возможность превращения в лесс аллювиальных отложений, как речных, так и озерных,
6) следы слоистости, а нередко и явственная слоистость лесса,
7) нередкое подстилание песками,
8) в предгорьях подстилание песками и галечниками и переслаивание с этими отложениями,
9) фауна лесса (о чем см. в последней главе).

Предыдущее относится к коренному лессу, т. е. - залегающему не на склонах, ибо лесс склонов есть делювиальное образование.

Изменение механического состава по мере удаления от рек. В доказательство озерно-речного происхождения значительной части южно-русских лессов можно указать на тот факт, что нередко лессы, по мере удаления от реки к водоразделу, становятся все более и более мелкоземистыми; и напротив, прибрежные лессы оказываются нередко более песчанистыми, чем залегающие дальше от реки, как это наблюдается, напр., в Харьковской губ. между Ворсклой - Ворсклицей и главным водоразделом Днепр - Дон (Набоких 1914), также в Новгород-Северском у. по Десне (Афанасьев 1914). Это обстоятельство, а также ряд других, заставляют Афанасьева высказать предположение об аллювиальном происхождении Новгород - северского лесса.

Лессовидные суглинки бассейна Кубани, которым С. Яковлев (1914) приписывает аллювиальное происхождение (из текучих вод), располагаются таким образом, что песчанистые (легкие) разности приурочены к берегам рек (Кубани и Лабы), а дальше от берегов идут глинистые (тяжелые) разности. Лессы, занимающие верхушки береговых обрывов по Миссиссиппи и Миссури, довольно грубы, но по мере удаления от реки делаются тоньше (Chamberlin and Salisbury 1909).

Гумусовый горизонт (ископаемая, погребенная почва), находящийся под лессом, и такой же горизонт, нередко присутствующий в самой толще лесса, нисколько не свидетельствует против возможности аллювиального происхождения материнской породы лесса. Мы видели выше, что в аллювии Аракса сохраняются гумозные прослойки - след произраставшей здесь растительности. Ископаемые почвы Черниговской губ., по крайней мере - те, что залегают под лессом, носят характер почв, сформировавшихся в обстановке значительного, а иногда и избыточного увлажнения: в них местами я находил шарики болотной руды. Почвоведы, изучавшие эти почвы, относят их к типу полуболотных и болотных. (Ископаемая почва, находящаяся в Черниговской губ. в самой толще лесса, образовалась, по-видимому, в более сухих условиях). Что касается современного аллювия, то Афанасьев (1914) указывает, что в аллювиальных обрывах Десны на протяжении от Чернигова до Киева можно наблюдать превосходные образцы погребенных почв.

По описанию того же автора, верхняя граница погребенных в лессе почв "всегда расплывчата, бахромой, с явным повторением в интенсивности окраски; мало того, нередко над погребенными почвами, после небольшого перерыва, наблюдаются мощные толщи гумуса, совершенно не дифференцированные на генетические почвенные горизонты; несомненно, что это уже не почва, а наносная гумусовая масса... Такой характер консервирования наносов типичен именно для аллювиальных (конечно, и делювиальных) образований".

Время образования южно-русского лесса. В вопросе о способе и времени образования лесса следует различать две стороны; во-первых, когда и как отложилась материнская порода, из которой впоследствии сформировался лесс, и, во-вторых, когда произошло превращение этого отложения в лесс или лессовидную породу.

1. Из всего вышеизложенного ясно, что превращение отложенной породы в лесс происходит, по нашему представлению, в сухие эпохи, отличающиеся климатом более сухим, чем современный. Такие эпохи падают, как известно, на послеледниковое, а также межледниковое время. Главная масса южно-русского лесса залегает на валунных и флювио-гляциальных отложениях эпохи максимального оледенения, но местами обнаружен лесс, покрываемый мореной, напр., по Оке близ Лихвина Калужской губ. (Боголюбов 1904), на Клязьме (Сибирцев 1896); в террасе р. Вислы у Новой Александрии залегает лесс между двумя ярусами перемытых моренных образований, относящихся к двум оледенениям; в подстилающей лесс речной глине найдены остатки Elephas primigenius, Rhinoceros tichorhinus, Bos priscus, Equus caballus, Sus scrofa и др., а также палеолитические изделия (Криштафович 1902).

Существование эпох степей (а местами и полупустынь), когда сайга, тушканчики и степные суслики проникли в Германию, а степные растения в Швецию, когда даже на Новосибирских островах господствовал гораздо более теплый климат, не подлежит ныне никакому сомнению. В то время произошло смещение климатических зон к северу, и в Черниговской губ., напр., был климат приблизительно такой, как теперь на юге-востоке Евр. России, а в Вологодской - как в Новороссии.

Итак, превращение материнской породы в лесс происходит в сухую, межледниковую или послеледниковую, эпоху.

2. Гораздо труднее ответить на вопрос, когда произошло отложение породы, давшей начало лессу. Большие разливы рек, отлагавшие массы ледниковой мути, должны были иметь место как в разгар таяния ледникового покрова, так и во время усиленного наступания ледника. Между лессом и мореной в Черниговской губ. (здесь было только одно оледенение) залегает толща ископаемой почвы, которую, как мы видели, можно отнести к типу полуболотных или болотных; иногда ископаемая почва непосредственно покрывает морену, чаще же отделена от нее флювиогляциальными и вообще аллювиальными (иногда лессовидными) отложениями.

Следовательно, между временем отступания ледника и отложением лесса должен был пройти промежуток времени, достаточно большой для того, чтобы успела сформироваться почва. Затем, нередко как морена, так и покрывающая ее толща флювиогляциальных отложений оказывается лессовидной, т. е. пережившей сухую фазу. Так что можно думать, что подлессовая ископаемая почва относится к концу межледникового времени, обозначая собою как бы отзвук наступающего на севере нового покрытия ледником. В таком случае отложение толщи лесса, настилающей погребенную почву, приходилось бы на время второго оледенения, а превращение этой толщи в лесс - на послеледниковое время.

В толще лесса в Черниговской губ. и южнее имеется обычно еще один горизонт ископаемой почвы, что заставляет нас признать еще одно климатическое колебание, сопровождавшееся сначала увлажнением климата (развитие темноцветной почвы), а затем погребением образовавшейся почвы под наносами. Наконец, снова еще одно колебание в сторону сухости, сменившееся в современную эпоху опять более влажной фазой (чернозем и др. почвы на лессе).

Криштафович (1902 ), исходя из совершенно других соображений, тоже приходит к выводу, что отложение лесса соответствует по времени главным образом эпохе надвигания ледникового покрова.

Указывая на вероятную одновременность отложения лессообразующей породы и наступания ледника, мы не хотим сказать, что это всегда бывает так. Когда лесс залегает между двумя моренами, тогда, возможно, и отложение породы, и превращение ее в лесс произошло в межледниковое время.

Предыдущая Следующая
Рейтинг@Mail.ru