Вулканические почвы. (Лекция 6)

1. Вулканические почвы

Вулканические почвы – это
почвы,
формировавшиеся из свежих продуктов
извержения вулканов.
В
международной
номенклатуре
они
получили название андосолей (от японского
андо — темная почва). Это название было
принято на специальной международной
конференции в Токио в 1964 г. в качестве
официального международного термина.

2.

3. Районы распространения вулканических почв

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

4. В формации вулканических почв В.А. Ковда выделил следующие группы

1.
2.
3.
4.
5.
Тропические андосоли
Субтропические андосоли
Бореальные андосоли
Горные тропические андосоли
Горные субтропические андосоли

5.

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

6.

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.

7.

8.

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.

9.

Вулканические туфы

10.

Так выглядят отложения вулканического туфа...

11.

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
пестроокрашенн
ых глинистых и
кремнистых
туффитов. Южная
оконечность
мыса Голый.

12. 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.

13.

Вулканический
пепел

14.

Вулканический песок
- от 1 мм до размеров горошины

15.

Вулканические камни

16.

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.

17.

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

18. Зоны формирования современных пирокластических отложений

1)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

19. 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

20. 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

21. Косвенное влияние вулканизма

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

22. 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.

23.

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.
2)

24.

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

25.

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

26. Особенности вулканических почв

1) В зависимости от возраста профиль вулканических
почв имеет строение А-С, А-АС-С либо А-Вm-С
2) 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)

27.

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)

28.

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

29. ЭПП вулканических почв

1. Алюмо-железисто-гумусовый
иллювиальный процесс процесс
накопления аморфных оксидов алюминия и
железа вместе с гумусом
2. Обохривание (оглинивание) – образование
гидратов окислов железа
3. Трансформация погребенных форм гумуса

30. 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.

31.

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, темносерого или черного цвета, зернистой или комковатой
структуры; степень насыщенности основаниями превышает
50%.

32.

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

33. 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
1. известкование, снижающее их кислотность и уменьшающее
сорбцию фосфатов аллофаном.
2. Внесение минеральных удобрений весьма эффективно и
резко увеличивает плодородие вулканических почв, однако
активная сорбция фосфатов осложняет применение
фосфорных удобрений.
3. Внесение органических удобрений, которые не только
повышают запасы питательных веществ, но и уменьшают
поглощение фосфатов почвой.

34. 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

35. Использование вулканических почв

Выращивание каучуконосной
гевеи

36.

Плантации цитрусовых
Виноградники