Рядом с вулканами формируются плодородные вулканические почвы

Рядом с вулканами формируются плодородные вулканические почвы

Профили почв отдела отличается слоистостью и полигенентичностью – залеганием под современным профилем серии профилей, погребенных периодически поступающим пепловым материалом. Сформированность профилей, т.е. длительность почвообразования для каждого профиля определяется периодичностью выбросов пеплов и расположением почвы по отношению к действующим вулканам. Общими особенностями вулканических почв являются высокое содержание органического вещества, особый минералогический состав с преобладанием легко выветривающихся минералов и присутствием аллофанов, специфические водно-физические свойства.

Ареал вулканических почв на территории России ограничивается полуостровом Камчатка и Курильскими островами. Во всех мировых почвенных классификациях выделяются как Андосоли.

Диагностика. Кроме слоистости (этажности) профиля, характерен иллювиально-метаморфический охристый горизонт. В верхнем профиле, по которому осуществляется диагностика, также выделяются грубогумусовый и иллювиально-гумусовый горизонты. В погребенных профилях можно выявить органогенный горизонт и фрагменты иллювиально-гумусового и охристого горизонтов ( 2, 3 ).

Грубогумусовый горизонт имеет темно- или светло-серый цвет, иногда с коричневатым оттенком и состоит из полу- и хорошо разложившихся и обугленных органических остатков с примесью светлого пеплового материала. Под грубогумусовым горизонтом может находиться прослойка светло-серого или белесого пепла. Иллювиально-гумусовый коричнево-бурый горизонт сменяется охристым горизонтом, степень выраженности и мощность которого варьируют. Он имеет насыщенный охристый или светло-охристый цвет, икряную структуру в виде водопрочных округлых агрегатов размером 1–5 мм, покрытых органо-железистыми оболочками.

В формировании охристого горизонта принимают участие процессы метаморфизма с образованием специфических продуктов выветривания, содержащих большое количество несиликатных форм оксидов железа, алюминия и кремнезема, а также альфегумусовый. В профиле охристых почв наблюдается несколько слоев слабо трансформированных пеплов. Общая мощность пирокластических отложений в среднем составляет 60-80 см.

Физические свойства весьма необычны и имеют диагностическое значение. Во-первых, охристым почвам свойственен эффект псевдотиксотропии, т.е. выделение влаги при разминании структурных отдельностей; во-вторых – высокая внутри- и межагрегатная пористость, провальная фильтрация и одновременно высокая водоудерживающая способность; в-третьих – низкие значения плотности ( 3 при полевой влажности). Гранулометрическим состав обычно легкий.

Химические свойства. Реакция среды кислая или слабокислая. Поглощающий комплекс в верхних горизонтах ненасыщен, а в нижних слабо ненасыщен основаниями. Емкость поглощения низкая. Что связано с минералогическим составом почв. Исключительно велико содержание органо-минеральных и свободных форм оксидов железа, алюминия и кремнезема, что в свою очередь сказывается на низкой обеспеченности почв фосфором, который связывается в неусвояемые формы. Охристым почвам присущ сложный гумусовый профиль. Современный поверхностный горизонт имеет грубогумусовый характер, в составе гумуса преобладают фульвокислоты и свободные и рыхлосвязанные гуминовые кислоты 1-ой фракции (Сгк / Сфк 0,5-0,7). В нижних горизонтах присутствуют как современные формы иллювиированного гумуса, так и древние аккумулятивные и иллювиальные формы, трансформированные после погребения почв. В составе гумуса этих горизонтов еще более резко преобладают фульвокислоты.

Условия образования, варианты. Охристые почвы формируются в условиях холодного гумидного умеренно континентального климата под травяными каменно- и белоберезовыми лесами ( 4 ) и ольховым либо кедровым стлаником. Охристые почвы могут иметь признаки оподзоленности, слоистости, нарушенности естественного залегания верхних горизонтов профиля; грубогумусовый горизонт может замещаться перегнойным в условиях дополнительного увлажнения.

Место в составе почвенного покрова. В ряду вертикальных поясов охристые почвы распространяются до пояса ольхового стланика. В ряду вулканических почв их «экологическая ниша» – области умеренных пеплопадов со сбалансированным соотношением процессов почвообразования и литогенеза – пеплопадов. Преобладание первых (области слабых пеплопадов, удаленные от действующих вулканов) приводит к замещению охристых почв альфегумусовыми; в случае частых и интенсивных пеплопадов формируются слоисто-пепловые почвы [см. фото Отдел Слаборазвитых почв].

Использование и ограничения. Охристые почвы не имеют хозяйственного значения в силу холодного климата и социально-экономических причин. Тем не менее, они используются в пригородном хозяйстве, причем их потенциальное плодородие выше по сравнению с окружающими их почвами.

Источник

Вулканические почвы

Условия формирования

Основной ареал вулканических почв — полуостров Камчатка и Курильские острова. Формируются преимущественно под травянистыми каменноберезовыми лесами (реже — под стланиками и хвойными лесами) на вулканических рыхлых слоистых отложениях разной мощности и состава в условиях периодических новых поступлений пеплов. Это определяет особые черты строения и свойств вулканических почв. Вулканические почвы сильно различаются по составу и свойствам в зависимости от характера почвообразующих пород и биоклиматических условий. Сложное орографическое строение территории, наличие субмеридиональных хребтов привелок заметным различиям в степени континентальности и условиях увлажнения полуострова. В целом климат холодный, избыточно-влажный. Особенности почвообразования связаны, в первую очередь, с интенсивностью пеплопадов. И.А.Соколов выделял на Камчатке зоны интенсивных, умеренных и слабых пеплопадов. В связи с этим вулканические почвы можно разделить на несколько групп почв (параллельно уменьшению интенсивности пеплопадов): слоисто-пепловые, слоисто-охристые, светло-охристые, охристые, подзолисто-охристые [105, 225].

Морфологическое строение профиля

(O) — AO(Tj) — Bhf(Bmf) — (IIA) — (Bman) — (IIID — IVD)

Вулканические почвы характеризуются сложным слоистым полигенетическим профилем, состоящим из нескольких элементарных профилей (3–7 шт.). В вулканических охристых почвах в наибольшей степени выражены как специфические свойства почв, сформированных на вулканических отложениях, так и зональные биоклиматические особенности почвообразования.

В каждом элементарном профиле охристых почв выделяются органогенный O, органо-минеральный AO, часто перегнойный или торфянисто-перегнойный и иллювиально-альфегумусовый Вhf или иллювиально-метаморфический Bmf горизонты. По мере погребения они подвергаются трансформации. Нижние горизонты Bman имеют яркую охристую окраску — это охристые горизонты (диагностический горизонт, характерная особенность данного типа почвообразования). Степень их выветрелости увеличивается вниз по профилю. Степень выраженности органогенных горизонтов вниз по профилю слабеет.

Основные почвообразовательные процессы

• Подстилкообразование
• Грубогумусово-аккумулятивный процесс
• Альфегумусовый процесс
• Образование аллофана

Хозяйственное использование

Вулканические почвы пригодны для возделывания картофеля, холодоустойчивых овощных (свекла, морковь, капуста) и кормовых культур. При распашке наблюдается быстрое падение естественного плодородия почв в результате ускоренной минерализации органических веществ и выноса питательных элементов. Необходимо местное внесение повышенных доз комплексных удобрений, известкование. Характерно отсутствие последействия минеральных удобрений.

Аналитическая характеристика вулканических почв [105]

Свойства

Для вулканических почв характерны: кислая и слабокислая реакция среды; низкая емкость поглощения; низкая и средняя степень насыщенности основаниями, повышающаяся по мере снижения гумидности климата (светло-охристые). Характерно очень высокое содержание аллофана, подвижных форм полуторных оксидов (до 25% — в горизонтах Bmf). Почвы содержат много гумуса фульватного состава (в среднем 3–10%, меньше — в слоисто-пепловых). Максимум полуторных оксидов и вымытого/погребенного гумуса содержится в нижних иллювиально-метаморфических горизонтах. Элювиально-иллювиальное распределение по профилю подвижных форм R₂O₃ и гумуса накладывается на исходную слоистость профиля. Но характерно, что в охристых почвах погребенные органогенные горизонты не выделяются по содержанию гумуса. Почвы характеризуются очень низкой плотностью сложения (0,5–0,9 г/см 3 ), высокой гидрофильностью, высокой фильтрационной способностью; горизонт Bman обладает внутриагрегатной тиксотропией.

Микроморфологическая характеристика

АО Характеризуется рыхлостью и неоднородностью микростроения. По площади шлифа отмечается разное соотношение зерен вулканического стекла и растительных остатков разной степени разложенности, гифы и плодовые тела грибов. Высокое содержание вулканических частиц отмечается с самого верха горизонта, как правило, зерна стекла не имеют красящих пленок.

Вhf Отличается рыхлой упаковкой зерен вулканического стекла, на поверхности которых отмечаются колломорфные коричневые по цвету кутаны.

Пористые зерна стекла заметно разъедены, имеют зазубренные границы, отмечается тенденция проникновения колломорфного вещества внутрь зерен. В межскелетных порах отмечается большое количество разных по размеру и форме (округлых или неправильных) агрегатов из аморфной изотропной плазмы (буро-коричневого цвета, железисто-гумусового состава). Встречаются органические остатки разной степени разложенности.

Bmf По сравнению с вышележащим горизонтом изменяется цвет, размер и состав гумусового-железистого аморфного вещества: аморфная охристо-бурая плазма образует сгустки разного размера, в которых отмечается разное количество включений мелких тонкопылеватых частиц вулканического стекла, зерна песчаных частиц стекла и зерна окристаллизованных минералов покрыты с поверхности относительно мощными бурыми железистыми кутанами. Главное пигментирующее вещество — аморфные оксиды железа. Среди крупных зерен преобладает сильно выветрелое стекло с плохо сохранившейся структурой. Зерна полевых шпатов нередко разъедены. Для морфологии пепловых частиц характерно наличие большого числа беспорядочно ориентированных пор, занимающих более 80% объема, что придает характерный ажурный облик. Органические остатки практически отсутствуют [105].

• Вулканические почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Почему люди живут вблизи опасных вулканов?

Сам факт, что люди вообще хотят жить около вулкана, кажется довольно странным. Ведь вулканы имеют неприятные «привычки» вроде извержений раскаленной лавы и ядовитых газов, которые могут оказаться роковыми для человека. И все же на протяжении истории люди, даже сознавая риск этих опасностей, продолжали жить не то что рядом, а даже на склонах действующих вулканов, которые время от времени извергают лаву. Почему?

На самом деле человечество живет в непосредственной близости к вулканам, потому что знает: преимущества такого расположения перевешивают все его недостатки. К тому же большинство вулканов безопасны в течение длительных периодов между извержениями, а те, которые извергаются часто, обычно вполне предсказуемые для местных жителей.

На сегодняшний день около 500 млн человек живут около вулканов. Причем иногда воле них расположены не только заброшенные горные поселения, но даже крупные города. Например, вулкан Попокатепетль находится всего в часе езды от Мехико.

Если в двух словах, то вот основные факторы, привлекающие людей к жизни вблизи действующих вулканов: полезные ископаемые, геотермальные источники, плодородная почва и процветающий туризм. Рассмотрим каждый из них в отдельности.

Полезные ископаемые

Магма, поднимающаяся из глубины земли, содержит ряд минералов. Они выделяются из нее по мере охлаждения горных пород. Это означает, что в вулканических породах можно найти редкие и дорогие минералы, такие как медь, олово, серебро, золото и даже алмазы.

Большинство минералов по всему миру были обнаружены глубоко под потухающими вулканами. Это делает такие районы подходящими как для крупномасштабной коммерческой добычи полезных ископаемых, так и для малого бизнеса отдельных лиц и небольших групп местных жителей. Активные и спящие вулканы имеют одинаковую степень минерализации.

Горячие газы, выходящие через отверстия в земле наружу, также приносят на поверхность много серы, которая впоследствии конденсируется и затвердевает. Местные жители собирают серу и продают ее.

Геотермальные источники

Энергия подземного пара используется в самых различных сферах: от управления турбинами и производства электричества до подачи отопления и горячей воды в дома людей. В тех случаях, когда пар не выходит наружу естественным путем, сверлится несколько отверстий в очень горячих породах, в одно из них доставляется холодная вода, а пар выводится через другое.

Однако пар не используется напрямую из-под земли, потому что в нем содержится слишком много растворенных минералов, которые могут оседать на трубах, засоряя их, разъедать металлические компоненты и, возможно, даже отравлять питьевую воду.

Некоторые страны, например, Исландия, Новая Зеландия и Япония, широко используют геотермальную энергию. Примерно две трети всей электроэнергии Исландии поступают именно из паровых турбин.

Плодородные почвы

Вулканические породы содержат массу минералов, но пока породы «свежие», все это богатство недоступно для растений. Им нужны тысячи лет, чтобы переработаться и превратиться в плодородную почву. Но ожидание того стоит – ведь по прошествии долгого времени земля около вулкана станет самой богатой на планете.

Такие участки, как Восточно-Африканская рифтовая долина, гора Элгон в Уганде и Везувий в Италии имеют очень плодородную почву, именно благодаря смешению вулканических пород и золы. В районе Неаполя, который включает гору Везувий, произошло два крупных извержения – 35 000 и 12 000 лет назад. Сегодня этот район интенсивно засаживается и производит самые разные культуры: виноград, овощи, апельсины и лимоны, пряные травы и цветы.

Туризм

Каждый год вулканы привлекают миллионы туристов. Всегда интересно посмотреть на дикую природу. Даже слабоактивные вулканы, которые просто «выдувают» пар и дым, являются впечатляющими достопримечательностями и привлекают людей со всего мира.

Вокруг вулканов можно оборудовать теплые озера для купания, горячие источники и природные грязевые джакузи. Гейзеры тоже являются популярными туристическими достопримечательностями. Один из примеров – Исландия, «страна огня и льда». Она привлекает туристов удивительным сочетанием вулканов и ледников, что нечасто встретишь в одном районе.

Туризм дает стимул для создания рабочих мест – в магазинах, ресторанах, отелях и туристических центрах. Местная экономика может извлекать выгоду из вулканического туризма круглый год, в то время как на пляжах или горнолыжных курортах бывает «сезон» и «несезон».

Словом, жить около вулкана не так уж плохо!

Источник