Моренные отложения

Морена представляет собой скопление несортированных обломков горных пород разной крупности, переносимых древними ледниками и затем оставленных на месте при их таянии. В ос­новном это отложения днепровской стадии оледенения, которые представ­лены несортированной массой глины, гравия и гальки с наличием мелких валунов и песка. Морены чаще имеют суглинистый гранулометрический состав, всегда опесчанены, неслоисты и не сортированы. Содержание ва­лунного материала и его крупность уменьшаются с севера на юг. Минералогический и петрографический состав крупных фракций связан с удаленностью морены от коренных выходов пород. Крупные валуны гранитов, гнейсов и других пород фенно-скандинавского происхождения встречаются в моренах и водноледниковых отложениях непосредственно примыкающих к Балтийскому щиту. По мере удаления от коренных выходов в средней полосе Европейской части они более редки, а в пределах Днепровского языка оледенения присутствуют преимущественно только небольшие гальки тех же пород, что связано с истиранием валунов в ходе их переноса. В толще движущегося льда наиболее быстро истираются сланцы. На расстоянии нескольких километров обломки сланца идеально окатаны, а на расстоянии нескольких десятков километров они исчезают из галечниковой фракции, переходя в алевритовую. Также быстро истираются и карбонатные породы.

Отличительной особенностью морены как почвообразующей породы являются: наличие грубообломочного материала, неоднородность окраски и гранулометрического состава. Морены часто бесструктурны, при разла­мывании распадаются на глыбы неопределенной формы. В сухом состоя­нии они нередко образуют призмы, ореховатые отдельности, плитки. Пла­стинчатость или сланцеватость свойственна конечным моренам и вызвана сильным давлением льда.

Окраска морен зависит от цвета пород, принимающих участие в формировании их состава. На красноцветных породах она красно-бурая, желто-бурая, на карбонатных породах – желтоватая, сероватая с белыми вкраплениями известковых пород, на черных глинах морены могут быть окрашены в темно-серый цвет.

Цвет породы определяется, главным образом, содержанием соединений железа и степенью окисленности элемента в них. Чем больше железа в окисной форме, тем интенсивнее красный оттенок. Закисные соединения железа придают мо­рене зеленоватые или голубовато-серые тона. Для морен суглинистого со­става характерны высокая плотность, обусловленная давлением ледника и тяжелым гранулометрическим составом. Водопроницаемость глинистых и суглинистых морен невелика, но там, где есть обломки пород, она резко возрастает.

Морены очень разнообразны по гранулометрическому, минералоги­ческому и химическому составу. Наиболее часто встречаются среднесуг­линистые морены, характеристика которых приводится ниже.

Моренные бескарбонатные суглинки представляют собой леднико­вые отложения тяжелого гранулометрического состава, обычно неслои­стые и несортированные, содержащие валуны, гальку. Окраска их красно-бурая, желто-бурая, они чаще бесструктурные или глыбистые. Анализ гра­нулометрического состава позволил отметить высокое содержание пыле­ватых частиц (48%) с преобладанием крупной пыли (табл. 2). Несколько ниже содержание песка (28%), преимущественно мелкого. Содержание ила 22%. Высокое содержание ила и пылеватых частиц обусловило низкую во­допроницаемость этих пород.

Песчаные и пылеватые фракции морен представлены в основном кварцем и его аморфными разновидностями (около 80%), полевым шпатом - 15-20% и слюдами - 3-4%. Максимальное количество кварца сосредото­чено во фракции крупного песка, а полевых шпатов – во фракции крупной пыли. В составе глин преобладают гидрослюды при участии каолинита и монтмориллонита. В моренах московского и днепровского оледенений от­мечается высокое содержание циркона (до 18%) и рутила (до 8, 8%), кото­рые наиболее устойчивы к выветриванию. Согласно литертурным данным, в моренных отложениях может содержатся 49% кварца, 36% полевых шпатов, около 1% биотита, 5% амфиболов и 0, 5% эпидота.

Для валового состава морен характерно высокое содержание окиси кремния – 72-73%, значительное содержание полуторных оксидов – 17% с преобладанием окиси алюминия – 12%, содержание оксида кальция невелико и составляет 2, 5–3%, магния - 1, 7%. Содержание элементов питания растений – калия, фосфора - типично для пород тяжелого гранулометрического состава (1-2% оксида калия, 0, 12-0, 13% оксида фосфора) (табл. 4).

Физико-химические свойства моренных бескарбонатных суглинков характеризуются сильнокислой и кислой реакцией среды (средние показа­тели рН_КСl 4, 5, очень высокой гидролитической кислотностью Нг – 6, 6мг-экв/100г, повышенной суммой обменных оснований 17, 3мг-экв/100г, сред­ней и повышенной степенью насыщенности основаниями – 70-72% (табл. 5).

На бескарбонатных моренных суглинках формируются подзолистые и дерново-подзолистые почвы, часто галечниковые или даже каменистые, суглинистого гранулометрического состава, имеющие кислую реакцию среды, бедные элементами питания растений и гумусом. Кроме того, обладая низкой водопроницаемостью, в замкнутых понижениях почвы часто оглеены и могут быть заболочены. Эти почвы относятся к «средним» почвам Киров­ской области с баллом бонитета от 51 до 60.

Моренные карбонатные суглинки содержатв своем составе разное количество карбонатных пород – известняков, мергелей, мергелистых глин. Окраска их может быть разнообразной, преимущественно сероватой или желтоватой, если включения представлены известковым щебнем, и красновато-бурой, желтовато-бурой - с обломками мергелей или мергелистых глин. Пятна бо­лее светлых включений обломков известковых пород четко выделяются на общем фоне. Карбонатность пород определяется с помощью 10% раствора соляной кислоты и отражается на свойствах моренных отложений. Гранулометрический со­став моренных карбонатных суглинков характеризуется преобладанием песчаной фракции - 52%, 32% приходится на пылеватые частицы и лишь 11, 9% составляет ил (табл. 2). В отличие от бескарбонатных моренных суглинков, песчаных частиц в них почти в 2 раза больше, а ила - меньше. Большое количество крупных фракций способствует их значительной во­допроницаемости.

Валовой состав карбонатных суглинков отличается меньшим коли­чеством кремнезема - 69%, полуторных оксидов, большим - окислов каль­ция и магния, что связано с возрастанием содержания карбонатов в породе (табл.4).

Физико-химические свойства моренных карбонатных суглинков зна­чительно отличаются от бескарбонатных щелочной реакцией рН_КСl 7, 5, вы­сокой степенью насыщенности основаниями – 90-100%, высокой суммой обменных оснований и емкостью катионного обмена 29мг-экв/100г (табл. 5). Почвы, сформировавшиеся на этих породах, не нуждаются в известко­вании.

Минералогический состав этих отложений отличается значительным повышением доли минералов класса карбонатов и снижением содержания кварца.

На карбонатных моренах, которые располагаются пятнами среди бескарбонатных морен, развиваются почвы, резко отличающиеся от окру­жающих дерново-подзолистых. Это автоморфные почвы нормального ув­лажнения. На маломощной (до 30-50см) карбонатной морене формируются дерново-карбонатные типичные почвы, которые обычно щебнисты и могут содержать гальку, гравий, валуны. Если известковая порода рыхлая, зале­гает глубже 30см, на такой морене развиваются дерново-карбонатные вы­щелоченные почвы. Они не имеют оподзоленности. На морене с понижен­ным содержанием карбонатов и низкой границей вскипания могут образо­ваться дерново-карбонатные оподзоленные или дерново-подзолистые ос­таточно-карбонатные почвы. Дерново-карбонатные типичные почвы со­ставляют группу «очень хороших» почв Кировской области с баллом бо­нитета 81-90, а выщелоченные и оподзоленные подтипы относятся к кате­гории «хороших почв» с баллом бонитета 71-80.