Геологическое строение и почвы Москвы
Геологическое
строение и почвы Москвы
Каздым А.А.,
Прокофьева.В.
Москва расположена в пределах
Восточно-Европейской платформы - стабильном, жестком участке земной коры,
который имеет двухэтажное строение: нижний этаж - сильно измененные
(метаморфизованные), разбитые разломами и трещинами, гнейсы, гранитогнейсы и
кристаллические сланцы архея (возраст около 3 млрд. лет) и протерозоя (около 1
млрд. лет). Он называется кристаллическим фундаментом и залегает на глубине
около 1600 метров. Кроме того в районе Москвы фундамент образует глубокий
провал (до 2000 метров) -московский грабен.
Земная кора в пределах Москвы
многократно испытывала опускания и поднятия, и море то наступало, то отступало
вновь, образуя различные осадки - глины, известняки, доломиты, пески и
песчаники. На территории, где в настоящее время располагается Москва море было
в девонском периоде, или в девоне (400 - 345 млн. лет назад), в следующим за
девоном периодом - каменноугольном, или карбоне (345 - 280 млн. лет назад).
Отложения девонского периода находятся на большой глубине (несколько сот
метров) и вскрыты скважинами. Отложения карбона в отдельных местах выходят на
поверхность. Это в основном глины, известняки и доломиты, которые широко
использовались древнерусскими зодчими для строительства стен московского Кремля
и храмов. Для Москвы характерны отложения так называемого московского яруса
среднего карбона, с которыми связаны многочисленные подмосковные древние
каменоломни (Съяново, Никитские и др.). На поверхность известняки выходят по
долинам Москва - реки в районе сел Верхнее и Нижнее Мячково, по долине реки
Пахры около Подольска, реки Рожаи.
Следующие периоды пермский (280
- 235 млн. лет ) и триасовый (235 -185 млн. лет) не оставили следов каких-либо
осадков - в это время на территории Москвы была суша. Вновь наступление моря
началось в юрском периоде (185 - 132 млн. лет). Для Москвы характерны отложения
верхней юры - пески, темно-серые и черные глины с большим количеством аммонитов
- моллюсков со спирально загнутой раковиной, белемнитов - головоногих моллюсков
(предков современных кальмаров). Мощность отложений юрского периода - около 80
метров. Их можно видеть в обрывах оврагов в Кунцево и в Коломенском.
Отложения следующего, мелового
периода (132 -66 млн. лет назад), белые кварцевые пески и песчаники, можно
наблюдать в районе Воробьевых гор и в Коломенском. Что интересно, в песках
мелового периода практически полностью отсутствуют ископаемые остатки, и эти
толщи называют “геологически немыми”.
От следующих геологических
периодов - палеогена (66 - 25 млн. лет) и неогена (25 - 1.8 млн. лет) осадков
не сохранилось, они были полностью размыты во время последнего периода в
истории Земли - четвертичного или плейстоцена, который часто называют
ледниковым периодом. Для этой геологической эпохи характерно образование,
развитие, наступление и таяние ледников, которые двигались со стороны
Скандинавии, Кольского полуострова, Полярного Урала и островов Северного
Ледовитого океана. Практически все геологические отложения которые мы видим на
территории Москвы - моренные суглинки, пески различного происхождения
(водно-ледниковые, озерные, речные), огромные валуны - все это свидетельство
мощного воздействия ледника. В настоящее время на территории Москвы можно
выделить следы трех оледенений (насчитывается же их гораздо больше - разные
исследователи выделяют от 5 до нескольких десятков периодов наступлений и
отступлений льда) - окское (около 1 млн. лет назад), днепровское (около 300
тыс. лет назад), московское (примерно 150 тыс. лет назад). Валдайский ледник
(10 тыс. лет назад) до Москвы не дошел, и для отложения этого периода
характерны водно-ледниковые (флювио-гляциальные) отложения - в основном пески
Мещерской низменности (юго-восток Москвы). Мощность ледников достигала 3 - 4 км
и можно себе представить какую колоссальную работу он совершал! Некоторые
возвышенности и холмы на территории Москвы и Московской области - это мощные
(до 100 метров) отложения, которые принес ледник. Наиболее известны, например
Клинско-Дмитровская моренная гряда, отдельные возвышенности на территории
Москвы (Воробьевы горы, Теплостанская возвышенность). Огромные валуны, весом до
нескольких тонн (например Девичий камень в Коломенском) тоже результат работы
ледника.
Именно на ледниковых отложениях
(песках, глинах, суглинках) и формировались почвы нынешней территории Москвы.
Территория г.Москвы согласно почвенно-геграфическому районированию относится к
Среднерусской провинции дерново-подзолистых среднегумусированных почв подзоны дерново-подзолистых
почв южной тайги бореального пояса. Долгое время ученые-почвоведы не считали
нужным изучать почвы городов, считая что они слишком обезображены человеком, но
когда на первый план вышли экологические проблемы городского хозяйства и потребовалось
обеспечить стабильность функционирования городских экосистем возник вопрос:”Что
же происходит с базисом любой экосистемы -почвой в городе? Какая она городская
почва?”
Оказалось, что почва старой
части города совсем непохожа на то, что мы видим у себя на дачном участке в
Подмосковье. Основным отличием городских почв от почв характерных для данной
природной зоны является наличие почвенного горизонта “урбик” (от латинских слов
urbus, urbanus — город). Это поверхностный насыпной, перемешанный горизонт, часть
культурного слоя с примесью урбоантропогенных включений (строительно-бытового
мусора, промышленных отходов). Его верхняя часть более или менее
прогумусирована в зависимости от функциональной принадлежности территории
(промзона, селитебная зона, парки и скверы) и возраста. К отличительным
характеристикам такого антропогенно созданного горизонта относятся: повышенное
содержание фосфора и других питательных элементов, присутствие большого
количества карбонатов, местами признаки засоления, высокое содержание
микроэлементов, иначе называемых тяжелые металлы, повышенная уплотненность. В
горизонт урбик вошел также материал природных почв.
Состав, скорость и свойства
почвенно-геохимических процессов, происходящих в городских ландшафтах,
отличаются от процессов в естественных условиях. В природных ландшафтах
эволюция и развитие процессов протекает медленно и постепенно, и почва успевает
к ним приспособиться, перестроиться и сформировать облик соответствующий
природной среде. Городские системы принципиально отличаются от природных тем,
что они подвергаются катастрофическим воздействиям с высокой степенью
интенсивности процессов, что часто приводит к гибели самой системы и
образованию новой, а соответственно и формированию нового почвенного покрова.
Таким образом, основной формой существования городских почв являются постоянные
нарушения, перемешивание, срезание, омоложение почвенного профиля и привнесение
в него инородного материала.
Кроме того, на территории
Москвы, как и любого города, можно увидеть специфическое образование,
характерное для мест поселений человека - культурный слой.
Если посмотреть на
археологический раскоп или строительный котлован, расположенный в центральной
части Москвы, то под слоем современного асфальта, можно увидеть темный, часто
почти черный грунт. В нем видны остатки дерева, обломки кирпича или
строительного камня, иногда кости, обломки посуды. Культурный слой является
литогенно-почвенным образованием, отличным от естественных почв и горных пород.
Главное и основное его отличие - это присутствие так называемых артефактов,
т.е. различных антропогенных включений, остатков человеческого воздействия на
почву или горную породу. Это могут быть и отдельные предметы и сооружения
(фундаменты, очаги, печи, погреба), могут быть и какие-то бытовые предметы, как
целые, так и их обломки (посуда, предметы быта), кости животных, отпечатки, и
многое другое. Культурный слой, таким образом, является особым
природно-историческим телом и несет в себе важную информацию. В настоящее время
изучение культурных слоев ведется не только историками и археологами, но
почвоведами, палеогеографами, геологами, микробиологами.
Культурный слой возникают с первых лет
существования поселения или города, и в зависимости от силы и длительности
антропогенного воздействия могут достигать мощности от нескольких сантиметров
до десятков, а иногда сотни метров, а по площади охватывать десятки квадратных
километров. Именно культурные слои являются главными источником как
археологических и исторических находок, так и источником информации о древних
почвах, климате и географической обстановке в древности.
Для Москвы мощность культурного
слое может колебаться от нескольких десятков сантиметров (на окраинах города)
до почти 20 метров (в центре). Какие же особенности можно обнаружить в культурных
слоях Москвы, если проводить комплексные археологические, почвенные,
географические, геологические, геохимические, инженер-геологические
исследования? Формирование культурного слоя происходило как почвах, так и на
рыхлых горных породах - морене и песках. Наличие слоистости и нахождение в
культурном слое слаборазвитых почв, свидетельствует о перерывах в формировании.
В отдельных местах слои могут состоять целиком из углей - это свидетельство
многочисленных пожаров. Могут встречаться и засыпанные овраги, ямы, русла речек
и ручьев, болота и пруды. Высокое содержание отдельных металлов - меди, свинца,
мышьяка, говорит о развитии ремесел, а также о том, что человек и в те времена
не очень-то заботился об окружающей среде, и многие отходы токсичных производств,
таких например как ювелирного или плавильного, попадали в землю, и
накапливались из года в год. Для инженер-геологов и строителей очень важно
знать различные физические характеристики культурного слоя - плотность,
влажность, следует ли их улучшать, возможно ли на них строительство. Почвоведы
по остаткам почвенных горизонтов могут судить о том, какая была почва, как она
трансформировалась под воздействием человека, происходят ли современные
процессы почвообразования. Изучая остатки погребенных почв в культурном слое
можно сделать вывод и климате прошлого. Для геолога и минералога интересны
минеральные составляющие - унаследованные, привнесенные человеком
(антропогенные) и новообразованные компоненты. Унаследованный и привнесенный
минеральные компоненты (горные породы), их соотношение, могут нести информацию
о том, какие горные породы использовались для строительства, в бытовых целях. А
новообразование минералы часто могут служить индикаторами превышения того или
иного химического элемента, специфических геохимических условий, как древних,
так и современных, гидрологических условий (уровень грунтовых вод,
подтопление). Иногда новообразованные (аутигенные) минералы совершенно
несвойственны почвенным или литологическим образованиям, характерным для
данного района. Но в первую очередь культурный слой Москвы, свидетельствует о
развитии Москвы, о занятиях ее жителей, о природных или антропогенные
катаклизмах, которые происходили за время существования города. Таким образом
культурный слой Москвы, его комплексное изучение археологами, географами,
почвоведами, геологами, дает возможность заглянуть в прошлое, восстановить
природную обстановку, исследовать не только историческое, но географическое
развитие территории и сделать выводы о воздействии человека на ландшафт.
Список
литературы
Для подготовки данной работы
были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru/
|
