Геологическая деятельность болот

Бугристые и  встречающиеся с ними аапа-болота занимают лесотундру и север таежной  зоны. Южнее протягивается зона выпуклых сфагновых болот в виде узкой полосы на тихоокеанском побережье и более широкой на атлантическом, но не выраженная в центре. Мощность торфяной залежи колеблется от 0,7 до 4 метров, иногда до 8 и более 10 метров, нередко с прослойками извести, наносами песка и глины.

Южная Америка. Болота Южной Америки недостаточно полно изучены. По сведениям Н.Я. Каца (1971), болота, марши и аллювиальные почвы занимают 127 млн. га. Природное разнообразие болот этого материка, протягивающегося через всю тропическую зону до субантарктической, очень велико. В бассейнах рек Амазонки и Ориноко и их притоков развиты заливаемые травяные тропические болота, занимающие наиболее низкие части долин у озёр. Под этими болотами торф обычно не формируется, но в отдельных местах может накапливаться торфяной слой незначительной мощности. Очень разнообразны в Южной Америке сезонные травяные болота. Они развиваются в районах, где выражен сухой сезон (саванны). На низменных морских побережьях развиваются солоноватые мангровые болота, относительно бедные по видовому составу. Под ними накапливается небольшой слой торфа (до 0,5 м). Большим разнообразием и своеобразием отличаются болота горной системы Анд. В Колумбии и Эквадоре на высоте 3500 м над уровнем моря известны болота с древовидными сложноцветными, с папоротниками. Мощность залежи достигает 1 м. В самой южной части материка (провинция Магеллана; Н.Я. Кац, 1971) в условиях холодного океанического климата заболоченность и заторфованность территории резко возрастают. В отдельных районах торфяники преобладают над лесами. В отдельную болотную провинцию выделяется остров Огненная Земля. Болота здесь приобретают выпуклую форму поверхности, нередко с грядами и мочажинами. Торфяная залежь глубокая, до 8 м.

Африка. Площадь  торфяных болот в Африке невелика (2,9 млн. га). Большая часть территории расположена в поясах слабого (заторфованность 0,01-1,0%) и ничтожного (менее 0,01%) торфонакопления. Лишь только приэкваториальные области (бассейн реки Конго) расположены в поясе интенсивного торфонакопления, болота приурочены к дельтам и долинам рек, понижениям озёр и высокогорным районам. Наиболее распространены травяные болота с папирусом, тростником, осоками, рогозом. Особенно характерны болота, густо поросшие папирусом (вдоль Нила, Нигера, Конго, оз. Чад и др.). Мощность торфяной залежи под травяными болотами колеблется в широких пределах (от нескольких сантиметров до 6 метров). В высокогорных районах (Восточная и Центральная Африка и др.) на больших высотах (2000-4500м) формируются своеобразные по растительному покрову торфяные болота, питаемые грунтовыми и поверхностно-сточными водами. Они не велики, но отличаются глубокой залежью (более 7 м).

Австралия и Новая  Зеландия. В Австралии площадь болот составляет 4 млн. га (0,4% площади материка). Торфяные болота сосредоточены главным образом в узкой приокеанической низменной полосе. Несколько шире эта полоса на севере (залив Карпентария) и далее на западе. Здесь развиты тропические болота (марши, дельтовые, мангровые). В целом болота равнинной Австралии разнообразны. Среди них преобладают, по-видимому, пресноводные травяные. Не меньшим разнообразием характеризуются и горные болота Австралии (провинции Новый Южный Уэльс и Виктория). Они располагаются на высоте 1300-1850 м над уровнем моря и развиты в горных долинах, на пологих склонах и ровных участках. В долинах имеются сфагновые, слегка выпуклые болота с глубокой залежью. В Новой Зеландии болота встречаются как на равнинах, так и в горах. Они имеют глубокую залежь (до 10 м и более).

В России общая площадь  торфяных болот составляет 0,6 млн. км², а с учетом заболоченных земель общая площадь всех болот равна 1 млн. км² (37 % площади болот мира и 5,9 % территории страны). Запасы воды в болотах России составляют около 3 тыс. км³. Наиболее велика заболоченность Западной Сибири. Здесь болота покрывают 0,32 млн. км² и содержат около 1 тыс. км³ воды. Заболоченность северной части Западной Сибири достигает 50%, а в некоторых районах —70%.

Наиболее заболоченные районы в европейской части страны — Карелия и Кольский п-ов, где болота занимают треть всей площади. Особенно много их в тундре, где просачиванию влаги в грунт препятствует вечная мерзлота. В лесной зоне болотные ландшафты доминируют в поясе полесий (Верхне-Волжское, Мещерское, Балахнинское, Ветлужское, Вятско-Камское и др.).

Из-за широкого распространения болот в лесной зоне Западной Сибири ее называют лесоболотной зоной. Это самый заболоченный регион в мире. Плоские недренируемые участки заняты там болотными массивами, а собственно таежные леса занимают преимущественно склоны речных долин, гривы, наклонные и возвышенные относительно дренированные участки междуречий. Почти 40% территории района занято болотами, при этом в Тюменской области на них приходится половина всей площади, а в Ханты-Мансийском округе - даже 70%: Васюганская равнина (Томская обл.), занимающая междуречье Оби и Иртыша на юго-востоке Западной Сибири; представляет собой одно гигантское непроходимое болото, растянувшееся на многие сотни километров. Многочисленные реки весной, после таяния глубоких снегов, широко разливаются, и все обширное междуречье покрывается сплошным зеркалом воды, называемым местным населением Васюганским морем. Такой заболоченности благоприятствуют плоский рельеф с отсутствием каких-либо уклонов на больших площадях, избыточное увлажнение и обилие грунтовых вод, поступающих с приподнятых окраин равнины. Западносибирские реки из-за неглубокого врезания не обеспечивают должной дренированности территории. Более того, для Оби и Иртыша характерны сильнейшие половодья, растянутые почти на все лето. Высокие воды способствуют подъему грунтовых вод и, следовательно, усиливают заболачивание. В настоящее время заметна тенденция к наступлению болот на окружающие леса. Вообще агрессия болотообразования характерна для всего Севера нашей страны. Многие специалисты полагают, что при современных темпах заболачивания вся лесная зона Западной Сибири через пять тысяч лет превратится в сплошное болото. Только на участке Большого Васюганского болота площадью около 4,5 млн. га в среднем ежегодно заболачивается 1800 га. Заболоченность усложняет освоение богатейших ресурсов этого края, затрудняет строительство дорог и поселков. Многие районы считаются просто непроходимыми. В то же время западносибирские болота обладают несметными запасами торфа. Здесь разведано более 4700 торфяных месторождений.

В Восточной Сибири с  нарастанием континентальности  и относительной сухости климата  болот становится меньше. В правобережной  части Енисея заболоченность составляет около 10% площади. Однако на Центрально-Якутской, Северо-Сибирской и Яно-Индигирской низменностях количество болот резко возрастает, и по заболоченности отдельные их участки мало уступают Западной Сибири. Заболачиванию этих территорий благоприятствует повсеместное распространение вечной мерзлоты. Болота здесь называют марями. Они образуют специфическую торфяно-кочковатую поверхность, покрытую кустарниками и редкими угнетенными лиственницами.

Много болот и на Дальнем  Востоке, чему способствует влажный  муссонный климат. Так, в Амурской области болотами занято более трети всей площади. Одним из рекордсменов в стране по количеству болот на единицу площади является охотское побережье Камчатки. Морские террасы Западно-Камчатской низменности заняты преимущественно осоково-сфагновыми и лишайниковыми болотами, называемыми здесь мокрыми тундрами.

2. Геологическая деятельность болот

2.1 Образование торфа

Геологическая деятельность болот заключается  в образовании торфа – полуразложившихся  остатков растений. В свежем (не уплотненном) торфе влага составляет 85-95%, минеральные  примеси от 2% до 20 % к сухой массе торфа. Торф различается по количеству зольного остатка. Больше всего золы дает низинный торф (8-20%), меньше – переходный (4-6%) и меньше всего верховой торф (2-4%).

Каждый тип  болотной растительности связан с определёнными  условиями произрастания, обусловленными особенностями торфяного субстрата. Но в тоже время и характер торфа, его природные свойства зависят от растительности, поскольку остатки её служат материалом при его образовании. На болотах каждой растительной группировке соответствует определённый, только ей свойственный вид торфа. Торф представляет собой продукт неполного разложения растительной массы в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода. Свежий торф выглядит более или менее однородной тёмной массой, преимущественно коричневых оттенков. Слаборазложившийся торф имеет более светлую окраску (жёлтую, серую и т. д.). По химической природе торф близок каменным и в особенности бурым углям, которые в своё время также прошли стадию торфа, а затем подверглись углефикации в условиях высокого давления и особого температурного режима.

В основе торфообразования лежат физические, химические и биологические  процессы, осуществляющиеся одновременно. Физические процессы менее сложны и  заключаются в уплотнении растительных остатков, разрушении органов растений, их измельчении и распаде на отдельные ткани и клетки. Химические и биологические процессы торфообразования значительно сложнее. Разложение растительных остатков происходит с участием микроорганизмов - актиномицеты, плесневые и дрожжевые грибы, различные бактерии. В этом процессе принимают участие и многочисленные беспозвоночные, в том числе и дождевые черви. Все эти организмы аэробные, поэтому процесс разложения растительных остатков протекает в самом поверхностном, наиболее аэрированном слое, получившем название торфогенный. Глубина его в среднем составляет 50 см. Все основные свойства торф получает именно в этом слое, а глубже подвергается лишь незначительным морфологическим изменениям. Ниже торфогенного слоя разложение сильно замедляется, но не прекращается даже в глубоких слоях залежи (до 6 м), откуда выделяется метан, свидетельствующий об анаэробных процессах (вторичное разложение, диагенез). Активность аэробных микроорганизмов обусловлена климатическими особенностями. В более сухие периоды жизнедеятельность их становится интенсивнее, они быстрее размножаются, и вследствие этого откладываются торфа более высокой степени разложения. Во влажные периоды активность аэробных организмов снижается, тогда откладываются менее разложившиеся торфа. Последующее потепление и понижение влажности усиливают интенсивность микробиологических процессов и обусловливают отложение более разложившихся торфов. Таким образом, изменения климата служат причиной неравномерности, скачкообразности торфообразовательного процесса, что типично для верховых болот, получающих основное питание с атмосферными осадками. В низинных залежах не наблюдается скачкообразного распределения торфов по степени разложения, что объясняется более стабильным грунтовым питанием.

Интенсивность разложения растительных остатков зависит  от многих факторов, прежде всего, от условий  среды, активности микроорганизмов-деструкторов, устойчивости растительных остатков к  разложению. Наиболее устойчивы к  разложению сфагновые мхи, поэтому остатки их хорошо сохраняются в торфе. Малоустойчивы к разложению кустарнички. Полностью разлагаются надземные части осок, и в торфе сохраняются лишь корневые остатки. Почти полностью разлагаются лишайники. Важен и химический состав растений-торфообразователей, а именно содержание в них протеинов, кальция, легкогидролизуемых углеводов и др. Существует такой показатель как степень разложения торфа, под которым понимают процентное содержание в нём бесструктурной массы, включающей гуминовые вещества. Степень разложения - одно из важных свойств торфа, поскольку с ним связаны и другие, например влажность, теплота сгорания, плотность, связность и т. д. Торфу, несмотря на его большое видовое разнообразие и сильно изменяющуюся степень разложения, присущ ряд свойств, которые отличают его от других органических образований. Далее рассмотрим следующие основные свойства торфа.

1. Ботанический состав. В значительной степени определяет ряд других свойств (зольность, кислотность и др.) торфа и обусловлен до известной степени видовым составом отложившей его материнской ассоциации. Состав растительности на поверхности болот тех или иных типов может, таким образом, указывать на ботанический состав верхнего слоя торфяной залежи, в этом заключается индикаторная роль растительного покрова болот.

2. Влажность. Одна из наиболее характерных особенностей торфа, которая отличает его от других твёрдых сухих каустобиолитов (каменного, бурого углей, антрацитов). Влажность торфа определяется как отношение массы воды всех категорий к общей массе торфа, проценты. Влажность торфа находится в обратной зависимости от степени разложения: чем сильнее разложился торф, тем меньше его влажность. Влажность торфа колеблется в пределах 86-95%.
3. Влагоёмкость. Способность торфа поглощать и удерживать капельножидкую воду, зависит от капиллярной структуры торфа, которая, в свою очередь, обусловлена анатомическим строением листьев сфагновых мхов. Влагоёмкость - величина, обратная степени разложения торфа. Чем больше разложился торф, тем он менее влагоёмок.
4. Гигроскопичность. Способность торфа поглощать не только водяные пары, но и различные газы. Наиболее гигроскопичны сфагновые торфа, затем осоковые и гипновые.
5. Кислотность. В большинстве случаев кислотность торфа значительна вследствие окислительных процессов в торфяниках при доступе кислорода, а также благодаря кислотности клеточного сока сфагновых мхов. Особенно сильной кислотностью отличаются олиготрофные торфа (pH 2,6-5,0), менее кислые низинные (pH 6,0-7,4) и переходные (pH 4,5-5,6).
6. Зольность. Несгораемая минеральная часть торфа, т. е. зола поступает в торф из растений, и также образуется за счёт минеральных частиц, привносимых грунтовыми и поверхностными сточными водами, атмосферными осадками и в результате инфильтрации грунтовых вод в торфяные залежи после их образования. Зольность находится в прямой зависимости от степени разложения: чем сильнее торф разложился, тем он богаче золой. Кроме того, зольность зависит от ботанического состава торфа. Зольную часть торфа составляют: кальций, железо, калий, алюминий, магний, кремний, фосфор, марганец и др.
7. Объёмная и удельная масса торфа. Объёмная масса - это масса единицы объёма торфа вместе с водой и воздухом. Удельная масса - масса единицы объёма абсолютно сухого (беспористого) вещества торфа, его твёрдых частиц (растительных волокон, гумуса, минеральны<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_043