Палеопочвы

Некоторые разновидности древних осадочных пород имеют характерные признаки, по которым их можно отнести к продуктам почвообразующих процессов. Латеритные и бокситовые почвы покрывают выветрелые каменноугольные и третичные основные лавы Шотландии и Северной Ирландии. Горизонты каличе широко распространены в древних красных песчаниках и в нижнекаменноугольных красноцветных молассовых толщах в северном полушарии. Оподзоленные профили встречаются в каменноугольных речных дельтовых толщах; наиболее типичны среди них подугольные глины, огнеупорные глины и ганистер, иногда называемые общим термином «подстилающие слои» (seatearths).
Подугольные и огнеупорные глины. Некоторые исследователи предполагают, что эти глины являются продуктами выветривания аргиллитов или глинистых сланцев, причем их изменение происходило под действием разных субаэральных процессов выщелачивания во влажном климате и кислой среде. Другие исследователи предполагают, что повсеместное выветривание пород разного состава приводило к образованию почвенных коллоидов, коллоидального кремнезема и глиноземистых гелей, которые затем переносились в бассейн аккумуляции и перекристаллизовывались с образованием глинистых пород.
Подстилающие и огнеупорные глины — это бледно-серые или темно-серые породы с углистым веществом. В них часто отсутствуют внутренние текстуры, хотя могут быть развиты зеркала скольжения. Содержание элементов примесей уменьшается в верхних частях пластов, вероятно, вследствие выщелачивания. На верхнекаменноугольных месторождениях угля Йоркшира и Дарема сводный профиль палеопочвы следующий:
Верхний горизонт — обычно углистый с прослоями витрена, иногда слоистый; присутствуют растительные остатки и корешки.
Средний горизонт — неслоистая глина с корешками растений и углистыми примазками; обычны зеркала скольжения; в основании часты желваки железистого карбоната.
Нижний горизонт — переходная зона более крупнозернистого материала с редкими корешками растений, переходящая книзу в слоистые глинистые сланцы.
Каолинитовые пачки, пучки и скопления, ассоциирующиеся с кварцем, иллитом и хлоритом, — главные неорганические компоненты, которые тесно смешаны с различными остатками грибов, бактерий, водорослей и другими органическими веществами. Типичные анализы этих глин приведены в табл. 7.3.

Каолинит присутствует в виде тонкозернистого матрикса вместе с карбонатом железа и лимонитом, а также в виде крупных червеобразных выделений с признаками замещения диаспорой и другими гидроокислами алюминия. Крупные каолинитовые агрегаты имеют пизолитовую или желваковую текстуры, вероятно унаследованные от более раннего диаспора.
Пластичность глин сильно варьирует; некоторые глины весьма пластичны, тогда как другие твердые и хрупкие. Высокопластичные разновидности имеют серую окраску, характеризуются наличием зеркал скольжения и, вероятно, представляют собой продукт литификации довольно крупных комплексов глинистых минералов и гидроокислов алюминия. Непластичные твердые огнеупорные (flint clay) глины — это белые породы с гладким изломом, лишенные зеркал скольжения; вероятно, они образовались из более тонкозернистых коллоидальных комплексов.
Следует знать о том, что огнеупорная глина характеризуется высокой огнеупорностью, она выдерживает нагрев до 1600°С без плавления и разрушения.
Частое присутствие сидеритовых или сферосидеритовых желваков и агрегатов указывает на генетическую связь с почвообразующими процессами (рис. 7.6). Возможно, выщелачивание железа из почвы органическими кислотами составляло главный механизм концентрации железа на уровне грунтовых вод, где преобладали восстановительные условия.