Вступ
В історії розвитку продуктивних сил планети чорнозему належить визначальна роль. Він став одним із пускових механізмів становлення сучасної людської цивілізації. На його теренах і за його незгасаючий потенціал родючості велись світові війни. На прикладі чорнозему розвивалась теорія і методологія ґрунтознавчої науки. Чорнозем асоціюється як ідеал досконалості у світі ґрунтів. Параметризація і копіювання його властивостей на інші ґрунти є бажаним, часто нездійсненним, завданням. Без глибоких досліджень генетичної природи факторів родючості чорнозему, процесів формування його профілю, не можливо осягнути ці завдання. Практичні дії, основані на неправильному розумінні природи процесів і явищ, які є джерелом родючості чорноземів, можуть стати причиною прискореної деградації ґрунтів і ландшафтів.
Актуальними є дослідження просторових і субстантивних властивостей чорноземів типових. У складі ґрунтового покриву Придністерського Поділля вони займають майже 1/5 (18%) його території. Розуміння просторового позиціонування чорноземів в структурі ґрунтового покриву регіону дасть змогу, у майбутньому, організувати ефективні системи адаптивно- ландшафтного землеробства на базі екологічної типізації земель. Чорноземи типові є моногенетичними ґрунтами. Проте, багато їхніх ознак і властивостей є поліхронними, які утворились в різний час і за різних екологічних обставин. Діагностика процесів формування давніх і актуальних твердофазних продуктів функціонування чорноземів важлива для розуміння історії чорноземоутворення, прогнозування подальшої еволюції властивостей чорноземів, бережного використання потенціалу родючості всіх складових їхнього профілю.
В силу цих та інших обставин, особливо актуальними є дослідження генетичної природи морфологічного, мінерального і органогенного профілю чорноземів, комплексу фізичних і хімічних процесів його формування, внутрішньофаціальної параметризації властивостей ґрунтів з метою їхнього моніторингу.
Територія Придністерського Поділля структурно розташована у межах Волино-Подільської частини Східноєвропейської платформи [49, С. 73].
У геологічній будові Придністерського Поділля беруть участь осадові породи верхнього протерозою, палеозою, мезозою, кайнозою, які залягають на кристалічному фундаменті Українського кристалічного щита [55]. Докембрійські породи належать до двох різних структурних рівнів - кристалічного фундаменту і осадового чохла. Утворення архейської групи представлені дуже зміненими магматичними і метаморфічними породами, серед яких переважають кварцити, мігматити, гнейси, кристалічні сланці та кристалічні вапняки. На розмитій поверхні кристалічних порід архею і протерозою залягає шар слабометаморфізованих верствуватих осадів валдайської і волинської серії вендського комплексу верхнього протерозою [106, С. 16]. На території Придністерського Поділля ці відслонення представлені вздовж берегів Дністра, Студениці, Калюсу, Немиї. Характерними особливостями верхньопротерозойських відкладів на території дослідження є майже виключно теригенний склад і чітке літологічне відособлення значних за потужністю товщ.
Палеозойські відклади поширені у західній частині Придністерського Поділля і представлені утворенням чотирьох систем: кембрійської, ордовицької, силурійської, девонської.
Кембрійські відклади представлені нижнім відділом системи у складі балтійської серії. В околицях населених пунктів Субочі і Китайгорода пісковики балтійської серії спостерігаються у природних відслоненнях. Це єдине місце на Волино-Подільській височині, де кембрійські відклади виходять на денну поверхню.
Ордовицькі відклади розмиті, невеликої потужності 1-4 м. Вони складені ясно-сірими кварцовими пісками молдавського горизонту і місцями покриті сірими верствуватими вапняками, потужністю 1,5-3 м. Відслонення порід ордовицького періоду спостерігаються в долині Дністра між населеними пунктами Гораївка і Демшин і на річках Студениця, Тернава.
Відклади силуру залягають на кембрійських і ордовицьких утвореннях. У силурійській системі виділяють два відділи: нижній та верхній. Нижньосилурійські відклади складені в основному карбонатами, в меншій мірі - теригенними глинистими породами. Верхній силур представлений потужною товщею плитчастих і грудкуватих вапняків, з поодинокими проверстками мергелів і метабентонітових глин. Вони представлені на берегових схилах Дністра а також Студениці, Смотрича, Жванчика, Збруча [132, С. 17].
Девонські відклади залягають на силурійських у вигляді поступового переходу. Залягання збігається з нахилом усього палеозойського комплексу порід на захід і південний-захід. Східна межа поширення відкладів проходить майже в меридіональному напрямку: по вододілу Нічлави - Збруча. Природні відслонення спостерігаються в долині Дністра, Нічлави, Серету, Стрипи, Коропця, Золотої Липи [133]. На території дослідження наявні відклади нижнього та середнього девону. Нижній девон представлений кварцитоподібними пісковиками, алевролітами й аргілітами переважно червоно-бурого кольору. Потужність відкладів нижнього девону становить понад 80 м. Середній девон виходить на поверхню в долині Золотої Липи. Представлений темно-сірими доломітами, та незначними прошарками глин й аргілітів загальною потужністю 20 м [131, С. 17].
Мезозойська група представлена відкладами юрської і крейдової системи.
Юрські відклади спостерігаються лише біля населеного пункту Усть- Зелене. Юрські породи складені різнобарвними теригенними утвореннями, вапняками та доломітами, які залягають на породах нижнього девону.
Відклади крейдової системи залягають на розмитій поверхні більш давніх порід різного віку: на сході - силурі, західніше - на девоні, на крайньому та південному заході - на юрі.
Альбський ярус нижньої крейди відслонюється в різних місцях на схилах Дністра та його лівих приток. Представлені кварцово-глауконітовими пісками потужністю до 2 м та опоками і опаловими спонгілітами до 18 м. У складі верхньої крейди виділяється сеноманський ярус, що залягає суцільним покривом на розмитій поверхні докембрійських та палеозойських порід і характеризується значною фаціальною мінливістю.
Кайнозойські відклади на території Придністерського Поділля представлені неогеновою і антропогеновою системою. Неогенові відклади поширені майже на всій території дослідження і представлені осадками середнього (тортонський ярус) і верхнього (сарматський ярус) міоцену. Залягають вони на розмитій поверхні більш давніх порід і покриваються четвертинними континентальними утвореннями. Відклади нижнього тортону розвинені в басейнах річок Смотрича, Тернави, Студениці, Калюса, частково у нижній течії Збруча. Представлені вони в основному кварцовими пісками та місцями багрянковими вапняками потужністю 2-6 м. Відклади верхнього тортону представлені хемогенними осадками, складені в основному гіпсами і ангідритами з глинисто-карбонатними прошарками. Четвертинні відклади утворюють на території Придністерського Поділля майже суцільний покрив потужністю до 30 м і більше. Відсутні вони лише на крутих схилах каньйону Дністра та каньйоноподібних долин його лівих приток. Відклади належать до різних генетичних типів і відрізняються за літологічним складом. За віком утворення їх поділяють на нижньо-, середньо-, верхньоплейстоценові та голоценові. Виражені комплексом континентальних утворень елювіального, делювіального, алювіального та інших типів.
У нижньому плейстоцені формувались алювіальні відклади VІ і V терас Дністра, а на вододілах нагромаджувався лес.
Шоста тераса Дністра висотою 145-150 м відіграє, за даними І. К. Іванової [49], роль ―надканьйонної‖ поверхні, оскільки усі більш низькі тераси збереглися переважно окремими клаптиками уже в каньйоні. Тераса ерозійно-акумулятивна. У будові алювію розрізняються руслові гравійно- галечникові нагромадження, здебільшого з валунами та прошарками різнозернистих косоверствуватих пісків, дуже озалізнених, ущільнених, ділянками зцементованих гідроокислами заліза до стану пухких пісковиків. Загальна потужність руслового алювію тераси до 6-8 м.
Заплавний алювій складений інтенсивно вивітрілими супісками та суглинками, голубувато-сірими, щільними, озалізненими, дуже зміненими грунтоутворюючими процесами. Потужність заплавного алювію становить 1-2 м, досягаючи максимально 6-7 м. М. О. Куниця знаходить у ньому сліди нижньоплейстоценового ґрунтоутворення [74].
П'ята тераса Дністра розвинена окремими ділянками у каньйоні на висоті 105-120 м від рівня річки. Тераса ерозійно-акумулятивна. У руслових відкладах алювію переважає гравійно-галечниковий матеріал, горизонтально та косоверствуваті піски, у яких виявлена багата фауна уніонід.
Заплавний алювій V тераси Дністра складений суглинками і супісками, забарвленими на окремих ділянках у червонуватий колір, потужністю 2-3 м.
Середній плейстоцен представлений на території дослідження алювіальними відкладами ІV і ІІІ терас Дністра, потужними лесами вододілів і привододільних схилів з розвиненим у них коршівським викопним ґрунтом. Він складається з добре вираженого чорноземовидного ґрунту у верхній частині та інтенсивно оструктуреного грудкуватого шару з сірим малопотужним гумусовим горизонтом у його нижній частині. Потужність комплексу близько 2,5 м, зрідка більше. Коршівський комплекс відповідає одному із додніпровських середньо-антропогенових потеплінь. Комплекс інтенсивно порушений у верхній частині соліфлюкцією.
Четверта тераса Дністра висотою 70-80 м більш характерна для ділянок розширення долини. Складена вона русловим і заплавним алювієм загальною потужністю до 10 м, часто перекритими делювіальними відкладами. Русловий алювій потужністю до 7 м представлений гравійно- галечним матеріалом з прошарками та лінзами пісків. Породи щільні, інтенсивно озалізнені, горизонтально і косоверствуваті.
Заплавний алювій складений переважно супісками та суглинками, часто з прошарками та лінзами пісків загальною потужністю до 2 м, зрідка більше. Дрібнозем постійно має сліди давнього ґрунтоутворення. Третя тераса Дністра висотою 45-55 м ерозійно-акумулятивна, трапляється клаптиками у вузькій внутрішньоканьйонній частині долини. Відслонення цієї тераси спостерігаються на лівому березі Дністра між селами Жванець і Брага. Там на цоколі з силурійських вапняків залягає алювій ІІІ тераси. У нижній частині алювію - гравійно-галечникові відклади, у верхній - піски. Перекриті алювіальні відклади потужною (до 15 м) товщею делювіальних лесоподібних порід.
Верхній плейстоцен представлений алювіальними відкладами ІІ і І терас Дністра. У верхньому плейстоцені відбувалося інтенсивне нагромадження делювіальних шлейфів схилів. Кліматичні умови протягом верхнього плейстоцену були суворими, з максимумом похолодання на відрізку 17-20 тис. років тому.
Друга тераса Дністра ерозійно-акумулятивна, її висота 25-40 м, при максимальній висоті цоколя до 15 м. Для цієї тераси Дністра характерні найбільш потужні (до 25 м) делювіальні лесові покриви.
Русловий алювій тераси складений гравійно-галечниковим матеріалом потужністю 4 м і більше, що поступово змінюється піщано-супіщано- суглинистим матеріалом заплавних фацій алювію потужністю до 6 м.
Перша тераса Дністра часто виявлена тільки у піщаній фації. На відміну від інших терас вона позбавлена лесового покриву. Цоколь тераси значно нижче меженного рівня річки, підіймається максимально на l-l,5 м над водою. Висота тераси 10-15 м.
Більшість території Придністерського Поділля покривають верхньо- плейстоценові леси загальною потужністю до 10 м, які є материнською породою для сучасних ґрунтів і широко використовуються в господарській діяльності. Верхньоплейстоценова товща поширена на вододілах і пологих привододільних схилах. Розпочинається лесова товща горохівським викопним ґрунтовим комплексом, який досить поширений, має чіткі морфологічні ознаки і є надійним маркуючим горизонтом. Сформувався горохівський комплекс у дві фази. У першу фазу утворювався ґрунт лісового типу, у другу - степового, з дуже потужним гумусовим горизонтом темно- сірого з коричневим відтінком кольору, який накладений на першу фазу ґрунтоутворення, що відповідає, одному із ранніх інстерстадіалів верхнього плейстоцену. Лісова фаза горохівського ґрунтоутворення відповідає останньому, микулинському міжльодовиков‘ю.
Потужність нижнього горизонту верхньоплейстоценових лесів становить 1-2 м, іноді більше. Морфологічно це жовтуватий пісок-сірий супісок, рідше - суглинок з червонуватим відтінком, озалізнений, гумусований, карбонатний, часто оглеєний. Дубнівський викопний ґрунт характеризується потужністю до 1 м. Найчастіше дубнівський ґрунт складений середніми суглинками, світло-коричневими, часто з голубуватим відтінком, інтенсивність бурого забарвлення, як правило, зростає до підошви ґрунту [131, С. 33].
Верхній горизонт верхньоплейстоценових лесів завершує лесову товщу і є материнською породою сучасного ґрунтоутворення. Його потужність змінюється від 3-4 до 6-7 м. У багатьох розрізах, верхній горизонт верхньоплейстоценових лесів виразно поділяється на два підгоризонти. Нижній підгоризонт, потужністю до 3,0 м, складений лесами карбонатними. Палевими, часто з голубуватим відтінком, прошарками та лінзами піску, інтенсивно гумусованими, озалізненими. Верхній підгоризонт верхнього горизонту верхньоплейстоценових лесів більш однорідний, менш гумусований, без ознак шаруватості. Його потужність близько 3 м [49; 65; 66].