Файл: Мавлянов, Г. А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород орошаемых территорий Узбекистана.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
них — кварц — 40—42,2%, полевые шпаты— 14—18,6%, слюды —
14—15% и др.
В минералогическом составе лессовидных пород сукайтинского комплекса содержанке легкой фракции колеблется от 82 до 84%: кварц—36,8—39,8%, калиевые полевые шпаты—13,9—16,6%, хло риды—9,5—14,8%, биотит—1,6—2,3%, глинистые минералы—8,7— 11% и др.; тяжелой фракции (магнетит, ильменит, лимонит, цир кон, сфен, рутил и др.)—от 0,7 до 1,5%.
Карбонатность лессовых пород зависит от климатических усло вий, характера материнских пород и органических веществ. Она предопределяет некоторые свойства лессовых пород, в свою оче редь влияющих на характер и направление физико-механических процессов и явлений, связанных с ними. Так, А. Малицкий большую' роль в формировании «лессового карста» отводит миграции карбо ната кальция, которая происходит преимущественно вдоль сло истости карбонатных пород.
Лессовые конкреции образуются в пустынных и полупустынных зонах, иногда'— в обстановке солонцеватого" почвообразователь ного процесса.
Одни исследователи (А. К. Ларионов) считают, что количество карбонатов в лессовых породах связано с географическим положе нием и не зависит от их генезиса, по мнению других (Г. А. Мавлянов, А. И. Исламод, М. С. Касымов, Э. В. Кадыров, М. К. Умаро ва), генезис лессовых пород Средней Азии в известной степени влияет на содержание в них карбонатов. Главную массу карбона тов составляют кальцит (СаСОз), доломит (CaMg(C03)2), мень шую—магнезит (MgC03). Карбонаты присутствуют в лессах в ви де конкреций, корневидных форм, пленок и д распыленном со стоянии.
Карбонатность лессовых пород определялась методом, описанны,м Н. Е. Веденеевой, А. К. Ларионовым и др. В камен ном лессе карбонаты составляют в среднем 28,5%, в пролювиаль ных лессах правобережья (Qn)—28,8%, левобережья—29,2%, в пролювиальных лессах правобережья сукайтинского комплекса (Qm)—29,1%, как и в пролювиальных лессах левобережья — Qщ
(табл. 10).
Лессовидные породы правобережья пролювиального происхож дения (Qn) содержат 29% карбонатов, левобережья—28%, сукай тинского комплекса (Qm) — 28,7 и 28,3% соответственно. В делю виальном лессе (Qm) карбонаты составляют 28,7%, в лессовид ных породах количество их уменьшается почти на 1%, в лессовид ных породах элювиального происхождения (Qn) содержание кар бонатов—30%, аллювиального (Qm )— 29,7%, Qiv— почти на 1%: меньше (табл. 10).
В лессовых породах равнинной части по сравнению с горной карбонатов на 1 % меньше. Более низкие содержания их приуро чены к аллювиальным лессовидным породам верхнечетвертичной (Qm) и современной (Qiv) фаз денудации.
62
В лессовых породах содержание карбонатов колеблется в горной зоне от 27,2 до 31%, в равнинной—от 26 до 29%, а значения относительных колебаний равны 3,8 и 3,0% соответственно. В лес совых породах равнинной зоны в целом карбонатов меньше на 1%, чем в таковых горной зоны. Более низкие содержания карбонатов отмечаются в аллювиальных лессовых породах Qm и Qiv.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
10 |
|
Среднее содержание карбонатов, растворимых в 3%-ном НС1, |
||||||||
|
|
|
в лессовых породах р. Зеравшана |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Карбонатность |
|
|
|
Номер выработок |
Коли- |
Порода |
Возраст |
пород |
- Примечание |
|||
чество |
и генети- |
|
|
|||||
|
|
проб |
|
ческий тип |
горной |
равнин- |
|
|
|
|
|
|
|
зоны |
ной зоны |
|
|
Ш .90 |
|
4 |
Лесс |
<?п |
29,2 |
|
Левый берег |
|
III .76 |
|
6 |
|
|
28,7 |
29,0 |
Правый берег |
|
Ш.ЗО |
|
4 |
|
о?! |
— |
Левый берег |
||
Ш.7 |
|
6 |
|
|
— |
28,8 |
||
111.24 |
|
5 |
|
Q fn |
28,0 |
28,0 |
Правый берег |
|
Расч. |
12 |
4 |
Лессовидная |
Q m |
— |
|
|
|
Расч. |
2,3 |
5 |
порода |
|
31,0 |
28,2 |
Левый берег |
|
|
|
|||||||
Ш .75,25 |
7 |
|
|
29,3 |
28,3 |
Концевая часть |
||
Ш .3,43 |
5 |
|
Q u i |
27,7 |
28,7 |
|
|
|
Ш .13,77 |
4 |
|
o al |
27,2 |
26,0 |
|
|
|
|
|
|
|
^111 |
|
|
|
|
Ш.91 |
|
6 |
|
o al |
— |
26,3 |
|
|
О бн . |
1 |
4 |
|
V iv |
_ |
26,6 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Расч. |
2,12 |
5 |
|
|
28,7 |
26,4 |
|
|
И т о г о |
|
|
|
28,6 |
27,6 |
|
|
|
Ниже приводятся средние сравнительные показатели минерало |
||||||||
гического состава |
лессовых пород в горной |
и равнинной |
зонах |
(табл. 11). Содержание легкой фракции в лессовых породах горной зоны колеблется от 86 до 96%, среднее 89,7%, равнинной зоны — от 78 до 88%, среднее 85,1%, т. е. почти на 5% меньше, чем в по родах горной зоны.
В лессовых породах горной зоны содержание кварца колеблет ся от 40 до 42,5%, среднее 41,1%, полевых шпатов — от 14 до 25%, среднее 19,3%. В лессовых породах равнинной зоны соответствен но—37—39,7%, среднее 38,6%, полевых шпатов—12—16,5%, сред нее 14,5%.
Таким образом, по мере удаления от гор к равнине постепенно уменьшается содержание легкой фракции и в частности кварца и полевых шпатов и увеличивается содержание глинистых мине ралов.
63
Уменьшение количества наиболее стойкого минерала — кварца в лессовых породах равнинной зоны, по-видимому, объясняется тем, что за время транзита каменного материала с гор в равнину на десятки километров часть кварца разрушалась до пылеватого
Т а б л и ц а 11
Средние показатели минералогического состава лессовых пород бассейна р. Зеравшана (% от веса бескарбонатной части породы)
|
|
о |
|
|
о* |
|
|
к |
|
|
н |
|
|
я |
\о |
|
с- |
Номер выработок |
Порода |
1 |
С |
|
Возраст кийтип |
X |
|
|
о |
|
|
ES |
|
|
Ч |
|
|
О |
|
|
К
к ег
х а се 2 а о*
0.-6-
i!
Горная зона
основные минералы легкой фракции, %
кварц |
полевой шпат |
слюда |
ГЛИНИСТЫ' минераль |
|
|
1 |
|
Равнинная зона
S основные минералы
К 5 легкой фракции, %
X *
к " |
кварц |
полевой шпат |
слюда |
ГЛИНИСТЫ! минералы |
0,-0* |
|
|
|
|
* * |
|
|
|
|
О о |
|
|
|
|
|
! ! |
1 |
: |
|
Расч. |
67 |
5 |
Лессовая |
<?н 86,0 42,5 22,0 12,0 12,0 |
|
|
|
|
|
||||
Ш .93 |
|
5 |
|
Qn1 87,0 42,4 2 5 ,5 |
12,0 |
6,0 |
|
|
|
|
|
||
Ш..89 |
|
2 |
|
88,6 42,6 22,0 10,3 13,0 |
|
|
|
|
|
||||
Ш.87 |
|
4 |
|
ОЙ — |
— |
— |
— |
— |
78,7 37,7 14,2 1 1 ,0 |
12,3 |
|||
Ш .8 |
|
5 |
|
— |
— |
— |
— |
— |
80,4 3 9 ,7 |
16,7 1 1 ,0 1 0 ,2 |
|||
Обн. |
3 |
3 |
|
ОЙ. — |
— |
— |
— |
— |
89,0 39,2 13,0 16,0 1 2 ,2 |
||||
Ш .2 |
|
4 |
|
<?п 89,0 41,0 20,1 13,1 |
9,6 |
|
|
|
|
|
|||
Ш .24 |
|
6 |
|
ой — — — — |
— |
83,8 38,0 16,5 |
12.0 14,7 |
||||||
Ш .71 |
|
5 |
Лессо- |
Ош 87,0 40,8 19,5 |
13,0 10,0 81,5 |
39,0 |
15,0 |
15,5 16,8 |
|||||
Ш,35, расч. 3 |
6 |
видная |
92,0 40,0 19,0 |
17,0 |
9 |
89,2 |
38,0 |
15 |
17,0 |
14,0 |
|||
|
|||||||||||||
Ш.З, обн. 7 |
5 |
|
Ош 93,0 40,0 14,0 15,0 11,0 87,9 39,0 13,0 1 4 ,0 |
13,0 |
|||||||||
Ш.80, расч. 14 |
7 |
|
96,2 40,5 17,5 |
14,0 12,0 88,4 |
38,5 |
16,3 |
14,6 |
16,2 |
|||||
Ш.94, обн. 3 |
6 |
|
Q w 89,8 41,3 15,4 12,8 10,6 86,5 |
39,3 |
13,5 |
13,8 |
15,1 |
||||||
Ш .79-111.2 |
7 |
|
88,640,2 18,6 |
14,4 11,3 85,7 |
38,4 |
12,2 |
15,3 |
16,0 |
|||||
|
С р е д н е е |
89,7 41,1 |
19,3 13,6 10,4 85,1 |
38,6 14,5 1 4 ,0 )1 4 , 0 |
состояния (менее 0,005 мм) и не фиксировалась при изучении мине ралогического состава. Полевые шпаты относятся к нестойким ми нералам и легко поддаются-выветрцванию и разрушению. За счет них происходит образование глинистых минералов.
64
Содержание слюд в лессовидных породах горной и равнинной зон колеблется примерно в одинаковых пределах 11 —17%.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
12 |
|
|
Средние показатели минералогического состава неорошаемых |
|
|||||||
|
|
и орошаемых |
лессовых пород в бассейне р. Зеравшана |
|
|
||||
|
|
(% от веса бескарбонатной части породы) |
|
|
|||||
|
|
|
|
Неорошаемые породы |
|
|
|
|
|
номер |
кол-во проб |
возраст |
% содерж а- |
основные |
минералы |
легкой ф ракц ии , |
% |
||
вы работок |
и генет. |
ния легкой |
кварц |
нол. ш пат |
слюда |
|
|
||
|
|
|
тип |
фракции |
Г Л И Н . |
м и н . |
|||
Ш . 8 7 |
|
4 |
0 ? ! |
8 4 |
3 7 |
19 |
18 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш . 7 9 |
|
4 |
|
8 7 |
3 7 |
2 0 |
14 |
8 |
|
Ш . 8 |
|
5 |
|
8 5 |
4 2 |
17 |
13 |
7 |
|
О б и . 3 |
3 |
|
8 9 |
4 3 |
15 |
19 |
6 |
|
|
Ш . 2 4 |
|
5 |
« ш |
9 0 |
4 5 |
14 |
2 0 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш . 3 5 |
|
4 |
O f v |
9 2 |
3 8 |
17 |
15 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О б н . 6 0 |
2 |
|
9 2 |
38 |
15 |
1 4 |
16 |
||
|
|
С р е д н е е |
|
8 1 |
4 0 |
1 6 ,9 |
1 6 ,1 |
9 , 5 |
|
|
|
|
|
Орошаемые породы |
|
|
|
|
|
номер |
кол-во проб |
возраст |
% содержа |
основные минералы легкой фракции, |
% |
||||
выработок |
и генет. |
ния легкой |
кварц |
пол. шпат. |
слюда |
|
мин. |
||
|
|
|
тип |
фракции |
ГЛИН. |
||||
Ш .92 |
|
5 |
|
86 |
40 |
10 |
15 |
14 |
|
Обн. |
59 |
4 |
|
86 |
32 |
12 |
13 |
15 |
|
Ш .90 |
|
10 |
|
85 |
37 |
7,0 |
16 |
20 |
|
Ш.81 |
|
4 |
|
85 |
33 |
13 |
13 |
19 |
|
111.25 |
|
10 |
«ш |
88 |
31 |
5.0 |
16 |
16 |
|
Обн. |
12 |
2 |
<?fv |
84 |
40 |
12 |
15 |
17 |
|
Расч. |
25 |
2 |
|
84 |
40 |
10 |
13 |
18 |
|
|
|
С р е д н е е |
|
85,5 |
35,8 |
9.5 |
13,5 |
17.0 |
Содержание минералов тяжелой фракции в лессовых породах мало изменяется и количество их настолько мало, что они не мо гут оказать существенного влияния на качество грунтов (табл. 12).
5-215 |
65 |
В неорошаемых породах содержание легкой фракции колеб лется от 84 до 92%, а в орошаемых — от 84 до 8 6 %. Среднее со держание в первых — 89%, во вторых — 85,5%, т. е. в орошаемых породах легкой фракции на 3,5% меньше, чем в неорошаемых. Среднее содержание основных минералов также изменилось при орошении: кварца уменьшилось на 4,2%, полевых шпатов—на 7,4%, слюд—на 2,6%, а глинистых минералов увеличилось на
7,5% (рис, 15).
В таблице 13 приведены данные изменений средних содержаний
карбонатов, растворимых |
в 3%-ной |
НС1 в |
лессовых |
поро |
||||||
|
дах |
при |
орошении. |
Карбонатность |
||||||
|
неорошенных |
пород |
колеблется от |
|||||||
|
25 до 30%, а орошаемых — от 20 до |
|||||||||
|
29%. |
Наибольшим |
|
содержанием |
||||||
|
карбонатов обладают более древние |
|||||||||
|
лессовые породы |
Qn- |
а |
наимень |
||||||
|
шим — аллювиальные |
Qiv. Средние |
||||||||
|
величины содержаний |
|
карбонатов в |
|||||||
|
неорошенных |
породах |
составляют |
|||||||
|
28,1%, а в орошенных—24,6%, т. е. |
|||||||||
|
на 3,5 % меньше. |
|
состав |
лессо |
||||||
|
Минералогический |
|||||||||
|
вых пород составляют многие мине |
|||||||||
|
ралы |
(от 20 |
до 30). |
|
Наибольшим |
|||||
|
числом |
(30) |
минералов |
обладают |
||||||
|
пролювильные лессы |
карнабского и |
||||||||
|
сукайтинского |
комплексов, а |
наи |
|||||||
|
меньшим |
(2 0 )— пролювильные лес |
||||||||
Рис. 15. Содержание основных |
совидные породы сукайтинского ком |
|||||||||
плекса в концевой части конуса, еще |
||||||||||
минералов в лессовых породах, %. |
||||||||||
|
меньшим |
(19)—лессовидные |
прояв- |
ленно-просадочные породы. Ниже кратко характеризуются основ ные минералы, слагающие лессовые породы.
Минералы легкой фракции. |
К в а р ц является |
одним из |
самых распространенных среди |
легких минералов, |
содержание |
его в породах достигает 40—45 %• Встречается он в виде округлых углцватых окатанных и неправильной формы зерен. В них иногда наблюдаются жидкие, газообразные и другие включения. Погаса ние волнистое, прямое. Показатели преломления 1,553—1,554.
К а л и е в ы е п о л е в ы е шп а т ы значительно распростране ны среди минералов легкой фракции. Они представлены ортокла зом и микроклином. Ортоклаз встречается чаще в виде удлинен ных неправильных и реже округлых зерен, загрязненных и бе сцветных, с хорошо ,выраженной спаянностью.
Микроклин представлен угловатыми и угловатоокатанными зер нами с низкими показателями преломления. Иногда он содержит включения кварца, мусковита, турмалина идр. Ортоклаз и микро клин часто пелетизированы и ожелезнены, мутно-бурой окраски.
66