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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

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