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: 60

Скачиваний: 0

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

Иногда наблюдается переход полевых шпатов в мелкочешуйчатые глинисто-сернистые агрегаты. В виде единичных зерен плагиокла­ зы встречаются редко.

М у с к о в и т отмечается в легких и тяжелых фракциях в виде листочков таблитчатых кристаллов, часто содержит включения циркона, рутила и др. Угасание прямое, косое и волнистое. Пока­ затель преломления Ng—1,581, Nm—1,582, Np—1,552.

М и н е р а л ы г р у п п ы гл и н —каолинит, линкит, накрит,

га-

лузит и др. встречаются довольно часто, состоят

из мельчайших

 

Т а б л и ц а

13

Средние содержания карбонатов и растворенных в

3%-ной НС1

 

в неорошаемых и орошаемых лессовых породах бассейна р. Зеравшана

 

Неорошаемые породы

 

 

 

 

Орошаемые породы

 

номер

коли­

 

возраст

карбо-

номер

 

коли­

 

возраст

карбо-

порода

и гене­

нат-

 

порода

и гене­

нат-

выработок

чество

тичес­

ность,

выработок

чество

тичес­

ность,

 

проб

 

кий тип

%

 

 

проб

 

кий тип

%

Ш.87

15

Лесс

of!

30,0

Ш .92

 

6

Лессовая

of!

29,3

Ш .79

6

 

 

28,5

Расч.

2

10

 

 

27,7

Ш.ЗО

5

Лессовая

of/

28,4

Ш .25

 

15

 

 

27,0

Ш.8

4

 

 

29,6

Ш.36

 

6

 

 

27,3

Ш .67

5

 

 

28,8

Расч.

12

4

 

 

23,2

Обн. 3

6

 

 

27,9

Ш .81

 

4

 

Ofn

22,4

Ш .7

4

 

Ош

27.5

Ш.ЗЗ

 

4

 

Oia,‘i

24,0

Ш .34

3

 

 

28,8

Ш .91

 

5

 

 

24,5

Расч. 3

3

 

Ofv

26,9

Ш .77

 

6

 

0?v

22,0

Ш .35

4

 

 

25,0

Обн.

7

3

 

 

20,3

i

С р е д н е е

 

28,1

 

 

 

 

 

24,6

удлиненных или игольчатых чешуек, очень хрупкие и самого раз­ личного цвета (зеленые, красные, желтые, голубые, бурые, чер­ ные), угасание прямое, косое или изотропное. Показатель прелом­ ления большей частью меньше, чем у канадского бальзама: Ng—- 1,499, Np—1,490, Ng—1,530, Np—1,560.

Минералы тяжелой фракции. Э п и д о т зеленовато-желтый, тем­ но-зеленый, бурый, состоит из округлых и призматических непра­ вильных зернистых агрегатов. Отличается ярким пурпурно-зеле­ ным и красноватым цветом. Угасание прямое, косое и волнистое. Показатель преломления 1,723—1,729.

Ц о и з и т отличается низким двупреломлением, темной и блед­ но-синей окраски, в призматических зернах характерно прямое

67


угасание, удлинение

положительное и отрицательное, Ng—1,71,

Nm—1,703, Np—1,700.

обладает низким двупреломлением, имеет

К л и н о ц о и з и т

призматические таблитчатые зерна, дает прямое и косое угасание. Плеохроизм в крупных кристаллах от синевато-зеленого цвета до желтого.

С ф е н встречается в виде желтоватых, буроватых и бесцветных угловатых, слегка окатанных зерен. Показатели преломления вели­ ки, обладает резко выраженной шагреневой поверхностью и высо­ ким рельефом.

Ц и р к о н отмечается в виде призматических зерен с конечны­ ми гранями правильной формы. Обычно бесцветен. Наблюдаются зерна с включениями пузырьков жидкости и газа. Угасание пря­ мое, показатели преломления высокие—1,924—2,015.

А к т и н о л и т встречается в виде тонких призм, зернистых или волнистых агрегатов, желтовато-зеленых зерен. Слабо плеохрои чен, содержит рудные включения.

Т р е м о л и т наблюдается в виде угловатоокатанных призма­ тических, волокнистых агрегатов с зазубренными концами. Плео­ хроизм в окрашенных разновидностях резко выражен. Показатель преломления от 1,624 до 1,650.

Т у р м а л и н состоит из удлиненных призматических игольча­ тых, реже неправильных зерен. Цвет бурый, коричневый, желто­ ватый, реже зеленый, розовый и бесцветный. Показатели прелом­ ления довольно велики, благодаря этому обладает резким релье­ фом и шагреневой поверхностью. Угасание прямое. В зернах иног­ да наблюдаются включения циркона, рутила, пузырьков газа и рудных.

Р у т и л —кровяно-красные, коричневые, удлиненные призмати­ ческие, овальные, игольчатые зерна. Показатели преломления очень большие. Интерференционная окраска белая высшего по­

рядка;

окраска самого минерала не изменяется.

С т

а в р о л и т встречается в виде соломенно-желтых, желто­

вато-бурых коротких призм с неровным изломом. Показатели пре­

ломления 1,736—1,750.

Б а р и т развит в виде неправильных таблитчатых кристаллов и призм, угловатых зерен. Призматические зерна дают прямое уга­ сание с положительным удлинением. Показатели преломления ко­

леблются от

1,638 до 1,646.

Р о г о в а

я о б м а н к а встречается в виде удлиненных и

уплотненных пластинок с неправильными концами, реже угловатоокатанных зерен. Угасание косое с углом от 10 до 22°. Плеохроизм от бледно-зеленого цвета до темно-зеленого, удлинение положи­ тельное.

Гр. х л о р и т наблюдается в виде бледно-зеленых округло­ угловатых листочков и чешуек, чешуйчатых и волокнистых агрега­ тов. Он почти изотропный. Имеет низкую темно-серую интерферен­ ционную окраску. Оптический характер минерала то положитель­

68


ный, то отрицательный. Показатели преломления: Nm—1,570, Np— 1,562, Nm—1,60.

Гр. б и о т и т (черный) встречается в легких и тяжелых фрак­ циях. Формы таблитчатые, пластинчато-чешуйчатые или коротко­ призматические агрегаты с родными или зазубренными краями.

Показатели преломления—1,600, Nm—1,660, Np—1,560, Nm—1,600.

Угасание волнистое, косое и прямое обломочное, иногда изотроп­

ное. Биотит бывает бурого, черного,

коричневого, желтого

цвета. Отмечаются включения рутила,

анатаза и рудны.у ми­

нералов.

зерен в составе тяжелой,

Г л а у к о н и т состоит из единичных

редко легкой фракции в виде скопления мельчайших чешуек не­ правильной формы, зеленого цвета.

Ди с т е н отмечается в виде окатанных, столбчатых и призма­ тических зерен голубовато-синего и серого цвета. Наблюдается спаянность по одному или двум направлениям. Угасание косое—

30°, Ng —1,728, Nm—721, Np—1,713. Удлинение положительное.

Ди о п с и д обнаружен в виде угловатоокатанных и угловато­ призматических зерен, бесцветный, иногда бледно-зеленый. Удли­

нение положительное. Показатели преломления —1,664—1,700.

А н д а л у з и т встречается очень редко, в виде призматичес­ ких зерен. Бесцветный или розоватый, буроватый. Содержит рудные включения. Плеохроизм от кроваво-красного до бесцвет­

ного. Угасание

прямое. Показатель

преломления 1,632—1,643.

Г л а у к о ф а н

встречается в виде

призматических, коротко­

столбчатых агрегатов с рудными включениями. Бесцветный или

серовато-синий. Угасание косое — от 3 до 22°.

неправильных

М а г н е т и т

широко

распространен

в виде

угловатоокатанных

зерен,

с металлическим

блеском,

цвет черный,

вотраженном свете — серебряно-черный.

Ил ь м е н и т обычно ассоциирует с магнетитом, часто встре­

чается в виде зерен неправильных форм. В отраженном свете имеет металлический блеск с красным оттенком. Трудно отличим от магнетита.

Г е м а т и т — пластинки — чешуйки неправильной формы. В шлифах красно-бурый и бурый с кроваво-красным оттенком.

Л и м о н и т

распространен очень

широко в виде окатанных

зерен желтовато-бурого цвета, трудно отличим от гематита.

Н е р у д н ы е

н е п р о з р а ч н ы е

м и н е р а л ы встречаются

в довольно большом количестве почти во всех образцах тяжелой фракции в виде обломков неправильной округленной формы.

В геохимическом отношении лессовые породы характеризуют­ ся, как отмечалось выше, преобладанием нескольких химических

компонентов: Si02, А120 3, Fe2C>3, CaO,

MgO, КгО, Na20 и др. Сре­

ди них кремний составляет более 50%.

кремнезема — кварц, поле­

К р е м н и й . Основные носители

вые шпаты и гидрослюды. Переход соединений кремния из одних форм в другие и миграция их в почвенном профиле происходят в

69


процессе выветривания пород и почвообразования. В этих слу­ чаях кремний поступает в раствор и мигрирует в форме щелочных силикатов.

Кроме кварца и полевых шпатов, носителями кремнезема яв­ ляются плагиоклаз, мусковит, глинистые минералы и силикаты, составляющие тяжелую фракцию пород.

Среднее содержание кремнезема в различных генетических ти­ пах лессовых пород колеблется от 48 до 59%. Количество его постепенно уменьшается по направлению течения временных по­ токов — от предгорий к равнине. Колебание содержаний кремне­ зема в лессовых породах, видимо, объясняется неравномерностью

гранулометрического и минералогического

их состава,

так, с

уменьшением размера зерен уменьшается

содержание кремнезе­

ма. Наименьшему содержанию кремнезема

соответствует

макси­

мальное количество глинистых частиц в лессовых породах, а наи­ большему — максимальное содержание песчаных фракций.

Содержание кварца в лессовых породах также понижается с уменьшением размера зерен породы, а полевых шпатов увеличи­ вается. Следовательно, с уменьшением диаметра частиц лессовых пород в них понижается и содержание кремнезема.

По направлению от гор к равнинам в зависимости от уклонов местности и удаления от областей сноса в горизонтальном рас­ пределении осадков наблюдается постепенное замещение грубо­ обломочных фракций мелкоземистыми, что приводит к уменьше­ нию количества кварца (основного носителя Si02) и увеличению A I2O 3, Fe20 3, CaO, MgO и др. в концевых частях конуса выноса (в равнинной зоне).

Сравнительно равномерное распределение кремнезема в раз­ личных генетических типах лессовых пород и характер активной реакции среды, лежащей в интервале наименьшей растворимости

кремнезема (pH — 7.15—8,05), позволяют

предполагать, что в

лессовых породах не было благоприятных

условий для заметной

миграции.

 

Г л и н о з е м . Число минералов, содержащих алюминий, огром­ ное — группа силикатов, алюмосиликатов, окислов и гидроокис­ лов, сульфатов, фосфатов и др. Алюминий мигрирует в растворах

как в кислой, так и

в щелочной среде. В

окислительной среде

(pH — 6,4)

происходит

выпадение глинозема

в осадок, а при pH,

равном — 6 ,6 , — коагуляция

его.

Гидраты

окиси

алюминия

устойчивы

в растворах при

pH = 6,5—7,0,

в щелочных осадок

глинозема начинает растворяться.

Важная роль в химическом составе лессовых пород принадле­ жит также глинозему. Содержание его в различных генетических типах лессовых пород колеблется от 7 до 16%. Как отмечалось выше, по мере уменьшения размерности зерен породы увеличи­ вается содержание глинозема с одновременным уменьшением кремнезема.

В процессе транспортировки обломочного материала часть по­

70


левых шпатов (основные носители глинозема) разрушалась -и оседала затем в мелкоалевролитовой фракции. При этом часть тонкодисперсного материала дробилась на месте первичного зале­ гания материнских пород под влиянием процессов выветривания. По данным А. Б. Нонова и др., роль химического разложения компонентов на путях переноса материала водными потоками практически исключается, уступая место механической дифферен­ циации.

Глинистые материалы как вторичные продукты, возникшие в ис­ ходных породах в результате процессов выветривания, переносились водными потоками и увлекались в осадок. Носителями глинозе­ ма в лессовидных породах являются глинистые минералы, поле­ вые шпаты и слюды.

Количество и распределение глинозема по генетическим типам лессовых пород зависит (как и кремнезема) от сортировки мате­ риала при осадконакоплении. Наиболее тонкодисперсный мате­ риал (главный носитель глинозема) уносился транспортирующи­ ми водными потоками в концевые части конусов выноса, поэтому, в этих местах наблюдается наибольшая концентрация гли­ нозема.

В лессовых породах, залегающих ниже зоны аэрации, содер­ жание глинозема больше, чем в залегающих выше зоны аэрации. Это явление объясняется тем, что выше зоны аэрации полевые шпаты более интенсивно выветриваются в результате почвообра­ зовательных процессов.

Равномерное содержание А120з в лессовых породах, а также pH, лежащая в пределах наименьшей растворимости глинозема, свидетельствуют о том, что в данном случае не было условий для миграции алюминия.

К числу окислов, постоянно присутствующих в лессовых по­

родах, относятся:

Fe20 3, К2О, CaO,

MgO.

Суммарное их количе­

ство превышает

15%.

Содержание

отдельных

окислов

следую-

mee:Fe20 3— 1,6 —3%,

К20 —0,69 —1,3%,

СаО — 6,15%,

MgO —

2,4 — 4,9%.

При

этом наблюдается некоторая тенденция к уве­

личению по направлению течения временных

потоков от

гор к

равнине.

К

основным концентраторам железа относятся же­

Же л е з о .

лезосодержащие

терригенные минералы тяжелой фракции

(иль­

менит, магнетит, гематит, роговая обманка, биотит, пироксен, гра­ нат и Др.). Содержание железа в различных генетических типах лессовых пород относительно однородное и колеблется от 1,5 до 3%, среднее — 2,5%. Небольшие отклонения в содержании же­ леза в различных генетических типах лессовых пород и характер

среды (pH — 7,15 — 8,25) свидетельствуют

о том, что

здесь

не

было условий для заметной миграции железа.

 

и

К а л ь ц и й.

Минеральные соединения

его многочисленны

многообразны.

Содержание его в лессовых

породах

колеблется

от 6 до 15%, среднее — 11%, повышенное

отмечается в пролю­

71