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: 44
Скачиваний: 0
ного генезиса являются основной причиной появления многочис ленных гипотез о происхождении лесса».
Г. А. Мавлянов (1958) отмечает основные изменения лесса, происходящие в естественных условиях.
Лесс обладает сравнительно высокой водопропускной способ ностью и может значительно деформироваться при замачивании в природных условиях и под действием веса вышележащих слоев. Вследствие этого он подвергается преобразованию на месте перво начального залегания, т. е. может значительно уплотняться и те-
' рять часть легкорастворимых солей.
Лесс легко размывается и переотлагается на более низких уров нях. В процессе переотложения обычно происходит смешивание лесса с продуктами выветривания коренных пород, чем нередко и обусловлено наличие линз галек, гравия, щебня и песка в тол ще лесса.
Мелкоземистые породы, аналогичные лессу по гранулометри ческому составу, но не золотого происхождения, иногда приобре тают некоторые или все характерные черты лесса. Вот почему в природе в ряде случаев наряду с эоловыми или пролювиальными лессами встречаются также лессовидные породы разного генезиса, которые были один или несколько раз переотложены позднейшими геологическими процессами (делювиальными, пролювиальными, аллювиальными).
Специфические свойства и состав лесса и лессовидных пород не постоянные, а изменяются в зависимости от условия среды и времени. Лессы и лессовидные породы поэтому можно рассматри вать лишь как одну из стадий развития и формы существования мелкоземистого материала. Мелкоземистые отложения в зависи мости от условий среды и длительности существования могут прой ти путь развития от лесса к лессовидному суглинку, шоху или мергелю.
Внашей стране с ростом народного хозяйства широким фрон том проводились инженерно-геологические и гидрогеологические исследования, в частности в бассейне р. Зеравшана.
В1924—1928 гг. П. И. Бутов представил характеристику лито
логического состава и условий залегания четвертичных отложений. Он впервые составил схему террас р. Зеравшана и осветил исто рию развития котловины в четвертичное время.
В 1924—1927 гг. В. А. Николаев подробно описал формирова ние четвертичных отложений по правобережью р. Зеравшана, при этом особо отметил широкое развитие пролювиальных образова ний. Впервые проведено гидрогеологическое районирование с выде лением трех районов — горного, предгорных шлейфов и речных долин, а также зон, даны характеристика их гидрогеологических условий и оценка ресурсов подземных вод для нужд ирригации.
М. А. Шмидт, А. И. Шевченко и др. в 1930—1935 гг. составили стратиграфическую схему четвертичных отложений бассейна р, Зеравщана. Научное и практическое значение упомянутой схемы^до
сих пор не потеряло своей ценности. В это же время авторы опи сали гидрогеологию и геоморфологию Самаркандской котловины и историю ее развития в четвертичное время. В 1939—1944 гг. они осуществили гидрогеологическое районирование Зераршанскош долины.
В 1948 г. под редакцией Г. И. Архангельского вышел из печати очерк «Зарафшанская котловина», р котором показаны гидрогео логические районы, условия и глубины залегания грунтовых вод,, роль подземных вод в мелиоративном состоянии поливных земель. К работе приложена карта водоносности пород четвертичного и дочетвертичного возраста.
Результаты исследований К. Я. Опрышко, Л. А. Реек, М. Ф. Бой кова за 1946—1950 гг. характеризуют геологическое строение и ин женерно-геологические свойства четвертичных отложений лево бережья р. Зеравшана.
В 1953—1954 гг. в бассейне р. Зеравшана О. К. Ланге произвел химическое исследование солевого состава грунтов и подземных вод. Работа имеет очень важное научное и практическое значение.
В1955—1958 гг. А. А. Чистяков описал стратиграфию дочетвертичных и четвертичных отложений, новейшую тектонику и геомор фологию восточной части бассейна р. Зеравшана.
Вмонографии Г. А. Мавлянова (1958) «Генетические типы лессов и лессовых пород центральной и южной частей Средней Азии» (в том числе и пород Самаркандского плато) подробнейшим обра зом описан их вещественный состав и инженерно-геологические
свойства.
В 1957—1963 гг. С. М. Касымовым проделана работа на тему «Генезис, вещественный состав и физико-механические свойства лессовых пород Самаркандской впадины».
В 1963—1968 гг. М. Хашимов закончил работу на тему «Зональ ное формирование и размещение генетических типов лессовых по род в верхнем и среднем течении р. Зарафшан».
В 1970 г. С. М. Касымов опубликовал монографию «Лессовые породы Самаркандской впадины», в которой с достаточной полно той рассмотрены вещественный состав и инженерно-геологические свойства лессодых пород. В 1971 г. нами завершена работа на тему «Изменение инженерно-геологических свойств лессовых пород в связи с орошением» на примере средней части долины р. Зерав шана (X. А. Хасанова).
Рассмотрим некоторые данные Н. Г. Минашеной и В. А. М о лодцова (1965 г.) об изменении почв долины Зеравшана при оро шении. Источником орошения Самаркандского и Бухарского оази сов служит р. Зеравшан, с водами которой на поля ежегодно по ступает до 15 млн. г наносрв. За многовековую историю орошения на полях упомянутых оазисов накопилось около 1—3 м агроирригационных отложений.
Я. С. Миддендорф (1882 г.) писал, что орошаемые почвы Сред ней Азии — желтоземы (сероземы), по плодородию не уступают
14
черноземам. Он же отметил значительную роль человека в образо вании культурных почв и положительное значение оросительной воды как источника питательных элементов.
И. К. Негодновым (1909 г.) установлено, что в Ташкентском оазисе процессы выветривания в неорошаемых почвах слабо выра жены, но под влиянием орошения усиливаются. Он же отметил, что в оросительных водах содержится заметное количество некоторых питательных элементов.
Н. А. Димо (1911 г.), отмечая глубокие изменения, происшед шие в почвах при орошении, пришел к выводу о необходимости выделения орошаемых почв в особую группу.
М. А. Орлов (1937 г.) указывал, что в процессе орошения и по ступления на поля агроирригационных наносов в Самаркандском оазисе происходит утяжеление почв, образуется выровненный кар бонатный профиль, увеличивается мощность гумусового горизонта, создаются специфические условия почвообразования, в резуль тате чего формируется качественно новый тип почв — культурно поливной.
С. А. Кудрин и А. Н. Розанов (1935 г.) выделяли староороша емые и новоорошаемые почвы. Они указывали, что при близком залегании грунтовых вод староорошаемые почвы приобретают чер ты луговости, а при глубоком залегании этих вод они продолжи тельное время сохраняют особенности естественных неорошаемых почв, которые были присущи им до орошения.
По данным С. М. Петрова (1934 г.), В. В. Рыжова и С. И. Ти хонова (1935 г.), М. А. Орлова (1937 г.), С. Я. Лебедева (1948 г.),
В. П. Костюченко (1957 г.) и др., уже в первые годы орошения в почвах происходят большие изменения: снижается водопроницае мость, увеличивается объемный вес, уплотняется пахотный гори
зонт, |
уменьшается микроагрегированность, на поверхности почв |
образуется корка, механический состав становится тяжелее. |
|
С. |
А. Кудрин, А. Н. Розанов (1938—1946 гг.), М. А. Орлов |
(1937 |
г.) считают, что длительное орошение изменяет химические |
и агрохимические свойства почв. Так, в поглощающем комплексе увеличивается содержание магния, гумуса, азота, валового и под вижного фосфора.
М. А. Орлов (1937 г.) пришел к заключению, что при орошении формируются почвы, более тяжелые по механическому составу, чем лессы, являющиеся для них материнскими породами. Однако, по мнению А. Н. Розанова и др., длительное орошение в Самар кандском оазисе не приводит к утяжелению орошаемых почв. В них становится больше песчаных частиц и меньше крупнопы леватых, чем в сероземах на лессе и в нижних лессовых горизонтах орошаемых почв, что обусловлено иным механическим составом поступающих на поля наносов. Следовательно, при длительном орошении почв в Самаркандском и Бухарском оазисах форми руются, как правило, песчано-пылеватые среднесуглинистые поч вы (Н. Г. Минашина и В. А. Молодцов, 1965 г.). При этом пахот
15
ные горизонты староорошаемых и орошаемых почв обладают вы сокой микроагрегированностью и не уступают в этом верхнему го ризонту целинного серозема на лессе.
Результаты исследований В. П. Костюченко (1957 г.) показы
вают, что при длительном орошении (100 |
лет) объемный вес уве |
личился с 1,59 до 1,84 г/см3, за 13 лет |
орошения — с 1,25 до |
1,58 г/см3. За три года орошения также заметно уплотняется под пахотный слой почвы. Объемный вес увеличивается при этом с
1,25 до 1,39 г/см3.
Более ярко выражены изменения водопроницаемости при оро шении. За первые три года орошения скорость фильтрации умень шилась по сравнению с целинной с 970 до 80 м3/га-час, а за после дующие 10 лет—до 50 м3/га-час. Примерно такое же влияние оказывает орошение на процесс впитывания воды почвой.
Па данным В. П. Костюченко (1957 г.), в почвах Самарканд ского оазиса за период орошения более тысячи лет объемный вес подпахотного горизонта увеличился на 20% по сравнению с тако вым целинной почвы, в Голодной степи за 13 лет — на 27%, а в Ташкентском оазисе за 500 лет — на 47%.
Н. Г. Минашина и В. А. Молодцов (1965 г.) отмечают, что во допроницаемость староорошаемых почв Самаркандского оазиса в 1,5—5 раз выше по сравнению с почвами Голодной степи, оро шаемыми 13—15 лет. Относительно меньшая уплотненность староорошаемых почв Самаркандского оазиса по сравнению с орошае мыми почвами Голодной степи и Ташкентского оазиса может быть объяснена большей скоростью наращивания пахотного горизонта за счет большого поступления наносов на поля в Самаркандском оазисе, а также различиями д минералогическом составе этих почв.
Н. Г. Минашина и В. А. Молодцов (1965 г.) отмечают, что ос новные изменения водно-физических свойств лессовых пород при орошении происходят очень интенсивно в первые 3—5 лет. В даль нейшем эти процессы сильно замедляются. Большое влияние на уплотнение почв и уменьшение водопроницаемости оказывает оро сительная вода. Уплотнение почв при орошении объясняется явле нием усадки вследствие колебаний величины влажности.
Механический состав орошаемых почв зависит в значительной мере от количества поступающих с оросительной водой наносов. Б Самаркандском оазисе орошаемые почвы представляют собой преимущественно пылеватые суглинки. Легкие почвы размещаются вдоль главных оросителей, а тяжелые — в хвостовых частях оро сительных систем. При длительном орошении формируются пре имущественно песчано-пылеватые среднесуглинистые почвы.
М. А. Орлов (1937 г.) указывал, что в результате поливов су глинистый пылеватый неорошаемый серозем в Самаркандском оази се превратился в глинистую оазисную почву. В ней произошло утя желение '.механического состава вследствие заиления и внесения землистых глинистых удобрений, а также химического и физиче ского выветривания более крупных частиц.
Л
Г л а в а III
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЗЕРАВШАНСКОЙ ДОЛИНЫ
Среди многочисленных факторов, обусловивших формирование четвертичных отложений, в том числе и лессовых пород, наиболее важными являются: климат (резкое колебание температуры в го рах приводило к термическому выветриванию горных пород, а обильное количество атмосферных осадков и действие водных пото ков обусловило смы,в рыхлого материала); тектонические и геомор фологические условия (способствовали разделению территории на горные области и межгорные депрессии, при этом первые служили
областями разрушения горных пород, |
размыва и сноса обломоч |
||
ного материала, |
а вторые — областями его аккумуляции); геологи |
||
ческое строение |
(горные |
породы в |
горной области — источник |
рыхлого материала для |
накопления |
четвертичных отложений); |
гидрогеологическая обстановка (изменение рельефа местности и физико-механических свойств горных пород под влиянием подзем ных и поверхностных вод, которые способствуют развитию ополз ней, обвалов); современные физико-геологические процессы и яв ления, среди которых наиболее важная роль принадлежит хими
ческому, |
биологическому и |
физическому |
выветриванию, эро |
зии и т. д. |
|
|
|
Исследуемая территория расположена на юго-западе Узбеки |
|||
стана и ограничена с севера |
Туркестанским |
хребтом и горами |
|
ГабДунтау, Пистали, Актау, |
Каратау, с юга — Зеравшанским |
||
хребтом |
и Зирабулак-Зиаэтдинскими горами, |
на востоке ее гра |
ница совпадает с государственной границей Таджикской ССР, а на западе — с меридианом Хазалинских теснин.
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Климат. В пределах исследуемой территории господствует кон тинентальный, аридный климат с жарким длинным летом (темпе-
ратура воздуха |
35°С) и умеренной нетптрдулжптольпой~~аимой |
||
(—15°С). |
I |
Гос. публичная |
|
|
научно-техкич»сч.э?> - |
|
|
|
|
библиогока С С С Р У |
|
2-215 |
|
ЭКЗЕ’Г ДЯ-'л |
17 |
|
ЧИТАЛЬПО -С ?/.,“!А |
||
|
|
|