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: 78

Скачиваний: 0

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

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