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: 51
Скачиваний: 0
ников, питающихся трещинными и трещинно-карстовыми водами с расходами 50—70 л/сек, малоизменяющимися в течение года.
В низкогорных участках Туркестанского хребта расходы род ников достигают 20—30 л/сек. В районе гор Каратюбе в известня ках палеозоя находятся родники с расходами до нескольких сотен литров воды в секунду, дающие начало ручьям и рекам. Наиболее мощные родники отмечаются на участках тектонических разломов в известняках и на их контактах с другими породами.
Наибольшие расходы всех родников бывают весной, к концу лета расходы уменьшаются или родники совсем пересыхают. Каче ство перечисленных подземных вод хорошее, плотный остаток со ставляет 0,3—0,5 г/л. По минерализации воды относятся к гидро карбонатному типу.
Обильность питания вод в палеозойских породах зависит от степени и характера атмосферного увлажения отдельных участков, при этом большое значение имеет ориентация склонов гор по отно шению к воздушным течениям, несущим влагу.
М е ж п л а с т о в ы е и г р у н т о в ы е ( трещи нн о-п о р о- вые) в о д ы в породах мезо-кайнозоя района связаны с песчани ками, известняками, конгломератами, часто чередующимися с гли нами и мергелями. Такая перемежаемость пластов складчатой структуры дает основание предполагать наличие в толще меловых и третичных отложений нескольких водоносных горизонтов меж пластового типа с областями питания, расположенными в основ ном в окаймлении горных массивов.
Родники, приуроченные к меловым и третичным отложениям,
в большинстве случаев выклиниваются |
в руслах, |
оврагах, имеют |
||
небольшие расходы — от сотых, десятых долей до |
1 л/сек. |
тре |
||
Глубина залегания водоносных |
горизонтов в отложениях |
|||
тичного возраста изменяется от 5—10 до 100 ж, а вблизи гор со |
||||
ставляет более 100 м. |
в |
известняках |
мелового |
воз |
Подземные воды, заключенные |
раста, |
пресные, с плотным остатком до 1 г/л, в гипсоносных песча |
||
никах |
плотный остаток 3—5 г/л. Минерализация |
подземных вод |
|
в отложениях третичного |
дозраста достигает 5 |
г/л. |
|
Г р у н т о в ы е в о д ы |
(поровые) в отложениях четвертичного |
возраста в зависимости от геологического строения и состава от ложений, условий питания, залегания, циркуляции и минерализа ции могут быть разделены на три подгруппы: 1) воды в отложе ниях зеравшанского комплекса (Qiy), залегающие на глубине от 0—2 до 2—10 м; 2) в отложениях сукайтинского комплекса (Qm), от 10 до 15 м; 3) в отложениях карнабского комплекса (Qn), бо лее 15 м.
Воды в отложениях зеравшанского 'комплекса. Эти отложения часто представлены мощным галечником и песком, перекрытыми лессовым суглинком, поэтому они характеризуются обилием грунтовых вод и близким их расположением к дневной поверх ности.
28
с
Большая мощность галечников, хорошая их водопроницаемость дают основание предполагать, что в галечниковой толще содер жатся большие запасы грунтовых вод, образующих общий под земный поток, параллельный течению р. Зеравшана. Минерализа ция этих вод преимущественно карбонатная, плотный остаток из меняется от 0,3 до 5 г/л.
Питание грунтовых вод в пределах аллювиальных террас в ос новном связано с фильтрацией из рек, каналов и полей орошения, частичное пополнение запасов их происходит за счет атмосферных осадков.
Режим источников питания грунтовых вод в общих чертах ха рактеризуется следующими элементами: 1) высокое стояние зер кала грунтовых вод отмечается во второй половине мая по июль
включительно, максимум |
— конец июня — начало |
июля; 2) низ |
||
кое залегание грунтовых |
вод приходится на время с октября по |
|||
первую половину мая, минимум —на начало |
мая; |
3) |
годовая ам |
|
плитуда колебания уровня грунтовых вод от |
1 до 2 л |
и более. |
||
Грунтовые воды в аллювиальных отложениях |
широко исполь |
зуются для водоснабжения населенных пунктов.
Глубина залегания грунтовых вод весьма различна: на I и II террасах — от 0,5 до 5,0 м, на IV — от 5—10 до 20—30 м, в вершин ной части конуса выноса—более этого. К периферии конуса выно са р. Зеравшана глубина залегания грунтовых вод постепенно уменьшается, воды приближаются к поверхности земли и в кон цевой части выклиниваются в виде источников.
Воды в отложениях сукайтинского комплекса. Пролювиальные отложения, слагающие предгорные покатые волнистые равнины, имеют хотя и маломощный, но сплошной водоносный горизонт, сток которого направлен от предгорий к современной долине р. Зе равшана. В районах, прилегающих к предгорным массивам, где пролювиальные отложения представлены крупнообломочным ма териалом, существуют благоприятные условия для подземного сто ка. Кроме того, значительная часть грунтовых вод формируется за счет поверхностных водотоков, стекающих с горных массивов. По качеству эти воды несколько отличны от вод вмещающих отложе ний зеравшанского комплекса, среди них выделяются пресные и слабосолоноватые. Плотный остаток достигает 2 г/л, минерализа ция карбонатная.
Воды в отложениях карнабского комплекса развиты в районах,
прилегающих к предгорным массивам, где пролювиальные отложе ния представлены главным образом крупнообломочным материа лом, создающим благоприятные условия для подземного стока, обусловливающего до некоторой степени большие глубины залега ния грунтовых вод (до 30 ж и более).
С удалением от предгорий к долинной части р. Зеравшана бла годаря изменению гранулометрического состава пород создаются условия, затрудняющие подземный сток, что на некоторых участ
29
ках вызывает приближение уровня грунтовых вод к дневной по верхности.
Грунтовые воды д отложениях карнабского комплекса харак теризуются довольно пестрой минерализацией. Во многих случаях это пресные воды гидрокарбонатного, реже сульфатного типа. На некоторых участках, в частности между станциями Нагорная и Зирабулак, западнее ст. Малик, грунтовые воды на вкус соленые и горько-соленые, с плотным остатком около 5 г/л, с сульфатной и хлоридной минерализацией, используются в основном для водопоя скота.
Грунтовые воды ,в четвертичных отложениях местами оказы вают значительное влияние на изменение рельефа местности, а так же на физико-механические свойства горных пород. При совмест ном воздействии силы тяжести грунтовых вод на крутых берегах оврагов и отчасти магистральных каналов, а также на высоких ус тупах древних речных террас образуются оползни. Кроме того, грунтовые воды вызывают заболачивание отдельных участков рек Акдарьи, Карадарьи, крупных саев, а обильный и неупорядочен ный пропуск воды по оросительной системе в период высокого стояния зеркала грунтовых вод приводит к полному насыщению верхних горизонтов лессовых отложений.
Грунтовые воды влияют также на состояние грунтов. В зоне капиллярного поднятия лессодые грунты подвергаются уплотнению под действием веса вышележащей толщи.
В результате деятельности грунтовых вод в местах обеспечен ного оттока происходит вымывание солей из почв грунтов, а там, где затруднен отток, образуются солончаки, отмечается засоление верхней части толщи пород.
ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ
Среди современных физико-геологических процессов и явлений в бассейне р. Зеравшана наиболее развиты выветривание, эрозия, оврагообразование, оползни, карсты, просадка, заболачивание и т. д. Эти основные природные факторы способствуют формирова нию лессовых пород. При этом наиболее важная роль принадле жала химическим, биологическим и физическим процессам выве
тривания. |
|
|
интенсивно |
проявляется |
Х и м и ч е с к о е в ы в е т р и в а н и е |
||||
в условиях влажного климата. Оно имеет большое |
значение в |
|||
образовании первичных |
материалов |
при |
формировании лессовых |
|
пород. В этой связи К. |
И. Лукашев |
(1956) выделяет |
зональные |
типы химического выветривания.
Литогенная кора выветривания и ее продукты по минералоги ческому составу аналогичны материнским породам и отлагаются
вблизи них. |
приводя |
Силикатное выветривание протекало в кислой среде, |
|
к уменьшению образования первичных минералов кварца, |
поледых |
30
Шпатов, влюд и др. и увеличению — вторичных глинистых минера лов. Силикатно-карбонатное выветривание тесно связано с актив ной ролью магния и особенно кальция.
Кальций определяет нейтральную или слабощелочную реакцию'
природных вод, |
влияет на свертцвание коллоидов, мигрирующих |
|||
в почвогрунты. |
Эти процессы |
не способствуют |
полному |
выносу |
щелочно-земельных оснований. |
В зависимости |
от степени |
влаж |
|
ности кальций, |
продвигаясь в толще коры выветривания, |
оказы |
вает решающее влияние на лессообразование и его свойства. Силикатно-хлоридно-сульфатное химическое выветривание про
исходит за счет подвижных элементов и соединений (S04C1, Са, Mg,Na). Среди легкоподвижных наиболее распространены галит,, мирабилит, гипс и др., а также Si02, А120 3, Fe20 3, входящие в сос тав глинистых минералов (гидрослюда, монтмориллонит и др.).
В результате силикатко-феритного и оалитного типов выветри вания образуются типоморфные минералы (гидратные окислы аллюминия, железа и др.), придающие породам красный цвет. Формирование подобных грунтов возможно в таких районах, где господствует теплый, засушливый климат, произрастает лесокус тарниковая растительность и распространены третичные мергели,, известняки, глинистые сланцы, песчаники и др.
Процессы химического выветривания в горной и предгорной зонах играют важную роль д подготовке каменного материала для формирования лессовых пород. Наиболее интенсивному хими ческому выветриванию подвергались крупнокристаллические гра-
нитоиды. Продукты их |
выветривания — кварц, полевые шпаты,, |
слюды и др.—основные составляющие лессовых пород. |
|
Б и о л о г и ч е с к о е |
в ы в е т р и в а н и е горных пород играет |
значительную роль в процессах лессообразования. Бактерии, гриб ки, лишайники, водоросли и т. д., развиваясь на поверхности гор ных пород, разрушают их своими кислотами; это служит началом процессов выветривания и почвообразования. Упомянутые микро
организмы способны разлагать атмосферную |
углекислоту и усва |
ивать углерод, тем самым создавая новые геохимические условия |
|
в почвах. Большое значение имеют мертвые |
растительные и жи |
вотные остатки, а также микроэлементы (бор, молибден, кобальт, марганец и др.), которые активизируют биохимические процессы, влияют на обмен веществ микроорганизмов и способствуют их на коплению.
Ф и з и ч е с к о е в ы в е т р и в а н и е —разрушение горных пород без изменения их минералогического состава. В горной области из осадочных метаморфических, интрузивных и эффузивных комплек сов пород создавался денудационно-эрозионный материал, опреде лявший минералогический химический состав и механические свой ства леосов. Основная роль при этом принадлежала суточным ко
лебаниям температур, количеству атмосферных |
осадков, а так |
же степени тектонической нарушенности горных |
порош и т. д; |
(рис. 2, 3). |
|
|
ЗГ |