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

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

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