книги из ГПНТБ / Мавлянов, Г. А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород орошаемых территорий Узбекистана

На карте четко отражено размещение площадей Б — III, окайм­ ляющих современную долину и делювиально-пролювиальную рав­ нину.

Район Б — IV включает отдельные площади, расположенные в различных долинах вокруг Каттакурганского водохранилища — у сел. Пенджикент, вдоль р. Санзара, на правом берегу р. Акчадарьи и в современной части у селений Май-Булак и Орто-Бур- гем. Сложены нерасчлененными лессами и лессовидными порода­ ми, не подвергавшимися замачиванию, сильно просадочны. Мощ­ ность их изменяется от нескольких метров до 40—60 м. Они слабо обводнены. Грунтовые воды залегают обычно на глубине более 15 м. Развиты процессы оврагообразования и просадочные явления, а в весенний период возникают селевые потоки разрушительного характера.

Описываемые площади пригодны для легкого типа строитель­ ства с проведением предварительных инженерных мероприятий, предотвращающих просадку пород, оврагообразование и сели.

Район Б— V составляет две значительные территории. Первая, на правобережье рек Акдарьи и Зеравшана, окаймляет современ­ ную аллювиальную долину, вторая расположена в бассейнах рек Туятортор и Санзар. Это предгорные дсхолмленные делювиально­ пролювиальные расчлененные равнины с высотными отметками от 450 до 800 м над уровнем моря.

Территория района расчленена сложной сетью глубоких саев, представлена породами различных литологических комплексов. Одни участки состоят из пролювиальных пород (мощностью от 30 до 60 м), залегающих на каменном лессе или галечниках и конгло­ мератах и не подвергавшихся замочке, другие—из тех же пролю­ виальных лессовых пород, подвергавшихся замочке, мощностью не более 20 м. Грунтовые воды приурочены к нижним толщам лесса или галечникам. Лессовидные породы пластичны. При искусствен­

геологическому подразделению. Включает территорию гор, где раз­ виты главным образом коренные скальные породы. Рельеф горной области сильно расчленен, скалистый, с многочисленной системой ущелий и водоразделов, Геологическое и геоморфологическое строение разнообразно, поэтому территория горной области с уче­ том особенностей рельефа, геолого-литологического сложения с позиций инженерно-геологического районирования делится на че­ тыре района с; присущими им особенностями.

Район В—/ рключает территории, представляющие собой мно­ гочисленные разнообразные сравнительно небольшие участки, сильно расчлененные оврагами и ущельями. Абсолютные отметки колеблются от 1000 до 4000 м над ур. м. Сложены осадочно-мета­ морфическими породами (песчаники, доломитизированные извест­

156

няки, сланцы, ракушники, гипсы, конгломераты, глины). Сильная расчлененность исключает возможность какого-либо строитель­ ства.

Район В—II занимает небольшую территорию на правом бере­ гу р. Зеравшана, напротив Пенджикента, в верхней части его пло­ щади представлены отдельными полосами. Сложены они осадоч­ но-метаморфическими породами (доломитизированные известняки, сланцы, гипсы, конгломераты, глины, мергели). Сланцы, песчаники и конгломераты массивные, высокопрочные, однако и они подвер­ гаются физико-химическому выветриванию на обнажениях. Грун­ товые воды трещинные и межпластовые. Глины обладают водно­ коллоидными связями, высокой влагоемкостью, слабо сопротивля­ ются сдвигающим усилиям.

На территории развиты оползни, оплывины, обдалы, осыпи и карсты. Территория изрезана долинами, оврагами, ущельями вре­ менных потоков и не пригодна для строительства, за исключением отдельных небольших площадок в средней части долины, где так­ же необходима специальная инженерная подготовка.

Район В—III объединяет несколько самостоятельных массивов интрузивных пород: в юго-западной части левобережья и северозападной правобережья р. Зеравшана. Площади интрузивных и эффузивных пород развиты в среднегорье, где отметки поверх­ ности колеблются от 800. до 2000 м над ур. м. Интрузивные породы представлены гранитами, гранодиоритами, габбро, сиенитами и др., а эффузивные—дацитами, порфиритами, спилитами и др.

Гранитоидные породы имеют высокую механическую прочность, местами разбиты мелкими трещинами, а иногда раздроблены до состояния дресвы, обладают кристаллизационными связями, высо­ кой прочностью. Из агентов денудации решающая роль принадле­ жит поверхностным водам и физическому выветриванию. В гранитоидных породах развиты трещинные и поровые грунтовые воды.

Ввиду сильной расчлененности рельефа упомянутые площади для строительства не пригодны. Лишь на отдельных из них воз­ можно строительство при проведении предварительных инженер­ ных мероприятий.

Район В—IV—высокогорье с высотными отметками 2000—4000 м, представляет собой отдельные площади, окаймляющие Зеравшанскую долину. Они характеризуются сильной расчлененностью рельефа с глубокими эрозионными и тектоническими, почти непро­ ходимыми ущельями. Сложены осадочно-метаморфическими поро­ дами, преимущественно песчаниками, сланцами и др. Породы обладают высокой сопротивляемостью сдвигу, но невлагоемкие. Местами среди них встречаются маломощные прослои алевролитов и аргиллитов, которые снижают прочность толщи. На поверхности перечисленные породы подвергаются физико-химическим процес­ сам выветривания и разрушительному влиянию текущих времен­ ных потоков. Из-за сильной расчлененности рельефа и больших высот описываемая территория для строительства не пригодна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для успешного определения характера изменения инженерно­ геологических свойств, состава и состояния грунта в связи с оро­ шением изучались лессовые породы пролювиального генезиса. При этом проведены комплексные анализы: инженерно-геологические, геоморфологические, геологические, почвенные, гранулометричес­ кие, минералогические, химические и др.

Результаты наших исследований, дополненные литературными данными, позволили определить состав, свойства и распростране­ ние пролювиальных лессовых пород и изменение их при орошении.

При орошении площадей частично вымываются воднораствори­ мые соли и минералы, усиливается выветривание слабоустойчивых минералов (полевые шпаты, слюда, ортоклаз, микролин, биотит,, мусковит, альбит, анартит), уплотняются породы, что приводит к изменениям вещественного состава и физико-механических свойств пролювиальных лессовых пород.

1. В результате орошения гранулометрический состав (табл. 3) лессовых пород значительно изменяется: содержание песчаной фракции уменьшается (от 9,27 до 6,92%), глинистой — увеличива­ ется (от 8,95 до 12,14%), пылеватой — почти не изменяется.

2. В лессовых породах на орошаемых территориях процентное содержание полевых шпатов убывает (от 6,95 до 4,19%). Объясня­ ется это тем, что «полевые шпаты в результате почвообразователь­ ных процессов в близких к поверхности земли горизонтах более ин­ тенсивно выветривались, за счет чего происходило увеличение ми­ нералов глин в верхних горизонтах» (Мавлянов, 1958).

3.Валовой химический состав лессовых пород орошаемых и неорошаемых площадей почти одинаков.

4.Содержание карбонатов в пролювиальных лессорых породах колеблется на орошаемых территориях от 17 до 23%, неорошае­ мых—от 19 до 30%.

Уменьшение содержания карбонатов в пролювиальных лессо­ вых породах орошаемых территорий объясняется вымыванием не­ которой их части в процессе орошения грунта. Особенно это на­ блюдается на длительно орошаемых площадях, так как в первые годы орошения вымывания солей практически не происходит, нару­ шается лишь их цементирующая способность.

159

5. Содержание воднорастворимых солей и их состав в пролю­ виальных лессовых породах ц связи с орошением резко изменя­ ются: хлоридные соли почти отсутствуют, а сульфатные имеют подчиненное значение. Карбонатные соли преобладают, поэтому тип засоления пород карбонатный, редко сульфатно-карбонатный. Степень засоления обычно слабая, так как при длительном поли­ ве пород происходят процессы миграции воднорастворимых солей

ив первую очередь вымывание менее устойчивых.

6.Содержание гумуса р орошаемых пролювиальных лессовых породах меньше (0,23%), чем в неорошаемых (0,38%). С глубиной оно уменьшается, особенно в неорошаемых породах. Следователь­

но, процессы гумусирования в верхней лессовой толще происходят интенсивнее (почвенный горизонт).

7. При изучении изменения физико-механических свойств про­ лювиальных лессовых пород в связи с орошением удалось выяс­ нить следующее:

а) влажность орошаемых пород повышается: весовая—22,27%, объемная—16,73%, а неорошаемых—5,83 и 8,30% соответственно.

На увеличение влажности влияет и климат, а также гидрогра­ фическая сеть и близость грунтовых вод от поверхности;

б) объемный вес с орошением также возрастает: в породах орошаемых площадей—1,44—1,51 г/см3, неорошаемых—1,28 г/см3; в) удельный вес лессовых пород зависит от их минералогиче­ ского состава и при орошении увеличивается от 2,73 до 2,75 г/см3; г) величина максимальной молекулярной влагоемкости пролю­ виальных лессовых пород неорошаемых площадей в среднем со­

сельскохозяйственных культур; д) верхний предел пластичности пролювиальных лессо,вых по­

род неорошаемых площадей в среднем составляет 22,58%, ниж­

,. ;е) величина пористости неорошаемых пород выше (53,20%), чем .орошаемых (46,6 %)•

, к8, Мелкоземистый материал для образования пролювиальных пород сносился с Гиссарского, Зеравшанского и Туркестанского хребтов, о чем свидетельствуют постепенное уменьшение песчаной фракции, кремнезема и увеличение глинистой фракции от пред­ горий к равнине.

9.Качественное и количественное содержание микроэлементо

впролювиальных отложениях зависит от количества их в мате­ ринских породах, а также от. способа отложения мелкоземистого материала. Содержание их увеличивается от предгорий к равнине,

концентрация их также возрастает в более мелкозернистых раз­ ностях пород.

Медь, свинец, цинк,, кобальт, никель* ванадий, хром,..марганец концентрируются в пылеватых и глинистых фракциях.

160

10. Кальций, магний, железо и натрий наиболее подвижны в породах, залегающих выше зоны аэрации. Следовательно, основ­ ные процессы накопления элементов в четвертичных отложениях связаны с сингенетической стадией осадков осадкообразования.

11.Распределение химических элементов четвертичных отложе­ ний зависит от тектонических факторов, состава пород, питающих провинций, способа механической дифференциации, связанного прежде всего с характером транспортировки и отложения терригенного материала, а также от форм миграции элементов и их геохи­ мических свойств.

II. Сравнение изменений состава и свойств пролювиальных лес­ совых пород при орошении территории исследуемого района и аналогичных пород Приташкентского, Голодностепского и Ангренского районор показало:

1.По гранулометрическому составу изучаемые породы близки между собой, однако на территории Зеравшанской долины они менее однородны, чем в других районах.

2.По минералогическому составу породы перечисленных райо­ нов отличаются друг от друга: это объясняется различием исход­ ных материнских пород и разными областями сноса. В минерало­ гическом составе пород исследуемого района, в отличие от других, преобладают минералы глин и гидрослюд.

3.Содержание минералов тяжелой фракции в породах нашего района в 10—12 раз меньше, чем в мелкоземах Приташкентского.

4.В породах неорошаемых территорий сравниваемых районов развит сульфатный и карбонатно-сульфатный тип засоления, сте­ пень засоления сильная и средняя; в Зеравшанской долине пре­ обладает карбонатный и карбонатно-сульфатный тип засоления, по степени засоления породы слабозасоленные и незасоленные.

5.Повышенный объемный вес пород орошаемых территорий обусловлен их уплотнением в процессе просадки. Разница в

объемном весе орошаемых и неорошаемых пород упомянутых райо­ нов колеблется от 0,12 до 0,15 г/см5, а в районе наших исследова­ ний не превышает 0,06 г/см5.

6.Естественновесовая и объемная влажность орошаемых по­ род значительно выше, чем неорошаемых (часть инфильтрующей воды задерживается в порах).

7.Величина влажности пород долины среднего течения р. Зеравшана намного ниже, чем пород Приташкентского и Голодно­ степского районов, по-видимому, из-за близкого залегания уровня грунтовых вод.

8.Орошение вызвало просадку (уплотнение) и снижение на 5—7% пористости орошаемых пород.

III. При инженерно-геологическом районировании территории долины среднего течения р. Зеравшана выделены и рекомендованы

определенные площади для строительства гражданских, гидротех­ нических и ирригационных сооружений, выяснена возможность освоения более 0,5 млн. га земель под хлопчатник, рис и др.

ЛИТЕРАТУРА

А б д у л л а е в X. М, [и др.]. Очерки по изучению геологического строения Средней Азии. Ташкент, Изд-во АН УзССР, 1956.

А л и е в а М. М. [и др.]. Содержание и превращение меди и цинка в орошаемых почвах Ферганской долины. Ташкент, 1964.

геологических карт. «Разведка недр», 1937, № 23.

А с к а р о в X. А. О соответствии прогнозов просадочной деформации толщ лес­

Б р о д с к и й А. А. К характеристике глубоких подземных вод рыхлообломочных и глинистых отложений Средней Азии. Ташкент, «Недра Средней Азии»,

162

1952.

В а с и л ь к о в с к и й Н. П., М и н а к о в а Н. Е., П о д о б а Н. В., Б р у к К. И.

Г е р а с и м о в И. П., М а р к о в' К- К- Четвертичная геология. М., 1939.

Г л у х о в И. Г. О соотношении террас и лессов Средней Азии. Тезисы докладов Всесоюзного Международного совещания по изучению четвертичного пе­

элементов в четвертичных отложениях юго-восточной части Каршинской степи. В кн. «Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине». Тезисы

163

ния и процессы бассейнов рек Кашкадарьи и Зеравшана. В сб. «Гидро­ геология и инженерная геология аридной зоны СССР», вып. 2, Ташкент* Изд-во «Фан» УзССР, 1966.

лений средней части бассейна р. Зеравшан. В сб. «Гидрогеология и ин­ женерная геология аридной зоны СССР», вып. 3, Ташкент, Изд-во «Фан» УзССР, 1966.

К а с ы м о в С. М., К а д ы р о в Э. В., У м а р о в М. Р., М у х а м е д ж а -

164

1ленного преобразования рельефа лессовых подгорных равнин Средней Азии. В сб. «Современные экзогенные процессы», ч. I, Киев, 1963.

165