книги из ГПНТБ / Мавлянов, Г. А. Инженерно-геологические свойства лессовых пород орошаемых территорий Узбекистана
.pdfках 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 |
Г л а в а IV
РАЗМЕЩЕНИЕ ЛЕССОВЫХ ПОРОД В ЗЕРАВШАНСКОЙ ДОЛИНЕ
Средняя часть долины р. Зеравшана представляет собой меж горную региональную впадину синклинального строения.
В нижнечетвертичную (азкамарскую) фазу денудации (Qi) в предгорной области накапливался преимущественно грубообло мочный материал, а вместе с ним и мелкозем, послуживший мате риалом для формирования «каменного лесса».
В среднечетвертичную (карнабскую) фазу денудации (Qn) в долине развирались древние конусы выноса р. Зеравшана. Ка менный материал, выносимый потоками реки, отлагался в опреде ленной последовательности: валуны, грубообломочный материал,
галечники — в основном |
в головной |
части конуса, значительно |
меньше — в центральной, |
вдоль русел |
мощных потоков, а в ниж |
них частях конусов интенсивно накапливались мелкоземные лессо вые образования.
Одновременно с крупными конусами выноса реки формирова лись боковые мелкие, но весьма многочисленные, которые, слив шись, образовали единый предгорный шлейф. Они возникали за счет обломочного материала, накопленного у подножья горных хребтов и перенесенного постоянными и временными водными по токами.
В верхнечетвертичную (сукайтинскую) фазу денудации (Qm) происходило обновление неотектонических процессов с поднятием территории средней части долины р. Зеравшана. В результате эро зионная роль реки резко возросла и она начала врезаться в древ ние отложения (Qi—Qn) конусов выноса. В верхней и сред ней частях аллювиальная терраса по течению реки выходит за пределы Самаркандской котловины, образуя конус выноса р. Зе равшана.
Таким образом, начиная со среднечетвертичного и включая со временный период в Зеравшанской долине широко развиваются аллювиальные лессовидные породы. В карнабский и сукайтинский этапы на больших площадях формировались пролювиальные лес совидные породы, в меньшей мере—делювиальные и элювиальные.
Следовательно, отложения четвертичного периода разделяются
35
на четыре разновозрастных комплекса: нижнечетвертичный (азкамарский Qi), среднечетвертичный (карнабский Qn), верхне четвертичный (сукайтинский Qm) и современный (зеравшанский Qiv). В каждом из них присутствуют лессовые породы различного
происхождения |
(пролювиальные, делювиальные, элювиальные |
и аллювиальные), |
соответствующие генетической классификации |
Г. А. Мавлянова |
(1958). Кроме перечисленных выше лессодых по |
род, в горной и предгорной областях довольно широко распро
странен «каменный лесс». |
мергели), по мнению Г. А. Мавля |
|
К а м е н н ы й |
л е с с (шох, |
|
нова (1950) и М. |
3. Назарова |
(1968), является древним аналогом |
лесса. Условия формирования его сложны и до сих пор полностью не установлены. Каменный лесс, как и пролювиальный, приуро чен только к периферийной части пролювиальных отложений. Встречается преимущественно р горной и предгорной областях: выше Пенджикента на правобережье р. Зеравшана, по бортам канала Туятортар и в районе кишл. Учкора, а также на правобе режье р. Санзара, вблизи кишл. Каракчи.
Каменный лесс в большинстве залегает под мощной толщей лесса карнабского цикла осадконакопления. Видимая мощность его выше Пенджикента достигает 10 м.
М. 3. Назаров (1962) описывает признаки каменного лесса: цвет желто-серо-палевый, пористость низкая, макропоры почти отсутствуют, ясной слоистости не наблюдается, гранулометриче ский состав однороден, преобладает пыледатая фракция, способен образовывать вертикальные отдельности, при нагрузках деформа ция не происходит, имеет площадное распространение и большие мощности, как и лессовые породы.
Г. А. Мавлянов (1958) пришел к выводу, что свойства лесса и лессовидных пород зависят от действия воды и давления выше
лежащих толщ: каменный лесс, шох |
или |
мергель |
образовались |
||
в результате совместного |
воздействия |
длительное |
геологическое |
||
время воды и давления вышележащих толщ на лесс. |
|
|
|||
П р о л ю в и а л ь н ы й |
л ес с широко распространен в пределах |
||||
слабопокатой долнистой |
равнины в районе |
Майбулака |
и право |
||
бережья р. Санзара, где он слагает поверхность III, |
IV |
и V над |
|||
пойменных террас. Видимая мощность его достигает 60 м и более, возраст соответствует карнабскому циклу накопления (Qn). По верхность отложений лесса в направлении от гор к долине сильно
изрезана глубокими еаями (рис. 5, 6 ).
На участке Рахматабад в шурфе 7 вскрыт лесс палево-желто ватого оттенка, высокопористый, с макропорами до 0,5 см в диаме тре, пылеватый, воздушно-сухой, изредка с корнями растений. На глубине 3 м встречены отложения гипса.
На участке Каттакуртан в шурфе 8 зарегистрирован лесс серо вато-желтого цвета, сухой, плотный, с вертикальными трещинами, на глубине 1 м становится желтым, встречаются прослойки гипса. С глубиной естественная влажность породы увеличивается.
36
