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

галечника, щебня, гравия, дресвы и песка. Породы прослежены на протяжении многих километров вниз по Зеравшану, вскрыты скважинами 74, 72, 146, 89, 134, 106 (рис. 11).

Выше по разрезу залегает мощная толща пролювиальных лес­ совидных пород Qh с включениями гравия и песка. Мощность этих пород северо-западнее ст. Джума превышает 160 м. Они образуют котлован громадных размеров, вскрыты скважинами 72, 146, 89, 134, 106. Ниже по течению р. Зеравшана, начиная от Каттакурганского водохранилища породы сменяются пролювиальными лессо­ выми образованиями (суглинками, супесями). По данным скважин 117, 64, 69, мощность их превышает 120 м.

Далее по разрезу залегают пролювиально-делювиальные грубо­ обломочные породы карнабского комплекса мощностью до 10 м. На них лежат пролювиально-делювиальные лессы и лессовидные

лювиальные лессовидные породы сукайтинского комплекса с вклю­ чениями гравия и песка. Перечисленные три горизонта лессовых пород вскрыты буровыми скважинами 72, 146, 89, 134.

В начале продольного профиля на поверхности обнажаются пролювиально-делювиальные лессовые породы среднечетвертично­ го возраста (Qn) мощностью на более 10 м. Ниже по течению р. Зеравшана они сменяются пролювиальными лессовидными по­ родами сукайтинского комплекса. В этой части профиля их мощ­ ность превышает 10 м. Они распространены на значительном рас­ стоянии вниз по течению р. Зераршана.

Далее на продольном профиле (рис. 11) отражены аллювиаль­

ются маломощные толщи лессовидных пород карнабского и сукай­ тинского комплексов.

Северо-западнее ст. Джун начиная от скважины 106 и ниже по течению р. Зеравшана обнажается мощная толща пролювиаль­ ных лессов и лессовидных пород Qn—Qm с редкими линзами пес­ ка и гравия. Эти породы вскрыты -скважинами 106, 107, 117, 63,

64.Мощность колеблется от 10 до 30 ж и более.

Втаблице профиля приведены некоторые данные, показываю­ щие весьма различный механический состав и свойства пород, одна­ ко делать какие-либо выводы по этим данным нет оснований. Лабо­ раторным исследованиям подвергалось различное количество образ­ цов — от 2 до 32. Ясно, что результаты не могут быть равноцен­ ными. Они дают лишь общее представление о физико-механиче­ ских свойствах лессовидных пород.

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

Вгенетическом отношении четвертичные отложения представ­ лены преимущественно пролювиальными, аллювиальными, делю­ виальными и элювиальными лессовыми породами. Каждому гене-

51

ние изменений вещественного состава пролювиальных лессовых пород при орошении. Кроме своих материалов, мы использовали некоторые результаты анализов из работ С. М. Касымова (1963) и М. X. Хашимова и др. (1967).

Леосовые породы района изучались с учетом особенностей зо­ нального их формирования и распространения. Например, в гор­ ной зоне они развиты незначительно, на водоразделах и в пони­ женных местах — в виде отдельных пятен и островков. Причем ус­ ловия их накопления и формирования аналогичны таковым в пред­ горной зоне. Поэтому для описания вещественного состава лессо­ вых пород упомянутые две зоны объединены в одну — горную.

Выше отмечалось, что процессы химического разложения и фи­ зического разрушения горных пород просходят постоянно. Однако степень интенсивности их в разных физико-климатических условиях различна. Например, в бассейне р. Зеравшана ярко выражены гор­ ная и равнинная зоны, где абсолютные отметки, рельеф, климат, условия разрушения горных пород и накопления осадков раз­ личны. В этой связи нами изучался характер изменения веществен­ ного состава лессовых пород в зависимости от зонального их на­ копления в горной и равнинной частях Зеравшанской долины. Здесь же рассматриваются различные особенности вещественного состава, характерные для каждого генетического типа с учетом их возраста. Степень изученности состава различных генетических типов лессовых пород далеко неодинакова. Поэтому и полнота их описания разная.

Гранулометрический состав определяет количественное содер­ жание частиц неодинаковых размеров, выраженное в процентах от веса исследуемой породы. Гранулометрический анализ дает возможность уточнить структурную характеристику пород и подготовить их для минералогического и химического анализов пу­ тем разделения на фракции по размерам частиц, которые могут иметь диаметры: 0,10—0,05 мм, 0,05—0,01 мм, 0,01—0,005 мм, 0,005—0,001 мм и менее.

54

постоянным гранулометрическим составом: песчаная фракция составляет 14%, глинистая — 13%, пылеватая — 73% (табл. 5).

П р о л ю в и а л ь н ы й л е с с (Qii) на правобережье р.Зеравшана менее однороден: пылеватых частиц—79%, песчаных—13%,

Рис. 12. Гранулометрический состав пролювиального лесса бас­ сейна р. Зеравшана:

1—шурфы и место взятия обрззца.

фракция колеблется от 64 до 80% (в среднем 76%); песчаной—13—

пространены в правобережной части Зеравшанской долины; грану­ лометрический состав их: песчаная фракция—13%, пылеватая— 80%, глинистая—7%. Породы, развитые в левобережной части Зе-

55

равшанской долины, менее однородны по гранулометрическому составу: содержание пылеватых частиц в них колеблется от 60 до 81% (в среднем равно 77%), песчаных— 14, глинистых — 9% (рис. 13).

Э л ю в и а л ь н ы е л е с с о в и д н ы е п о р о д ы (Qn) отлага­ лись преимущественно д горах и предгорных районах. Грануломе­ трический состав их в различных пунктах неодинаков. Среднее коли-

■Глина

Рис. 13. Гранулометрический состав пролювиальных пород бас­ сейна р. Зеравшана:

Г—шурфы и место взятия образца; 2 —скважины, место взятия пробы.

чество пылеватой фракции составляет 75%, песчаной—12%, гли­ нистой—13%.

П р о л ю в и а л ь н ы е л е с с о в и д н ы е п о р о д ы (Qm), распро­ страненные на правобережье р. Зеравшана, в основном пылева­ тые: песчаная фракция составляет 11%, пылеватая—80%, глини­ стая-— 9%, на левобережье гранулометрический состав их почти та­ кой же: песчаных частиц—12%, пылеватых—77%, глинистых—11 %.

Гранулометрический состав лессовидных пород (Qm) равнин­ ной части долины в целом наиболее однороден. В пролювиальных лессах и лессовидных породах Qn и Qm содержание песчаной фракции колеблется от 13 до 16%, пылеватой—от 77 до 80%, гли­

56

неоднородны, процент пылеватой фракции в них колеблется в пре­ делах 60%, песчаной—24,5% глинистой—15%.

А л л ю в и а л ь н ы е л е с с о в и д н ы е п о р о д ы (Qin) одно­ родны с резким преобладанием пылеватой фракции;—73%, пес­ чаная составляет 12%, глинистая—15%.

Гранулометрический состав аллювиальных лессовидных пород зеравшанского комплекса (Qiv) менее однороден с повышенным содержанием песчаной фракции—16%, содержание пылеватой рав­ но 72%, глинистой—12%.

Вгруппе лессов наиболее однородные породы: пылеватая фрак­ ция в них равна 79,5% (Q n)— 79% (Qrn), что, по-видимому, объясняется постоянством областей их питания (материнских по­ род) и условий формирования. В более грубозернистых каменных

иделювиальных лессах содержание пылеватой фракции соответ­ ственно равно 73 (Qn) и 76% (Qm); это, возможно, обусловлено менее благоприятной обстановкой и более коротким периодом их формирования.

Вгруппе лессоридных пород, как и лессов, наиболее однородны пролювиальные как среднечетвертичного (пылеватая фракция—

78,5%), так и верхнечетвертичного (78,5%) возраста. Эти показа­ тели меньше, чем у лессов того же генезиса, на 1,0 (Qn) и 0,5% (Qm) соответственно. Наименее однородны элювиальные (75% — Qii) и аллювиальные (73%— Qm, 72%—Qiv ) лессовые породы.

Рассмотрим гранулометрический состав каждого генетического типа лессовидных пород (сводные средние величины) в зональном разрезе (табл. 7). Элювиальные, делювиальные и пролювиальные лессы и лессовидные породы карнабского комплекса наиболее од­ нородны. Содержание песчаной фракции колеблется от 12 до 16%, пылеватой — от 72 до 76%, глинистой—от 9 до 15%.

Гранулометрический состав пролювиальных и аллювиальных лессовидных пород сукайтинского и зеравшанского комплексов менее однороден, с повышенным содержанием песчаной фракции— 17—32%. Содержание пылеватой фракции колеблется от 55 до 70%, глинистой — более равномерно— 12—14%.

Гранулометрический состав лессовидных пород равнинной зоны в целом наиболее однороден. В пролювиальных лессах и лессовид­ ных породах карнабского и сукайтинского комплексов количество песчаной фрации колеблется от 10 до 15%, пылеватой — от 75 до 80% и глинистой — от 8 до 11%. В гранулометрическом составе аллювиальных лессовидных пород зеравшанского комплекса доля песчаной фракции увеличивается от 12 до 16% и глинистой — от 12 до 15%, в то же время уменьшается пылератой от 73 до 70%.

57

Итоговые величины гранулометрического состава лессовых по­

Средние величины гранулометрического состава лессовых пород по зонам бассейна р. Зеравшана

метрический состав различных генетических типов лессовых пород неорошаемых площадей относительно однороден. Содержание песчаной фракции в них 10—18%, пылеватой — 69—80% и глини­ стой —7—13%.

Гранулометрический состав лессовых пород орошаемых площа­ дей менее однороден: сумма фракций -значительно колеблется: песчаной — от 15 до 25%, пылеватой—от 64 до 74% и глинистой— от 10 до 16%. Наиболее резкое увеличение содержаний песчаной и глинистой фракций и уменьшение пылеватой отмечается в ал­

58

лювиальных лессовых породах сукаитинского и зеравшанскогз комплексов.

Средние величины гранулометрического состава неорошаемых пород отличаются от таковых орошаемых. Так, в орошаемых по­ родах процент песчаной фракции увеличился на 2,8, глинистой — на 2,5, пылеватой уменьшился на 5,6 (рис. 14).

М и н е р а л о г и ч е с к и й с о с т а в лессовидных пород опре­ делялся после гранулометрического анализа из фракций крупнее 0,005 мм иммерсионным методом с по­ мощью поляризационного микроскопа

(табл. 9).

Каменный лесс в легкой фракции содержит до 40% кварца, до 22% по­ левых шпатов, до 10% слюд, 12% гли­ нистых минералов и т. д. Состав тяже­ лой фракции: магнетит, ильменит, ли­ монит, гематит, гранат, циркон, турма­ лин, сфен, мусковит, хлорит и др. Сре­ ди минералов с удельным весом более 2,75 преобладают магнетит и ильменит

(10,20%), лимонит и гематит (0,19%)

идр.

Впролювиальном лессе (Qn) лег­ кая фракция достигает 82,5 % - Основ­ ные породообразующие минералы: кварц (40%), полевой шпат (19%), слюды (11,5%), глинистые минералы (9%). Состав минералов тяжелой

Содержание легких и тяжелых минералов закономерно изме­ няется от гор к долине. Так, легкие минералы в верхней части до­ лины составляют 78%, в средней—80, в концевой—89% (кварц соответственно—37, 42 и 43%). Количество полевых шпатов от гор к долине уменьшается — 20, 16, 14%. Аналогичная картина наблю­ дается и в отношении других минералов. Содержание тяжелых минералов также постепенно снижается от 4,5 до 2,6% в направ­ лении от верхней части к нижней.

Делювиальный лесс (Qn) содержит легкой фракции 87%, кварца—42%, полевых шпатов—25%, глинистых микроагрегатов— 12%, слюды—6%. В составе минералоц тяжелой фракции (от

59

0,87 до 3,18%) преобладают эпидот, магнетит, ильменит, турма­ лин и др.

Пролювиальные лессовые породы (Qn—Qm) состоят в основном из минералов легкой фракции (80,4—87,0%); из них основную мас­ су составляют: кварц — 39—40,3%, полевые шпаты—10—20%, слюды — 8—15%, глинистые минералы— 16—19,5%. Среди мине­ ралов тяжелой фракции больше гематита, лимонита, магнетита, ильменита, эпидота и др.

Т а б л и ц а 9

Среднее содержание минералогического состава по возрасту и генезису

Минералогический состав лессовидных пород показывает, что область .их сноса сложена породами различного состава.

Делювиальные лессовидные породы по минералогическому со­ ставу аналогичны делювиальному лессу.

Элювиальные лессовидные породы (Qn) состоят в основном из легкой фракции (>86% ), в которой кварц составляет 42,5%, поле­ вые шпаты — до 22%, слюды — 10%, глинистые минералы— 12% и др. Тяжелая фракция представлена преимущественно минерала­ ми группы магнетита, ильменита, лимонита, гематита и др.

Аллювиальные лессовидные породы слагаются главным обра­ зом минералами легкой фракции (от 88,6 до 93%). Основные из

61