Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




20.11.2019


01.11.2019


01.11.2019


25.09.2019


14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019





Яндекс.Метрика
         » » Эоловые отложения

Эоловые отложения

13.12.2017

Они связаны с аккумулятивной деятельностью ветра. Такое происхождение, по мнению многих исследователей, имеют лёссы, широко распространенные на юге европейской части России, в Средней Азии, в Западной и Восточной Сибири и в других районах России. Типичными эоловыми образованиями являются барханные и дюнные пески пустынь и полупустынь, морских и озерных побережий и т. д. По вопросу о способе образования лёсса существует ряд гипотез, из которых широкой известностью пользуется эоловая. В разработке этой гипотезы большая роль принадлежит В.А. Обручеву, по мнению которого лёсс представляет собой породу, образовавшуюся в результате накопления атмосферной пыли на сухой травянистой степи в условиях сухого климата. Пыль, осевшая в степях, под влиянием почвообразовательных процессов превращается в лёсс со всеми свойственными ему признаками.

Рассматривая источники поступления пыли, В.А. Обручев отмечает, что лёсс может состоять из пыли, принесенной ветрами с поверхности пустынь, окаймлявших ледниковые покровы Европы и Азии во время ледниковых эпох и представлявших обширные площади морен и флювиогляциальных отложений, которые подвергались высыханию и выветриванию. Лес может состоять также из пыли, вынесенной ветрами из пустынь, как современных, так и ранее существовавших, но не связанных с оледенениями. В этом случае пыль образуется в результате выветривания и развеивания продуктов выветривания разнообразных коренных пород, делювия на склонах, пролювиальных отложений, аллювия сухих русел и др. В отличие от первичного лёсса, т. е. породы, образовавшейся эоловым путем, В.А. Обручев выделяет вторичный лёсс или лёссовидные породы, имеющие облик лёсса, но образовавшиеся делювиальным, пролювиальным, аллювиальным и другим путем (табл. IV-3).
Однако следует отметить, что установление генезиса лёссовидных пород часто затруднительно и поэтому отличить их от лёссов практически бывает просто невозможно. Это в основном и явилось причиной появления различных точек зрения на условия образования их в тех или иных районах. В этом многие исследователи видят и подчеркивают суть лёссовой проблемы.

He разделяя такого понимания лёссовой проблемы, отметим, что так как лёссовидные породы отличить от лёссов часто очень трудно или даже невозможно, целесообразно и правильно рассматривать их как единую группу лёссовых пород, как единый самостоятельный петрографический тип континентальных отложении, формирующихся при о пределе иных условиях диагенетических изменений эоловых, делювиальных, пролювиальных, аллювнальных и других осадков и образований в климатических условиях недостаточного увлажнения, развития степной растительности и фауны и определенного типа почвообразовательных процессов.

Формирование свойств лёссовых пород, как и любой другой осадочной породы, состоит в подготовке рыхлого материала, его переносе, накоплении, преобразовании в породу и ее изменении в недрах Земли. Геологические процессы на этих этапах в совокупности и формируют состав, строение и важнейшие свойства лёссовых пород. Развитие этих геологических процессов определяется: 1) климатическими условиями, в которых происходила подготовка рыхлого материала при выветривании различных горных пород в области сноса; 2) новейшими и современными тектоническими движениями, проявляющимися через рельеф, его энергию, градиенты, оказывающими влияние на интенсивность переноса и переработки рыхлого материала, его интеграцию и дифференциацию и направленность аккумуляции (т. е. прогрессивность или регрессивность осадочного процесса); 3) составом и состоянием разнообразных исходных пород, из которых происходит образование рыхлого материала лёссовых пород и в петрографическом составе которых в большей или меньшей степени проявляются унаследованные признаки исходных горных пород; 4) климатическими условиями области накопления рыхлого материала и его преобразования в лёссовые породы при литификации, и в первую очередь на ее первом этапе при диагенезе, когда формируются важнейшие их внешние признаки, макропористость, происходит «вызревание» состава и строительных качеств.

На основании анализа многочисленных данных наблюдений можно сделать вывод, что формирование лёссовых пород и их свойств, как и любых других осадочных пород, происходит при взаимодействии следующих процессов: разрушения исходных пород и сохранения наследственных признаков в петрографическом составе; дифференциации и интеграции и переработки рыхлого материала при его переносе; окончательном «вызревании» гранулометрического и минерального состава при аккумуляции и диагенезе; гравитационного и геохимического уплотнения и недоуплотнения и образования макропористости в лёссовых породах. Такова суть диалектики развития процессов формирования лёссовых пород. He следует отдавать предпочтение каким-то одним процессам при изучении условий формирования лёссовых пород и их свойств, их необходимо рассматривать в комплексе.

Отмечая влияние генезиса осадков на формирование свойств лёссовых пород, необходимо обратить внимание на то важное значение, которое в этом отношении имеет этап литификации, т. е. этап превращения континентальных осадков в лёссовые породы, и затем изменение лёссовых пород в земной коре.

Лёссовые породы обладают многими характерными признаками, описание которых приведено в многочисленных работах, в том числе у В.А. Обручева, И.Н. Трофимова, В.А. Приклонского, Г.А. Мавлянова. Автором в работах 1968, 1970, 1977 гг. и др. также приведено описание внешнего облика, состава, строения и свойств лёссовых пород и особо отмечено, что степень выраженности лёссовых признаков и свойств в известной мере определяется способом и условиями накопления осадков, из которых они сформировались. Наиболее благоприятными в этом отношении являются условия накопления осадков эоловым путем, менее благоприятными — делювиальным и пролювиальным и наихудшим — аллювиальным.

Довольно подробную характеристику лёссам как петрографически самостоятельной группе пород континентального происхождения дал геолог И.Н. Трофимов. По его наблюдениям, а также по нашим данным и данным многих других геологов, лёссы обладают рядом следующих характерных и довольно устойчивых признаков и свойств: 1) цвет от желтовато-серого до бурого разных оттенков; 2) сложение рыхлое вследствие высокой пористости, наличия макропор и иногда крупных ходов землероев; 3) отдельность столбчатая; 4) минеральный и механический состав не связан с составом местных подстилающих пород, в них преобладают пылеватые (алевритовые) частицы, содержание которых достигает 90—95 %;

5) строение толщ однородное, местами со следами неясной слоистости, выражающейся в неравномерном вертикальном распределении отдельных признаков и в изменении гранулометрического состава; 6) распространение региональное при покровном залегании на различных орографических элементах, независимо от гипсометрического положения последних; 7) обычно значительное содержание солей, главным образом карбонатных и сульфатных; 8) в сухом состоянии обладают большой связностью, обеспечивающей хорошую устойчивость вертикальных откосов; 9) водопроницаемость значительная, причем в вертикальном направлении, вследствие наличия вертикальных канальцев, трещин и местами ходов землероев, она выше, чем в горизонтальном; 10) очень быстро размываются и легко размокают в воде; 11) избыточное увлажнение резко уменьшает их механическую прочность и у просадочных разностей вызывает деформации уплотнения.

Из приведенных данных видно, что лёсс обладает рядом характерных признаков; из них с инженерно-геологической точки зрения особенно важны следующие: 1) макропористость, 2) высокая пылеватость, 3) часто высокое содержание солей, главным образом карбонатных и сульфатных, 4) легкая размываемость и размокаемость, 5) склонность к просадкам при увлажнении, 6) условия залегания в виде мощных толщ и покровов. Эти признаки являются следствием своеобразных условий образования лессового материала и последующего его изменения при литификации.

Важнейшим обязательным диагностическим признаком лёссовых пород является их макропористость. Она определяется наличием макропор в форме трубочек, канальцев и других видимых невооруженным глазом пустот, пронизывающих породу в вертикальном направлении. При отсутствии макропористости в породе континентального происхождения, даже если у нее имеются другие, казалось бы, характерные признаки лёссовой породы (состав, окраска, отдельность и др.), не следует ее относить к этому типу. Поэтому при изучении лёссовых пород необходимо в первую очередь обращать внимание на их текстуру и главным образом на макропористость, размер макропор, их форму, ориентировку, количественное распределение в породе по простиранию и глубине, характер поверхностей (открытые они или выполнены каким-либо материалом), на оплывание стенок и исчезновение макропор.

Гранулометрический состав лёссовых пород, как было отмечено выше, достаточно характерен. В них преобладают пылеватые (алевритовые) частицы, содержание которых достигает 75—80 и даже 90—95 %. Такой состав лёссовых пород наблюдается буквально повсеместно, где бы они ни были распространены, и на самых различных глубинах залегания слагаемых ими слоев, толщ и покровов. Все это показывает, что лёссовые породы являются примером среди разнообразных осадочных обломочных и глинистых пород в том отношении, что их гранулометрический состав достиг оптимального вызревания.

Кривая распределения фракций лёссовых пород одновершинна, одномодальна, симметрична, крутосклонна, имеет малый разброс предельных фракций, характеризует гомогенный, наиболее зрелый их гранулометрический состав. В петрографии осадочных пород такие рафинированные кривые распределения, т. е. «очищенные» от примесей других фракций, считаются откликом на природную механическую дифференциацию рыхлого материала в процессе образования осадочных пород.

Скорость формирования гранулометрического состава осадков зависит от количества расходуемой энергии при том или ином способе образования осадочных пород. В лёссовых породах вызревание гранулометрического состава происходит, по-видимому, на всех этапах их формирования: при подготовке рыхлого материала, при его транспортировке, накоплении и диагенетическом преобразовании. На всех этапах заметное влияние на переработку рыхлого материала оказывают морозные процессы.

При переносе рыхлого материала ведущая роль в формировании гранулометрического состава лёссовых пород принадлежит его дифференциации и имеют значение наследственные факторы. При аккумуляции и диагенезе главное значение имеют процессы интеграции, проявляющиеся в формировании структурных связей в осадке и породе и соответственно водоустойчивых н водонеустойчивых агрегатов. Любопытно, что формирование гранулометрического состава лёссовых пород сопровождается и формированием минерального состава их доминирующей алевритовой фракции, в которой всегда основную роль играет такой устойчивый против выветривания и механического разрушения минерал, как кварц.

Из сказанного следует, что гранулометрический состав лёссовых пород формируется в результате совокупного действия различных процессов.

Лёссовые породы обычно водонеустойчивы, они легко и быстро размокают и размываются. Поэтому в районах их распространения широко развиты овражно-балочные явления, образование сплывов и оползней и солифлюкционные подвижки. Наиболее важная их особенность состоит в склонности многих разностей к просадкам. Просадочные явления связаны с изменением плотности сложения пород при их доуплотнении под влиянием увлажнения.

Просадки нередко хорошо выражены в рельефе в виде блюдцеобразных плоских понижений, западин, ложбин и воронок, встречающихся как единично, так и группами и занимающих большие площади. Просадки, т. е. быстрое, часто катастрофически быстрое уплотнение лёссовых пород, вызывают серьезные деформации и разрушения построенных па них сооружений. Поэтому при проектировании и строительстве сооружений на этих породах одной из важнейших задач является оценка степени их просадочности.

Свойства лёссовых пород, как и любых других осадочных пород, изменяются под влиянием различных эпигенетических процессов, процессов выветривания, при воздействии инженерных сооружений.

Из изложенного видно, что для инженерно-геологической оценки свойств лёссовых пород и прогноза их поведения при возведении инженерных сооружений важно знать генезис лёссов или, точнее, за счет какого типа осадков они образовались и какова степень измененности их свойств.

Лёссовая проблема в инженерной геологии имеет два аспекта — практический и научный. Практическая ее сторона определяется исключительно широким распространением лёссовых пород, легкой их размокаемостью, размываемостью и просадочностью. Поэтому условия использования территорий и строительство сооружений в районах их распространения особые, они регламентируются специальными строительными нормами и правилами, определенными принципами, необходимостью соблюдения осторожности и некоторых ограничений и осуществления мероприятий для обеспечения устойчивости сооружений и нормальных условий их эксплуатации.

Надо отметить, что практическая сторона лёссовой проблемы является главной, решающей и глобальной, выражающей ее суть в инженерной геологии. Для успешного решения практических вопросов строительства сооружений на лёссовых породах необходимо изучать процессы формирования их состава, состояния и свойств, природу их легкой размокаемости, размываемости и просадочности, прогнозировать их развитие и решать вопросы рационального использования территорий и их охраны. Все это определяет научную направленность исследований по лёссовой проблеме.