Введение к работе
Актуальность проблемы. Территория распространения лёссовых яород в Евразии, Северной и Кислой Америке относится к зояе наиболее интенсивного хозяйственного освоения. Здесь выращиваются наиболее ценные продовольственные и технические культурные растения. По данным С.А.Акияфиева (1985), в СССР каедое пятое здание к сооружения строятся на дросадочном лёссе. Величина просадки местами достигает 1-3 м. Это приводит к частичному или полному разрушения сооружений,, построенных на них, затягивает сроки освоения просадочяых территорий и наносит значительный материальный ущерб.
Развитие знаний о лёссе за более чем вековую историю изучения не привело к однозначной трактовке его генезиса, стратиграфии, формирования состава и свойств. Это отрицательно сказывается на инженерно-геологических исследованиях, в прогнозных оценках свойотв а препатсгвует разработке методов исследований, сникающих затрати труда и стоимость.изысканий.
Ф.П.Саваренский (1950), В.А.Приклонений (1956), В.Д.Лоытад-зе (1995,1970), Е.Ы.Сёргеев (1978,1986), Г.К.Боадарик (1981), В.И.Осипов (1984) и другие указывают, что осадочные порода в инженерно-геологических целях долины изучаться комплексно с начала их накопления до приобретения современного облика в зависимости от тектонической и Палеогеографической обстановки. Дёссы изучаются по'частям литологаш, стратиграфами, инженер-геологами, географами, почвоведами и строителями. Изучешіе их по частям, несмотря на высокопрофессиональный уровень, оказывается недостаточным для широких научных обобщений, решающих проблему лёсса.
Материалы, накопленные за последние 2-3 десятилетия, требуют пересмотра многих вопросов, связанных о лёссом. Особенно это необходимо для условия Средней Азии, где широко распространенным методом стратиграфс—генетического расчленения лёссов, отличающегося от общепринятой в СССР и за рубежом, не объясняются многие вопросы, связанные с условием их распространения, пространственной изменчивостью состава и свойств.
Цель работы - выявить закономерности формирования лёсса предгорных равнин на окраиных пеочаных пустынь умеренного или-
матического пояса.
0сновщ^за5ачи_иоследовашя;
-
Установить закономерности распространения лёссовых пород с целью конкретизации особенностей влияния ка их формирование физико-географической среда»
-
Интерпретировать современные эоловые, аллювиальные, про-лювиальные и делювиальные процессы как естественные модели континентального осадкообразования при изучении генезиса лёсса.
-
изучить основные фактори формирования лёсса на основе анализа закономерностей пространственной изменчивости их состава, свойств, строения и специальных экспериментов по моделированию условий лессообразованвя.
-
Исследовать аалеодочш и связанную с ними цикличность строения лёссовых толщ с целью детальной стратиграфической, палеографической и инженерно-геэлогическов характеристики лёссов.
-
На основании выявленных закономерностей формирования лёсса предгорных равнин на окраинах песчрных пустынь (на примере бассейна р.Сырдарьи) обосновать прогноз пространственно-временной изменчивости их инкенерно-геологичзоких показателей.
Научная новизна;
1. Золовый генезис лёсса предгорных равнин Средней Азии на
ряду с традиционными геологическими методами впервые обосновыва
ется результатами натурных наблюдений с количественной характери
стикой процессов эрозии, транспортировки обломочного материала,
его гранулометрического состава и условий осадконаковлешш. Изу
чение, современных эоловых, аллювиальных, пролювиальных и делюви
альных процессов осадаояакопления,как моделей палеусловий лёссо-
накопления, позволило оценить достоверность существующих гипотез
о генезисе лёсса и выбрать из них наиболее соответствующие действительности.
-
Выявлена зависимость состава и свойств лёсса от коэффициента климатического увлажнения, что дозеоляєт по климатическим данным прогнозировать инженерно-геологические показатели пород при региональных исследованиях и инженерно-геологическом картировании.
-
Выявлена роль экзогенных факторов в формировании пористости лё'сса предгорных равнин Средней Азии.
-
Выявлена зависимость просадочности лёсса от естественной
его влажности.
-
Выявлены особенности цикличности в строении лёсса в пустынных, полупустынных и горно-степных зонах умеренного климатического пояса.* Использование их улучшит сходимость прогнозных инженерно-геологических показателей с действительными.
-
На примере Средней Азии установлено, что одновозрастше лёссы, залегая в виде покрова на разногенетичшх и разновозрастных поверхностях предгорных равнин, обладают, при прочих равных условиях, аналогичным составом и свойствами. Изменения вяженерно-геологических показателей лёссов по площади обусловлены ивлео- и современной географической средой, а не генетическими и возрастными их изменениями на разных геоморфологических поверхностях, как считалось ранее.
-
Разработан геоморфолого-лалеопедологическкй метод стратиграфии, позволяющий производить детальное возрастное расчленение лёссовых толщ по глубине и площади при геологической и инженерно-геологической съемке.
-
Разработан расчетный метод определения просадочности, позволяющий вычислить величину просадки по средним значениям пористости и влажности лёссов в 5-мегровнх интервалах глубин ях зале- гания.
Практическая значимость. Выявленные закономерности формирования лёсоа позволяют по-новому оценить пространственно-временную изменчивость лёсса предгорных равнин ня окраинах песчаных пустынь умеренябго климатического пояса и обосновать более рациональную методику их инженерно-геологического исследования.
Рекомендуемый нами гбоморфолого-палеопедологичесяий метод стратиграфии лёссовых пород дает возможность расчленить литологи-чески однородную толщу лёсса на разновозрастные комплекса, породы которых различаются по инженерно-геологическим показателям. Этот метод одобрен Среднеазиатским советом по изучении четвертичного периода и рекомендован к внедрению.
Выявленная Нами зависимость изменения состава и свойств лёссов от коэффициента климатического увлажнения может быть использована яри региональных исследованиях для предварительной инженера о-геологиче ской оценки исследуемых пород по климатическим данным и выявления их изменчивости.
Разработанный расчетный метод определения прооадочнооти может
быть использован на начальных стадиях инженерно-геологических исследований лессов и при составлении карты прогноза просадочности. Использование его позволит снизить себестоимость работ при инженерно-геологическом картировании лёссовых территорий. .
Реализация результатов работы. Методические разработки и материалы по инаенерно-геологической характеристике лёссовых пород бассейнов рек Ахангарана, Чортаксгя, Кашкадврьи, Сырдарьи, а также ига Туркмении и оеверной части Южно-Таджикской депрессии используются в Саогидропроекте, Средазгипроводхлопке, Союэгялрорисе, Средаээлеятрооетьпроекте, Узгипроводхозе, ПО Узбекгидрогеология, ПГО Ташкентгеология, Узгипроовтодоре, Управлении геологии Таджикской GGP и Институте сейсмологии АН УзССР.
Инженерно-геологическая карта бассейна р.Амударьи, составленная в соваторсгве с другими исполнителями, и карта прогноза прооадочности лёосовых пород баосейна р.Сырдарьи использованы Саогидро-лроектом и Средазгидроводхлопком при разработке схемы освоения втих территорий.
Геоморфолого-палеопедологический метод стратиграфии используется в ПГО Ташкентгеология, ПО Узбекгидрогеология и Институте сейсмологии АН УзССР при детальной геологической'и инженерно-геологической характеристике лёосовых толи.
Результаты научных работ и методические разработки используются также на геологоразведочном факультете ТашПИ геологическом и географическом факультетах ТашІУ.
Апробация. Основные положения диссертации опубликованы в 60 научных работах, в том числе 2 монографиях. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзных совещаниях и семинарах (Днепропетровск, I960; Воронеж, 1961; Киев, 1962; Алма-Ата, 1969; Пермь, 1973; Самарканд, 1980; Москва, 1985; Ровно, 1985; Кисловодск,1987); На Международном симпозиуме ло литологии и генезису лёосовых пород (Ташкент, 1969); на Среднеазиатском совете по изучению четвертичного периода (Ташкент, 1980,1984); на семинаре по методике проведения комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической крупномасштабной съемки для целей мелиорации (Ташкент, 1985); на профессорско-преподавательских конференциях Ташкентского политехнического Института (Ташкент, 1966-1988).
Фактический материал и личный вклад, автора в решение вопроса. В основу работы положены результаты многолетних (1957-1987 гг.) по-
левых, лабораторных и камеральних исследований автора в институтах геологии АН УзССР, Гидроингео, Узгадротресте и кафедре "Гидрогеология и инженерная геология" ТаюПИ. На кафедре выполнен ряд плановых и хоздоговорных тем, связанных о закономерностью формирования состава и овойотв горнах пород и лняенерно-геологически-ми условиями отдельных территорий Средней Азия. Дисоертант являлся одним из ответственных исполнителей этих тем, проводимых в бассейне р.Сырдарьи»
Автор участвовал в исследованиях просадочйых свойств лёссе-внх пород Голодной степи, предгорных ровняя Приташкёнтских Чулей, Туркестанского, Кураминского, Чаткальокого хребтов; з комплексных ишкенеряо-геологичеояих съемках КаршияскоЙ степи, Юшштаджикокой депрессии, Северной Фергаач; в рекогносцировочных шаенерно^геоло-гических исследованиях юга Туркмении, Ферганской впадины, басоей-на р.Арысь и предгорье» хребта Каратау. Кроме.того, ообраны и проанализированы результаты производственных.наследований, ооущеотв-лешшх до 1987 г., а также литература по теме диссертации.
В статистической обработке данных о составе и.свойствах исследуемых пород на быстродействующей электронной счетной машине ЮСМ-6 в Институте кибернетики АН УзССР участвовали заведующий . лабораторией "Вычислительные комплекси" А.К.Иулатов, младшие научные сотрудники М.Валиева и М.Нурмухамедова, которым автор дара-аает глубокую благодарность,
Дисоертант с глубокой благодарностью чтит память академика АН УзССР Г.А.Мввлянова, внесшего большой вклад в развитие инженерной геологии Средней Азии и способствовавшего выполнении настоящей работы.
Структура, и объем работа. Диссертационная, работа состоит из введения, 6 глав и выводов общим объемом 359 о,, из них 266 о. текста, 52 таблицы, 16 рисунков и список литературы из 347 наименований.
