Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литология и условия образования плиоцен-четвертичных пылеватоглинистых отложений юга Европейской части России

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология и условия образования плиоцен-четвертичных пылеватоглинистых отложений юга Европейской части России"

Л\инистерство науки, йысшей^школь*, и технической

политики Российской Федерации Северо-Кавказский научный центр высшей школы Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени Серго Орджоникидзе

На правах рукописи

КОРОБКИН Владимир Иванович

УДК 552.14:552.524(470.43/45:470.6—32)

Литология и условия образования плиоцен-четвертичных пылевато-

глинистых отложений юга Европейской части России

04.00.21 — Литология

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

НОВОЧЕРКАССК 1993

Работа выполнена в Ростовском государственном университете-

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор геолого - минералогических наук, профессор В. Т. Трофимов (Московский государственный университет нм. М. В. Ломоносова) доктор гсолого-минералоги-ческих наук, профессор Ю. Т. Хрусталев (Ростовский государственный университет)

доктор геолого-минералогических наук Матухин Р. Г. (Сибирский научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья, г. Новосибирск)

Санкт-Петербургский государственный университет. Кафедра литологии.

Защита диссертации состоится 14 января 1992 г. на заседании специализированного совета Д. 064.40.02 при СевероКавказском научном центре высшей школы в Новочеркасском политехническом институте по адресу: 346400, г. Новочеркасск. Ростовской обл., ул. Просвещения, 132, 107 ауд. главного корпуса, в « ^ у>-

С основными опубликованными работами по диссертации в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке НПИ.

Диссертация (научный доклад) разослана « 2> » ииь$<Г 1992 г.

Ученый секретарь

специализированного совета У

Д. 064.40.02 доцент, к. г.-м. н. /~)/М/ С. и- Съян

Актуальность тош. Литология, как одна из ваянейншх научных отраслей геология, возникла,' прежде всего, аз потребности изучения условий образования кестороздений полезных пс-копаеных в осадочном чехле литосфера, роль и значега:е которых дая развития современной цивилизации трудно переоценить. Однако все более возраставшая роль антропогенного фактора в геология, вызвавшего к жизни тоже самостоятельную отрасль геологии - инженерную геологии, поставит перед литологией совершенно новую задачу - изучение условий образования и развития горных пород, слагающих геологическув среду, под которой понимается часть литосферы вовлеченная в инкенерно-хозяйст-веннуп деятельность человека (по Е.И.Сергееву /197Э/).

Глубина воздействия человека на верхнюю часть литосферы зависит от состава, структуры и свойств горних пород, геологического строения и гидрогеологических условий территории, а такге от вида строительства, типа сооружений.

Если ограничиться толщей пород в пределах от поверхности зеклл до первого регионального волоулора, то здесь ш более чем на 95^ случаев имеем дело с четверпгзджи и плиоцен-четвертичными о тл опеки® к, разрез которых венчается пцлезато-глянястыки породами лёссового типа и другими покровными отло-яезшягш. Недостаточная диалогическая изученность этих отло-гэний значительно удорожает ипгенерно-геолсглческие изыскания. Л.Г.Балаев / 36 / отмечает, что границы геологической среды весьма подвижны, изменяются во времени и пространстве, невоз-ьизэо управлять свойствами пород и прогнозировать их изменения не изучив условий формирования горша пород в геологическом прошлом и настоящем. .

Таким образом, масптабность вмешательство человека в литосферу и, в особенности, в ее осадочный слой настолько велика, что актуальность глубоких лмтологнчсских исследований геологической среда не Еызывает сомнений и новые работы в этом направлении весьма актуальны.

Пели и задачи работы. Преследовались дао цели. Петаая заключалась з изучении литогенеза шкеваго-глинпстих плиоцен-четвертичкых отлохений в воздето полис;.; объеме. Вторая цель заключалась з изучении дпнаужкн специфических ик-генерно^гоологичесгаа свойств данных, конкретных, отложений

(набухание, просадка а др.), причин и факторов их.формирования в связи с процессами литогенеза, в том числе а техноге-неэа. Достижение доставленных целей обусловлено решением ряда задач, которые можно сформулировать следующим образом:

- изучение геолого-литологических особенностей пород полевыми методами;

- изучение структурно-текстурных особенностей пылевато-глннистых пород на иезо- я микроуровне;

- исследование вещественного состава пород комплексом методов, в той числе и модифицированных автором;

- установление взаимосвязи между минералого-петрогрвфв-ческямл особенностями и условиями образования пород;

- установление палеогеографической обстановки наяэпгешгй осадка с помощью палинологических данных;

- установление взаимосвязи между макротекстурныяа особенностями некоторых сыртовых глин и палеогеографической обстановкой их накопления;

- установление взаимосвязи между сыртовой глинистой тол- ' щей, скитскими глинами и лёссовым покровом изученной территории;

- исследование спепифических инженерно-геологических свойств пылевато-глинистых отложений а информация об ис региональных особенностях;

- установление взаимосвязи между условиями образования город и формированием их свойств;

- установление взаимосвязи иежду динамикой свойств пород и стадийностьа их литогенеза.

Научная новизна работы определяется следующая! важнейи-ми положениями:

- разработано научное направление - формирование пыяеза-то-глинистых отложений плиоцея-четвертичного возраста и их свойств при субаэраяьном литогенезе;

- всесторонне рассмотрены все стадии литогенеза лёссовых пород территории как субазрального образования;

- на примере сыртовой глинистой толщи рассмотрена причи-нк формирования пылевато-глинистых пород нелёссового типа з таких же условиях, как и лессовые породы;

- получили дальнейшее развитие представления о единстве формирования пклевато-тишнистых отложений верхнеплгоиен-чет-

вертячиого возраста и лёссовых порол па иге европейской часта Вэссии;

- впервые для сартовой глинистой толпа проведены млнера-лого-петрографзческие и палинологические исследования в необходимом объеме;

- изучены причины формирования набухгтсе-просадочнкх лёссовых пород и показана стадийность формирования их проса-дочнссти з условиях субаврального литогенеза;

- разработана кодификация количественного ректгекофазо-вого анализа глинистых минералов применительно к конкретный пылевато-глинистым породаи.

Практическая значимость и реализация результатов исследования, Выполненные теоретические, методические и научно-технические разработки и рекомендации используются в настоящее врекя и могут быть использованы в перспективе.при:

- геолого-латологаческом изучают пылевато-гликистых отложений плиоцен-четвертичного возраста континентального про-исхоэдения;

- изучении вещественного состава дцдевато-глдптотцх пород лёссового и нелёссового типа;

- оценке палеогеографической обстановка форггарования пы-левато-глинзстых изрод в условиях субаэралыюго литогенеза по петрографо-ыивералоглческет данным;

- стратификации практически неких толп пцдезато-глина-стых пород по кинераяогаческии данным;

- ипгенерно-геологичеокпх изысканиях ка описанной территории, а такте в других регионах, где распространены пшева-то-гливсстке породы;

- изучении взаимосвязи форашрования интенергю-геологгче-ских свойств о субазрачьшая условиям образования шиевато-глинистых пород;

- изучении стадийности формирования проседочности лёссовых пород п ее гонезиоа.

Результата исследований пепользовеяы прз вшолнегаш более 10 крупных хоздоговорных работ, входите их в государственные планы России, в научныо прогрогсш АН СССР, в тоы числе в гетК "Лёсс". Теорзтачеокне и цетодические разработки были внедрена в осстемз Щщгео в ?.йнзодхоза СССР, Госстроя РОйСР, пярэко попользуется прз тгегпп! курса Труцтоведенаа", папиоа-

ния курсовых работ и проектов, при чтении спецкурсов со специальности "гидрогеология и инженерная геология".

Апробация работа. Ра; личике аспекты литологических исследований доклацыватись на Всесоюзных совещаниях и конференциях по проблемам инженерной геологии, проводившимся под огадой Научного Совета по инженерной геологии и гидрогеологии АН СССР (Москва, 1969; Ленинград, 1976; Ростов-на-Дону, 1980; Свердловск, 1984), на тематических всесоюзных конференциях по различным проблемам инженерной геологии лёссовых пород (Ростов-на-Дону, 1973, 1989; Самарканд, 1980), на межведомственных совещаниях по проблемам изучения гидрогеологических, инженерно-геологических и почвенно-мелиоративных условий при ирригационном строительстве (3-е совешанио в Баку, 1976; 9-е совещание в Алма-Ата, 1980), а также на республиканском совещании по инженерной геологии в Кишеневе в 1969 году; на всесоюзной конференции по циклическому строению лёссовых толщ (Ровно, 1985), на конференции ШИП по проблемам происхождения лёссовых пород и их просадочности (Москва, 1985). Кроме того, результаты исследовании докладывались на регулярно проводимых конференциях по лёссовым порода.'.; лёссовой комиссией Научного Совета ло инженерной геологии и гидрогеологии АК СССР с 1980 но 1987 г.г.; на научном семинаре кафедры инженерной геологии и охраны геологической среды ЦГУ (IS87), на ряде ежегодных научных конференций Ростовского инженерно-строительного института и Ростовского государственного университета.

Предмет я объекта наследований. Фактический .материал.

Предметом исследования были лёссоецз породы Предкавказья, Ергешшской возвышенности и Нижнего Дона, а также сортовая глинистая тол та Заволжья. В административном отноаешш ото восточная часть Самарской и Саратовской областей, северная -Волгоградской, западная часть Калмыкии, юго-восток Ростовской о?ла;ти, равнинные районы Краснодарского и Ставропольского краез. Работа базируется на собственных исследованиях автора, которым выполнено большинство .'¿анераюгических анализов, большой объем полевых работ (как непосредственно автором, так л руководимыми им коллективам). Автору принадлежит постанов-

ка задач исследована«, методологическая основа развития научного направления, обобщение всего фактического материала, им проводепы все новые теоретические исследования.

Публикации, обобщение и анализ полученного фактического .материала проведены практически са'аь: автором и изложены з 70 публикациях, из которых в списке приводятся 41, з тем числе три монографии. Основное содержание работы изложено в монографиях / 27, 36 /. В / 27 / автору принаддегат б п.л. из 12 12,5, в / 36 / - 5 п.л. из 13 ц, кргш того, монография / 35 / выпиа под его редакцией. /

I. БЗВДЕНИЗ

Юзный регион ГЪссии - ото преяде всего, ее гиткица. Здесь высокоразвитое земледелие с сотнети тысяч гектаров оро-паемых земель,-крупнейшие промыаленные комплексы по переработке продуктов сельского хозяйства. Кроме того, этот регион высокоиндустриальный, имеет мослу» промышленность по производству сельскохозяйственных машин, нефте- и газоперерабаты-ваяцие предприятия, химическую, угле-, нефте и газодобываовдк промкаленность и др. Все это свидетельствует о все возрастаний техногенной нагрузке на верхнюю часть литосферы, представленную обычно плиоцен-четвертичными отложениями. Этим, собственно и вызван интерес к этим отложениям и необходимость изучения их литологии и условий образования.,

В настоящей работе проведен анализ результатов исследо-, ваний за 25-летний период, сделаны теоретические и методические обобщения, которые позво'лппт о новых позиций посмотреть на субаэралыше литогенетаческие процессы, как па факторы формирования пылевато-глиннстых пород и их гакенерно-геологи-ческих свойств. Основное внимание уделяется процессам перекоса и накопления исходного материала в субаэралышх условиях, его превращения в породу в результате субаэрального диагенеза и ее преобразований в эпигенезе, хотя выделение всех этих стадий в данном случае может быть весьма условным. Примененный комплекс шщералого-петрографических исследований и ста- • ткстичосхие приемы обработки их результатов, позволили провести стратификацию сыртовой глинистой толщи, выделить цих- • литы различного уровня в лёссовых толщах, провести пространственное сопоставление пылевато-глинкстых толц различных тер-

6 .•■;•-риторий,восстановить палоогеографическуп обстановку з литогенезе и показать се йлг.яике на формирование таких специфических свойств этих пород,как набухаемость и просадочность.

Безусловно,при обсбгдая материала,автор опирался не только на сотни данных соботиоиных полевых и лабораторных исследований,но и привлек тысяче других источников,в том числе и своих соавторов,так как рад исследований проводился совместно и иной раз трудно выдсли^'Ь собственный екдад того пли иного аз соавторов.Постоянный интерес к моей работе,поддержка и советы таких соавторов и коллег,как Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации,профессор,доктор геодсго-ыанерадогичес-ких наук В.П.Ананьев,академик ВАСХНаЛ,доктор геолого-минералогических наук Л.Г.Балаев,а также профессоров,докторов геолого-глинералогических наук А.Н.Резникова и А.М.Никакорова были для меня весьма полезны и оказали больше воздействие на мое становление как ученого.Автор выражает искреякш благодарность и признательность всем соавторам сбоих научных публикаций и другим коллегам, которые на отдельных этапах работы «ад диссертацией участвовали с ним в проведении полевых и лабораторных работ,ъ сборе,обощении и анализе многочисленных литературных данных»

2.СУБАЭРАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ 1ШЕВАТ0-ГЛШЗШХ • ПОРОД И ИХ СВОЙСТВ (состояние вопроса) .

Э&ййййенгалыше отлокения.по Н.М.Страхову (1962),фор-йа первых двух этапах образования пород-"мобилиза-цнл fefcijeüía1" и '"переноса материала" и,в большинстве своем, субаз^шышх или частично субаэральных условиях,из них лишь только озерные,строго говоря,можно считать субаквальными (Еаниер,, 1965).Остальные породы,в том числе лессовые и большая часть сыртоБых глинистых отложепий,рассматриваемых в.диссерта-

самого начала своего образования полностью или частично подвержены БоздеГ;ствив гипергенных процессов и не проходят стадии диагенеза как стадии внутреннего физико-химического уравновешивания (Страхов,1962).Гравитационное ссаздение материала г.з текучих вод,а,в особенности,из воздушной среды,есть процесс физический и физико-химические процессы имеют здесь резко подчиненное значение.Однакопри осаждении и накоплении материала продолжавт действовать процессы гипергенеза, в

результате происходит трансформация глиш:отнх ютцералов,возникая? новообразования .'■:икорат:св-солец(что обуславливает появление структурных связей и, тем самцм,пропесок сыветривачия становятся одним из важнейппх факторов континентального породообразо-вания.Есл:: они протекает сннгенетнчпо осадк^нокоаяениэ в гппер-гс;ш;»х условиях,«* называют оубаоральнц;; диагенезом (Ианцар, ISG5,1965,1970 ;Чер1Ш0К5К1'.Ц, 1980 и др.)или экзодиагенезом (Швецов,1958).

3 отличие от оубаирошгаго диагенеза ¡элювиальный процесс пля выветривание,яг,ллотея'дппгепетичРога1м (Чзрняховгк/й I9S0), а сата олввкальныэ образования не ярдязтся цо Е.В.Шанцеру (1980) ни осадком, ни стлошшем,так как они '"топографически" не смежны. Такой подход позволяет и при образовании континенталь-нкх отложений выделять р-гд этапов.Например,при-изучении происхок-дения субгэральных пород типа лессовнх,по Е.В.Шанцеру (1970), мокко выделить несколько сторон проблемы;

Г) происхождение исходного материала;2)способ перекоса этого материала; 3) способ и услойгл накопления первичного осадка; 4) постседимектацирщи.'о преобразования первичного осадка "как фактора формирования современного облика породы".

За качаю постседп^пнташгошых процессов принимают почвообразование, но почву нельзя полностью отождествлять с понятием "кора выветривания",а слезет еае различать подпочвенную,салро-литовую,зону (Шанц9р,1984).Но зеогда осадок формируется в субаэ-ральных или частично субаэралышх условиях процессы почвообразования становятся вйяюЯвим- фактором литогенеза,действующи и в сатролитоцой зоне,и превракакндие наземный осадок в породу, поэтому их ямепупт процессами почвенного литогенеза,которые • ■ ■ являится кшс бн продолжением оубаэрашюго диагенеза (Тимофеев, Псхкопский.Феофилояа,1577),

3 один ряд с почвогогнм литогенезом,следует поставить и кркогэнез,созидательная роль которого в формировании пылевато-глиниогнх й лессовцх пород показана Е.М.Сергеевым,А.В.Минерзп-ным и др, (1964,1973,1976,1979,1980).Формированию пород способствуют процессы рефляции,миграция влаги,тепло-и массообмсн, деспергацгл.ковдуяякдо и др.

Глдвя^Лоики фактора*® формирования гагазнерно-геологичес-кпх свойстз ооодочиах пород являются температура,давление,

физико-химические условия среда,длительность процесс а.злияние кие подзе:.ошх вод и поровых растворов .значение и роль ко торта различла на различных стадиях литогенеза.Следовательно.можно говорить о стадийности формирования свойств осадочных горных породах (Сергеев к др.,1971).

Воздействие эт;ж фактсгов преобразует глинистый осадок в породу в диагенезе,а в эпигенезе она окаменевает,проходя ряд этапов (степеней) литяфякации.от самой малой степени (илы),до предельно высоко;! (глинистые сланцы) (Ломтадзе,1956,1970,1984). Но гравитационно уплотнение с одновременно протекающим процессом дегидратации играет значительно меньшую роль в субаэральном по-родообразовашш.чем в субаквалыюк.Налример,структурные связи образовавшиеся в субаэральном диагенезе,препятствуют уплотнению породи в катагенезе,да и модность субаэралышх пород четвертичного возраста не столь велика,чтойы говорить о полноценно!.! развитии в них катагенетических процессов.

Учитывая все это,лучше отказаться от термина "катагенез" для субаэральных пород,а применять термин "эпигенез"для всего существования породы после субаэрального диагенеза.Несмотря ка то,что принято считать термин "эпигенз" термином свободного пользования (Страхов и Логвиненко,195Э),мояно для субаэральных пород применять его как этап или стадию временного существования породы на путях переноса материала в конечный водоем стока, те:.: более что подобные прицеденти имеют место л применительно к процессам "классического" литогенеза (Коссозекая,Шутов,1Э71). К группе эпигенетических процессов относится и геологическая деятельность человека (техкотекез).

3. ПРОЦЕССЫ МЧНТШШТАЛНЮГО ЛИТОГЕНЕЗА И СОРДРОВИЕЕ

С!1?Т0Е01! ГЛШЙТОП ТОЛП'. ЗАЕОЛЕЬЯ З.Г. Геолого-лктологЕчёскач характеристика гелгои"-?-четвегтиуных сотовых глштотых отлоуекп!? (ссстпятае голгаса) Сиртог;-:.*^ глинистотлонекия:« (сыртовой пзшкетей тол-цоЛ)нагкззю7 пг.роко распространенней в Повслгье комплекс гзгее г. еуглпн::оз вгрхпеалперок-четвертл'шого возраста, йодноетьв от до 6-С и (БсстмкоБ.Седанкин, 1970) .слагаяотс кяз.куз р'зннку Заволжья Е Саратовом'.'; к Самарской областях

п простирающихся-от четвертичной долины Волга па западэ до поднятий Общего сырта на востоке,от долины р.Кондурчи на'севере и до озера Баскунчак на иге.

В полных разрезах сыртозой толщи,по визуальным наблюдениям,Ф. II.Саварепский выделил три горизонта,снизу вверх:красно-бу-рыо,коричнево-бурые и желто-бурые глины и суглинки. Многие авторы, опираясь на наличие погребенных, почвенных слоев, выделяют от двух (Чзрншюва.1970) до четырех горизонтов (Васильев,1961).

На страгиграфо-геологической•схеме (рис.1) представлено четырехчленное строение сыртовой толщи,которое подтверждено напили исследованиями / 25,56/,а возраст горизонтов скорректирован по данным саратовских исследователей {Вострякоз.Нидоза-ноа.Седайкин и др.).

Вся сыртовая толща подразделяется на две' пачки - верхне-адперонскуи и четвертичнув. Верхнеаппегонская состоит из горизонта красно-бурых глин,мощноетьп до 15 м, и выше- лежащих коричнево-бурых,мощнсстьа до восемнадцати метров,постепенно переходящие друг в друга и з подстилающие породы. .

Четвертичная пачка представлена яелто-бурым горизонтом, отделенным от коричнево-бурого плохо выраженной, реликтовой почвой. Она разделяется на два самостоятельных горизонта -покровных лессовидных суглишгов и собственно желто-бурых глин, разделенных хорошо выраженной и выдержанной по площади,мощность*) до I м .погребенной почвой. Покровные суглинки имеют возраст хвачынский (Сзиточ,1974),а возраст желто-бурых глин следует считать верхнехазарскпм,Площадь распространения нижней,аптерсн-ской части совпадает с плэщадьп распространения подсыртозых отложений,а верх'шя,четвертичная, занимает■значительно боль-. . шую площадь.

В вопросе о происхождении сыртозых отложений геологи сейчас сходятся на том, что шкняя часть толщи - субакзаяьна1:, верхняя - субазральнгл,т;о граница мезду нкми у разню: авторов проводится на разном уровне, Ю.М.Внсильев (IS5I) I и П горизонты относят и эоловым образованпям.и.вообце,считает,что боль-пая часть осадков,сформировавшихся в субакьашюй среде,привнесена ветром.

Ф.П.Саварецский (1927),К.П.Гергсимов (1935),Г.И.Полов . (1947),Г.Н. ¡Ъдзянко (1949) предполагав,что вся толца четвертичных отло-ений и окщого'.е глшш к западу от Волги с опое таз-

ляются о сыртовоС толщей и является практически единым комплексом отложений.

3,2, Палеогеографическая характеристика сыртовсй толщи по палинологическим данным

На'л: исследованы и цалинологически охарактеризованы разрезы сыртовых отлояений в пурфах I (г.Ершов) и 2 (пос.Карнеевка) в скв.20в ( 7 гал .теснее Корнеевки).Анализы проведены В.А.Вронским /36/. Как видно из рис.2,сыртовой толще четко выделяются два палинологических комплекса - нижний,соответствующий апшеронской пачке,и верхний,соответствующий четвертичной пачке.Для верхнего комплекса свойственно незначительное количество пыльцевых зерен и вся растительная ассоциация соответствует полупустынным и пустынным ландшафтам.Нижний комплекс ссдортат.в заметных количествах пыльцу деревьев,створки диатомовых водорослей,что свидетельствует, вероятно, о том,что па фоне полупустшшого ландшафта существовали водные бассейны озерно-лнманного и озерно-старичкого типов.

Кроме указанных разрезов нами бил изучен палинологический спектр на глубину 40 ы из скз.791,расположенной на водоразделе Иргиз-Чапаевка в Самарском Завсшсье. Результаты свидетельствует, что с юга на север второй комплекс обедняется и даже-исчезает, что связано с повышением аридности климата и субаэральности условий формирования отложений. ;

Сравнизая наши данные с другими разрезами Заволжья, можно придти к следующим выводам: -

I) Субаквалышй акчагыльский климат сменяется на аридный апиеронскнй.но в пер::од непосредственно предшествующий накопления сыртовых отложений в Заволжье еще преобладали заболоченные территории с отдельный! участками лесной растительности (Чжгу-ряева,1960,Вронский,1970,Аланова,1974,Чернышева,1962).

2) Выделегаше нами два палинологических комплекса позволили установить,что максимальная арвдизацкя юш:.ата соответствует периоду накопления покровша суглинков и келто-бурых глкк сыртовой толщл.Формирование нижней части сыртовых отложений происходило а более субакватышх условиях.

3.3.Результаты структурно-текстурных иссле-._ д0взний глинистых пород оь'птовой.толщн

Уг.с в поле достаточно надеяно по желто-бурому цвету, хоро-

по выраженной в основании погребедаой почво,покровному затега-нию, верхняя четвертичная пачка отделяется от юзней.ажеронской. Более детальная статификация толщи,решение генетических вопросов невозможны без глубоких петрографо-минералогических исследований, результаты которых опубликованы /26,28,31,33,36/.

Апшеронская пачка. В скв.20в (см.рис.З) подсыртовые отложения представлены серовато-желтыми кварц-полевошпатовыми глинистыми песками ( Л4СуВг),на которых залегает четвертый (нижний) горизонт ) сыртовой толщи мощностью

21,8 м (красно-бурый по Ф^П. Саваренскому), в основании которого шоколадная глина с щебенкой разрушенного известняка серого цвета. Известковпстость красночЗурых глин настолько высокая,что породы напоминают мергели,на глубине 42,5-43,2 м они обогащены известковой галькой с марганцовистыми вкраплениями. Известковпстость лишь несколько снижается к глубине 39,5 м , во вше трещины а глинах такие заполнены галькой и вебнеи извеотпяка. Разрез толща завершается на глубине 34,0 м суглинком белесого цвета,за счзт обезизвесткования,мощностью 1,0 м.

А.В.Еостряков (1966) считает,что такой характер толдк и ее слоистость свидетельствуют о лиманно-озерноы происхождении.

Третий (средний) горизонт,мощностью до 22 м (скв.20в), коричнево-бурый,по В.П.Саваренскому , поздневерхнеапшеронского возраста () вскрыт многими выработками,но наиболее детально написан в скв.20в и в шурфе I (рис.4). Зтот горизонт отличаете;; следующими макротекстурными особенностями глин:

• I) наличие слоев с глиняными "окатышами",с глиняной "галькой ".размером в 20-30 мм ;

2) наличие полосчато-петельчатой и петельчато-пятнлетой макротекстуры (рис.5) ;

3) высокой загипсованностью всего разреза.

Глиняные окатыши зстречены в шурфе I и в скв.20в,соответ-стветю в интерзалах 16,2-18,7 м z 32,0-33,0 и.Они представляют собор, парообразные и трубхообразкые тела из свернутых глинистых листочков,между которыми имеются серовато-бурые налеты о-гиглов п г;щроок::слоз железа и марганца.

Полосы,петли и пятна выполнены глинистым материалом желто-бурого г ксрг.тгнево-буро.го цвета,имея? общую вертикальную направ-лекнх'ть.

29-

пркмер, в разрезе у ст Лелбасской (Западное Предкавказье) (табл. 5).

Зерна кварца обычно водяно-прозрачны, угловато-окатаны, размером 0,08-0,12 мм, с нормальны?.! погасанием, но з Предкавказье встречаются зерна с точечными непрозрачны!.® включениями ("рудный кварц"). Эти изначальные качества последнего хоропо сохраняются в субаэральных условиях, но в зоне каймы грунтовых вод или в почвеннсм слое на зернах "рудного" кварца часто появляются пленки гидроокислов железа. *

Степень окаташости зерен кварца повышается с ростом их крупности. При диаметре "0,01 т преобладает "остроугольноетъ", что может быть связано и с элювиальными дроблениями кварца (Мг-нервин, 1979, 1980-). . •*'

Зерна полевых шпатов угловатые, со следами стаатенкости уголков,с размерами 0,04-0,08 мм. Наиболее "свеяие" зерна микроклина, а у ортоклаза всегда следы политизированности. Для плагиоклаза характерна лимопитизалдя и из них встречаются только кислые разности.

Степень вызетрелостй полевых платов в разрезе весьма изменчива - в Приазовье, на Нижнем Дону, в Западном Предказка-зье по данным В.П.Ананьева (1934) и автора, наблюдается как бы чередование прослоев, содержащих полевые шпаты различной сохранности пли даже в одном и том же образце одновременно присутствуют свежие и сильно вызетрелые зерна. Это указывает на приз-нос полевых платов, которые до захоронения в осадке уте шели различную степень выветрелости.

Б легкой фракции часто содеряптся "глинисто-яелезисто-карбонатные" агрегаты (см. табл.4), основой для образования которых послужили обломки вулканического стекла, из которого возникли агрегатные-массы халцедона (Шамрай, 1955).

При разрушении вулканического стекла образуются глинистые минералы моптморяллонитовой группы, иллат, гетвт, гидрогетит, кальцит /27/.

Среди неустойчивых "тяжелых" минералов обыкновенная роговая обманка представлена призыатнчески-окатанннмя зелеными, серовато- и буровато-зелеными зернами, хлоритизированными и . эпидотцированпыми - на Нижнем Дону, на водораздельных склонах Западного Предкавказья, Зерна б^зальтичеекой роговой обманки

/

наиболее "свежие" в Предкавказье, в остальных областях их мало, часто разрушены. Ромбические пироксены в виде призматически-вытянутых зеленых зерен гиперстена и бесцветных энста-тита наиболее полно представлены только в лессовых породах Предкавказья, а ыоноклин; кые в виде мелких, разрушенных зерен диопсада и буровато-зеленых авгита, встречаются повсеместно в шлых количествах. Величина зерен амфиболов в пироксенов обычно не превывает 0,006 мм.

Группа апвдота представлена эшвдотом, даизитом и кяино-црязитом. Эпидот наименее устойчив, зерна его неправильные или угловато-окатанные, размером 0,05-0,1 мм, зеленовато-бурые с включениями продуктов выветривания. Свеете, бутылочно-зеленые зерна его встречаются редко.

Из устойчивых прозрачных "тяжелых" минералов - метаморфические имеют мелкие зерна, без следов выветрелости, но зерна ставролита иногда несут на себе хлорито-серицитовое вещество, а у силлиманита - иногда с поверхности замещены хлоритом. Разложению подвергается рутил и отчасти брукит - по нем развивается лейхоксен, остальные не затронуты процессами химического выветривания. Зерна граната обычно хорста окатаны.

Среди непрозрачных "рудных" минералов самый неустойчивый магнетит, обычно покрыт рубашкой лимонита, зерна ильменита имеют окатанную и угловато-окатанную форму, несут на себе следы оеловой транспортировки и, тогда лейкоксенизации.

4.2.2. Енсокодасперсные минералы

Высокодисперсные минералы представлены силикатами, окислами и гидроокислами, карбонатами и органоминеральными соединениями, которое мокло условно разделить на две части: .глинистые и неглинистые минералы. Глинистые минералы-составляют оволо ЭО'" от высокодисперсной части лессовых пород и, в основном, представлены гидрослюдами, монтмориллонитом и каолинитом, а другие глинистые минералы вместе о неглинисткми высокодисперс-' нымп в су:те не превышают ЮА по весу от фракции 4 0,005 мм.

На всей территории преобладают гидрослюды, их всегда более 50", и наибольшее их количество в районах с засушливым климатом - Ергенинская возЕыпенность, Восточное Предкавказье, а

она на третьем горизонте с перерывом почти в пелнй бакинский век ( (3, ) к отделяется от него погребенной почвой.3

пурфе I эта граница проходит па глубине 12,8 м,з шурфо 2-на 14,4 м,в скв.6-14,7 м,а в скв.1-12,0 м и т.д.

Во всех выработках пройдены» в Кежузенье.зо втором горизонте желто-бурые глины унаследовали основной признак третьего ( ) горизонта-петельчато-по&осчатую текстуру и обилие глиняных "скатышей",достигазоидах размеров 20 - 30 мм в поперечнике,что свидетельствует о такырообразовании,которое могло быть вызвано подпором паводковых вод,с образованием в послздстши обширных озер и такыров,четвертичными трансгрессиями Каспия, которые проникали по Большому и Малому Узеням.

Хвалынские ке трансгрессия не имели здесь распространения и поэтому покровные суглинка перзого горизонта формировались в субаэральных условиях за счет,в основном,эолового при-вноса.Горизонт разделяется погребепной почвой на два подгори-зонта - О,4 и .

По З.С.Черншзвой (1970) модность покровных отложений в Межузенье до 10 - 12 м и болев,но уменьшается на запад и вос-. ток от линии Ерзюв-Новоузенск.В пурфе I (г.Браов) и других выработках они .представлены глинами и тяжелыми суглинками,желто-бурыми, прочными,слабо влажными, макропористыми,с друзами , стяжениями и жеодами гипса размером обычно 10 км и до 20 - 30мм.

Мезос труктургше и мезотекстурные исследования сыртовых глинистых отложений,проведёттыа по сквЛв и 20в.я пурфам I и 2, . показали,что второй 'горизонт, . 0£г .представлен глинами с алевритовой и алевропелптовоЯ структурой,с содержащем алевритового материала обычно менее 25-30%.В низах разреза встреча- . ется свежий глауконит,а в интервалах 8,5-8,75 и 9,0-9,25 м в шурфе 2 в поперечных слифах породы обнаружено микрослоистость с толщиной слойков 1,5-2,0 мм, где чередуются слойки глин и среднезернистого глинистого алевролита,что позволяет однозначно решить вопрос о такыровом происхождении породы - первичные пылеватые частицы могли попасть в нее только эоловым путем, а палит - глинистый цемент - формировался лишь при очередном . затоплении такыра.

Во всех шлифах из хвалнизкого горизонта покровных-суглинков фиксируется лессовидные (лессолодобныз) суглинки алевропелл-товой структуры и комковатой текстуры,кошен которой,псевдоосла-

ты,очень слабо связаны между собо'й посредством глинистого ве-. щества.

Анализ описания шлифов подтверждает,что в низах четверти1 ной пачки еще чувствуется субаквальная седиментация,но выше по разрезу все большее значение приобретаем' субаэральная.Хвалын-ский горизонт - только субаэральное образование,а встречающийся свежий глауконит (глуб.5 ы.сквЛв) сохранился после переотложения именно благодаря субаэралышм условиям, что подтверзда-ется такими же его находками в лесс ах. Роль эолового фактора привнеса была велика во весь период накопления толщи, а четвертичное время он господствовал,как господствует и сейчас в север ной чаоти Каспия (Хрусталев,1978).

3.5.Дисперсность глинистых пород сыртовой толши

Гранулометрический состав глинистых пород достаточно однообразен (см.рис,3,4) - содержание фракций <0,005 мм и от 0,05 до 0,005 мы редко бывает ниже,соответственно Ъ0% и 25%, поэтому они классифицируются как пылеватые глины.Фракция >0,0U практически отсутствуют,а фракция <0,001 мм составляет от фрак адш < 0,005 мм 70-30%.

Млгпеагрегатннй состав указывает на резкое увеличение ггалеватой и уменьшение фракции < 0,001 мм,в слоях обогащенных монтмориллонитом это набладается наиболее четко,что свидетельствует. об основной роли этих компонентов в цементации агрегатов.

При расчленении разреза по данным гранулометрического и ункроагрегатного составов неплохие результаты дает коэффициент агрегативности по И.М.Горьковой (1975),которым четко контр лпругтея максимумы содержания монтмориллонита в иллювиальных горизонтах (ом.рис.4),

3.6. Минеральный состав сьштовнх глинистых отложений

К л а с т о г е н н ы е минералы. Анализ результатов предшествующих минералогических исследований выявил,что существует шелле о переносе материала только медленными водным истоками с осаждением в спокойной водной среде (Седайкин и др., Т070).в противовес аироко распространенному мнению о большой bv.:;. ветра (Саварекский, 1927,Герасимов, 1935,Зостряков и др., 196' ?ootjíiko3,IC'76 и др.),разделяемого и автором этих строк /26,36,

¡м.выше/.По, данным минерального состава и другш признакам, ¡.М.Седайкин и др. (1970) относят всю сыртовую толщу к неогену, 1 Ю.М.Еасильев (1961),Воетряков и др.(1964) желто-бурый горизонт )тносят к четвертичному возрасту,как и автор /26,36/.

Мотивировка В.М.Седайкина отсутвия эолового привноса угло-затсстью кластогенных зерен неверна,так как они имею? средне! крупнопылеватые размеры,которые при эоловом переносе практи- ' гески не окатываются (1Ърькова,1975).

Наг,и исследовалась четвертичная па^ка и третий горизонт шшерсЕской (см.рисЛ).В качестве примера призе,дятся выбороч- . ше данные по шурфу I (табл.1и2).'

Таблица I.

Распределение легких минералов в вертикальном разрезе шурфа I сыртовой глинистой толщи (фракция >0,05 мм),/с

,'луоина Кварц нолевые лаль- Халцедон 1Лау- Слюды 1йпс

:тбора, шпаты цит и- облом- ■ конит

м. ки пород

0,25 71,0 7,2 э,е 11,0 0,4 0,4 0,2

4,5 75,4 8,2 8,4 ' .8,0 0,6 Р Р '

.8,5 70,0 9,8 11,3 6,4 . ' Р Р' -

14,0 73,0 10,2 7,5- 8,1 0,6 0,6 -

19,0 74,0 8,8 9,2 6,8 Р .0,7 -

р - редковстречаащиеся зерна минералов'

Е легкой фракции преобладает кварц,-составляя в среднем (водянопрозрачные зерна-), полеЕые пшаты в среднем с ос таз-иют около 8% '(преобладает ортоклаз,зерна затронуты изменения-.ш),карбонатов (кальцит,раковины форачинифер) в среднем 12% и збломкоз горных пород - около Э'/е. Во всех образцах есть глауко-!нг разной степени окисления (~1/р).

В тяжелой фракции преобладает группа рудных и нерудных юпрозрачных минералов - ильменит (до 4С%), магнетит,лимонит гематит,лейкоксен,много циркона. (9-11?«), рутил, гранат, турмалин [каждый по А-Ъ'/с) ,в небольших количествах дистен-ставролит-скл-шдгонктовая ассоциация с преобладанием дисгена.Зиачлтельнсе место занимает группа эпйдота (20-30/£) представлеккая Сольсс": частью ^прозрачными выветрелыми зернами,заметно количество амфнбелоз ',4-5'А) и единичны зерна ппроксенов,везде встречается сфен

(1,2-2/»),но редка брукпт.анатэз,андалузит,гпинель л др. .

Тагдгга 2

Распределение тяжелых'генералов- в-вертикальном разрезе шурфа I сыртовой глинистой толщи (фракция>0,05 ил), %

Глу- Неустойчивые ; Устойчивые к выветриванию Коэф-бина труп- амфи ада- цнр- ру- тур- мета- сфен, иль- фици-отбо па болы тит кон тил ма- мор- пика- ме- ент

ра, м эпи-дота и и др. гранат лин фичес кие тит и др. нит и др. вывет релос тч*

0,25 19,6 6,0 12,4 5,2 5,8 4,8 1,8 2,8 34,8 2, 17

4,5 18,0 4.0 5,0 14,7 12,0 6,0 1,5 1.8 32,0 3, 12

8,5 10,0 5,0 6,5 9,0 12,5 6,5 2,0 3,0 ■ 41,5 5, 4

14,0 15,7 4.8 10,1 10,1 11,6 5,8 1.5 3,9 34,0 3, 6

19,0 16,0 5,0 8,0 12,0 5,0 6,0 4,0 5,0 33,5 2, 85

Коэффициент выветрелости,который тлеет значения такого же порядка,как и в лессовых породах /27/,говорит о том,что мы имеем дело не только с эоловым переносом, но и с субаэралышм захоронением терригенного материала четвертичное и, в значительной мере, позднеалперонское время.

Стратификация сьфтоеой толщи по минеральным компонентам проведена с помощью методов матстатистики ( V- критерий Д.А.Родионова,1868).Для матобработки были выбраны минералы, которые отличаются различной устойчивостью в гипергенезе и полной представительностью в разрезе. Исследования проведены по 6 выработкам. Примеры расчета и методические приемы приведены в работе /36/. Легко отбивались границы алперон-^етзертичного и хазарско- • хвалынского возрастов,внутрихвалынский перерыв и мезду третьим и • четвертым горизонтами, контролируемые и другиии денными.Были выделены также наиболее информативные минералы в каждом разрезе /36/. '

Таким образом,используя статистические методы можно стратифицировать разрез, имея ухе аналоги,гае граница проконтролированы друэтив данными.

Минеральный состав глинистой Фракции.В статье В.М.Седайкина, В.К.Горцуева,Е.Ф.Ахлес-тиной,П.Е.Ивановой (1970) впервые дана характеристика глинистых минералов сыртовой толщ. Они установили,что среди них преобладает монтмориллонит,рехе гидрослвда а хлорит,каолинита либо

очень мало, либо он соБсе:.: отсутствует,есть смешанно-слойные неупорядоченные образования.

Методика минералогического анализа глинистой фракции лессовых пород,разработанная 3.П.Ананьевым ссвглестно с азтором этих строк /27/, била применена и к изучению сиртовых глин. Исследования показали,что в глинистых фракциях пород содертлт-ся гидрослюдц, монтмориллонит,хлорид, каолинит,смешанно-слойные минералы, сепиолит, кварц, окислы и гидроокислы железа и алзэминия, цеолиты. В качестве примера данные по минеральному составу фракции <0,001 мм приведены на рис.3,4. §

Доминируют в изученных разрезах гидрослюды типа иллита - их редко содержится менее 50&, они сильно гвдратирозшш, могут быть авго-и аллохтонными.Источником аутигенных глдрослвд могут быть разложения биотита в водной'среде, хотя они и диохтаэдри-ческие (Ксссовская,1968,ГЬрькова,1975), и диспергация и дегидратация мусковита в субаэралышх условиях.

Монтмориллонит второй по распространенности глинистый минерал в сортовой толто,и, в основном,аутигенный.В пользу его аутигенностп - количостветше изменения в содержании гидросла-ды а монтмориллонита (обратно пропорциональные) в разрезе, увеличение его в отло.»:енпях, где более активны пяергэнные процессы, т.е. у нас на лицо четкий парагенез глинистых-минералов 1:оптинентаяького породообразояания, но наряду с ними с чествует г. аутигенная гвдрослюда,. которая формируется в морской водной среде (Страхов,1952). .

Обычно содержание монтмориллонита, -вместе с nai^crar^.v;: • слоя:.:и смеззанно-слойнкх минералов - • 20 - 20/с, единичны случая когда его -С 10% к более 507".

Каолинита мало, до нескольких процентов,з основном, ал-' лохтонный, но есть и хорошо ограненные псевдокристаллы, которые могли возникнуть а обстановке заболачизаокостк за счет разложения монтмориллонита (Сергеев,1938).

В сыртовых глинах обнаружено дза вида смепанно-слойных образований :"гидроолща-моктмор:!Ллош:т" и "гилрослюда - хлор;г " неупорядоченного типа. В пурфе I (рис.А) смзпанно-слойные образования сконцентрированы на глубинах 1,0; 4,5; 5,0; 10,0; 12,0; 13,0 и 17,5 м, которые являвтсяобога'детшми монтмориллонитом ^тлвЕпальнк.-.и горизонтами современной и древней почз, отло.-еь*:я-ми с "окатышами" г. глинами с петельчато-.полосато-пятнистыми

тукетурами. Все это слои , образовавшиеся при резкой смене фа-циальных обстановск (обогащенность иллювиальных горизонтов монтмориллонитом было доказоно нами в работах /6,27/). Поэто-!.ту в пурфе I наличие погребенных почв однозначно диагностируется в интервалах 5-6 и 7,5-9,0 м и в верхней части апшерон-ской пачки (рис.4). В скв.2из (рис.3) распределение глинистых минералов очень хорошо подчеркивает расчленение толщи на 4 горизонта. Резко повышенным содержанием монтмориллонита отличается лимаяно-морская толща красно-бурых глин, в ней так же исчезает хлорид и появляется каолинит. • .

Увеличение монтмориллонита и уменьшение каолинита характеризует начало каждого из циклов,что говорит в пользу мнения • авторов о единой области сноса и повторяемости циклов седиментации (Седайкин и др. ,1970).

Емкость обмена и состав обменных катионов. Результаты исследований показали, что общая емкость обмена по разрезам довольно стабильна и составляет в большинстве случаев 22-25 мг-экв на 100г сухого грунта, что свидетельствует о стабильности минерального состава глинистой фракции, дисперсности грунтов, но повышается емкость с глубиной ь связи с ростом количества монтмориллонита (табл.3).

' . Таблица 3

Доля одновалентных катионов от общей емкости поглощения (шурф I)

Глубина отбора Общая емкость пог- ' Доля Яа* и К* проб, ы лощения, мг-экв. общем коим. , %

5,00 25,22 1,3

7,00 22,50 25,7

8,50 21,00 ' 43,5

10,50 22,10 ' 55,0

13,00 21,25 47,8

14,50 21,25 49,5

К?.к з-.'^дно из таблица,двухвалентные коны преобладав? над но не столь значительно, как в лессовых воро-л.ог.что сгг-.етольствует о близости морских отложений области сноса.

Типоморфяне минералы и органические вещества. Тнпоморфные минералы в сыртовых

Рис. 5 Па.1осч»го-|*тедм|«г«я (в) и л вгиисто-петельчатая (6)-мкротскстура ■ сирговых мккмстых пород»»: глнкм *елто-0>рые </| и кортнси-бурие

— ■ с J •

Рис! 6. Распределение гипса н гумусе (л) и подвижных окислов |<5) v ирти* доьнои pajpcjc сыртовсй глинистой тану и: /—гипс * Fe,О,. 1—гуиус « AI,О» J—турф н его несер. 1—ск»а«кииа и се но«гр

глинах представлены карбонатамигипсом, водорастворимыми минералами-солями, марганцовыми и железисто-марганцовыми образованиями , окислами и гидрокислачи железа к алюминия.

Аутпгешше капоонатч обнаруживаются в виде скопленийt стяжений и агрегатов и сосредоточены , по С.С.Морозову (1962), в сыртовк/. глинах Заволжья гак: 55%-ъ высокодиспесной, 41% -в пылеватой и 4% - в песчаной фракциях,но в песчаной сосредоточены обломочные карбонаты.

В условиях седиментсгенеза сыртовой толщи основная масса карбонатов возникла при химической садке в озерах одновремешю с материалом привнесенным ветром, и в результате возникли глинисто-карбонатные породы, мергели и известняки (см.рис.З).

Карбонатов в глинах чаще всего около 18Й , бывает вше, особенно в плотном скоплении вторичных карбонатов типа "бело-гла ки" под "монтмориллонитовым экраном" иллювиального горизонта современной и погребенных почв при миграции карбонатных солей из почвенного слоя (см.рис.3,4).

Гипса в дисперсном состояний в глинах мало (рис.6а),но его скопления , друзы и стяжения развиты по всей толще, что подчеркивает аридность и субаэралыюсть условий ее существования.

Еелеписто-мапганцевкп образования широко развиты в сырто:- '. вых глинах в виде "примазок" и "горошин", рассеянных по Есей толще, вплоть до подсыртовых песков.

Железо и алюминий в зоне гппергенеза могут находиться в форме полуторных окислов,являясь продуктом выветривания основных силикатов. Их содержалке может характеризовать интенсивность химического выветривания (рис.бб) и служить дополнительным показателем при стратификации толщи (рис.4,6). Средняя величина засолешгости водорастворимыми солями составляет 0,3 -0,4% до глубин 19-20 м и лишь в отдельных интервалах 0,6-0,7% (см.рис.5,6).

Основная масса органических веществ представлена гумусом, встречаются остатки животных и растительных оргапихмов.Определенно гумуса по Тюрину выявило, его аномалию только четвертичной пачке (см.рис,6а), где его 0,3-0,4/, и более т до 2е/, в погребенных почвах. Отсутствие аномальных участков и незначительное содержание гумуса в ашлероне при условии визуального

его неблвденля.етвдетелза'твуст об его обуглпзалии, что кось-вепнэ указывает па дочетзертпчный возраст этих отложений.

4. ПРОЦЕССЫ КСНШШЕТ/ЛЬНОГО ЛИТОГЕНЕЗА К «ОРМйРОЗАНИЕ ТОЛЩ ЛЕССОВЫХ ПОгСД

4.1. Хярпктоггстика лессового покрова территории

Изучаемая территория распространяется от Еользой излучены Дона на гаг, охватывая -йуздий Дон, Ергени , Северо-Восточное Приазовье и все Предкавказье шлее долины Г/ллычей. Б ее пределах лессовые породы имеют почти сшншгае распространение.Косность покрова возрастает от нескольких метров ка севере региона, до десятков и дане более ста метров в восточном Предкавказье, и от 20 - 40 м в Приазовье до 50-100 м ка Сало-Маяычском водоразделе и Врташх.Лесссные толщ::,начинал с Доно-Донецкой равнины и далее на юг, подстилаются "сп^екими" глинами верхнеапге-рокского возраста, аналогами позднеаппэрскских скртовых глинистых отлстеиий. Отсутствуют скгфекие глины лппь на Ставрополь-скуй воззыщзнпости , центральном и восточном Предкавказье, лесой подстилаются позднзнеогеЕозкмп глпяистыми.глгцгпсто-карбо-натнымя к мергелистыми породами.

Лессовые порода представлены почти повсеместно суглинка-:л1;,рззделе1г;п:;ли почва^л з оснобнс:? па три яруса -

О,, ^з.-Наиболее мощные и полные разрезы на водораздель-¡сих пространствах,ка склонах их мощность снижается , а нижние горизонты могут выпадать , иногда остается только верхний ярус.На древних терраса?: рэк,например,Кубани,мощность может стлаться к прптеррасовому пзу.т.е.пмел место эоловый прпзнос из долины реки.

Как известно,лессовые порода подразделяют ка лесск ("типичный "лесс) и лессовидные породы,какло генетическому, так п по петрографи ческому принципу.Автор,вслед за Л.Г.Бадаевым (1560, 1565) разделяет вторую точку зрения,так как лессовые породы имеют разнообразный генезис.

4.2. Минеральный состав лессовых пород

Материал по минеральному составу лессовых пород излагается по опубликованным источникам /1,2,7,13,16,17,18,22,27,32.36/.

В лессовых породах региона обнаружено около 60 минеральных видов и разновидностей атлотигешюго и аутигенного происхождения.

Минералы аутигенные (гипс,кальцит',доломят и др.рассматриваются в группе тиопыорфных минералов.

4.2.1. Кластогеннке минералы

Сре^и алотигенных млкералов в "легкой" части Суд.вес < 2,75г/см ) песчано-пылеватой фракции преобладает кварц,где его от 43 до 87 обычны же пределы 50-60 %с тенденцией к повышению содержания в водораздельных толщах и в верхнечетвертичных покровах террас. Полевых шпатов значительно меныпе-10-25?», но вблизи горных систем Кавказа в отдельных случаях они могут преобладать над кварцем (Шамрай, 1965).Третьим по значении является кальцит,но аллотигенные зерна составляют небольшую часть от общего его количества и тяготеют ближе к областям сноса,к районам Прикаспия: его содержание довольно закономерно возрастает к южным Ергиням и Восточному Предкавказью Из слюд мусковит обычно составляет от легкой фракции, но его количество возрастает к предгорьям Кавказа,а переотложенный глауконит в породах Восточного Предкавказья часто сохраняет ярко-зеленый цвет,что подчеркивает субаэральные и особо аридные условия его захоронения и существования.Практически постоянно присутствует в лессовых породах халцедон (1-4$.

В "легкой" фракции встречается так же вулканическое стекло,резсе обломки пород и раковин малюсков,фораминифер,, спину: губок.Кальцятовый скелет микрофауны стал источником образования пелитоморфного кальцита.В эту .те фракции часто попадают водоустойчивые полкминеральные образования ® ¡виде ичгкяето-гелезисто-карбонатных агрегатов (табл.4)..

Минералы "легкой" фракции а вертикальном разреза лессовых толщ распределяются следующим образом (табл_а); золзчегазо кварца закономерно увеличивается с глубиной,а псшезЕз: ■.сгагсв-умегашаегся,быстро уменьшается с глубиной содержание тетриген-ного капыита.слюд больше в верхнем ярусе,а глауконит зообдз яе встречается глубже 8,0 «.Вулканическое стекло приурочено » в основном , к середине верхнего яруса.В толцах лессоз Центрального в Восточного Предкавказья есть прослои пепла светлосерого цвета,мощностью до 0,3-0,4 м,состоящие из стекла с примесью педятового и песчаного материала.

Таблица 4

Примера распределения легких цпнератов в вертикальном разрезе лессовой толст Западного Предкавказья (ст.Челбасская)

Глуби на от бора м Кварц Полевые шпаты Карбонаты Слюды . Гипс Микрофауна Другие минера лы и агрег.

4 54 18 10 3 * ед. ед! ' 2(?

8,2 64 15 7 2,5 • - II

14 70 10 '10 2 I . - 6

22 50 • 8 18 — — 20-

Подстилающая порода - "скифская" глина

Иэ не устойчивых минералов "тяжелой" ■ фракции (уд.вес> 2,75 т/сы'3 ) содержание роговой обманки и »вообще, амфиболов убывает от Среднерусской возвышенности к Нижнему Дону,в среднем от четырнадцати до семи процентов,но затем заметно увеличивается по напрвяениэ к Кавказу, особенно за счет базальтической роговой обманки кавказского происхождения,до 16-18 Пироксенов в лессовых породах Предкавказья зачетно увеличивается до 7-8 ^.привнесенных видимо из эффузивных пород Кавказа.Группа эпидота присутствует постоянно.достаточно стабильно ее содержание,около 20

Количество устойчивых минералов изменяется об-ратнопропорционально содержанию неустойчивых.Средп устойчивых содержание метаморфических минералов не велико (2-3 е/0), хотя присутствуют они постоянно п среди них доминирует днстен. ■ Содержание граната , циркона,рутила и других устойчивых прозрачных минералов достаточно стабильно и практически всеща в сумме превышает 10 #,но в Предкавказской зоне увеличивается количество граната за счет типично кавказских розовых разнос-тей.Непрозрачные минералы могут составлять до 50 */« от "тяжелой" фракции,среди них преобладает ильменит.Среди тяжелых минералов предкавказских лессовых породах есть сидерит и долонит,содержание которых растет с запада на восток.

Характер распределения по площади минералов свидетельствует ,что привнос лессового мелкозема осуществлялся как едикнг.:

фронтом с севера и сеЕеро-2ссто::а на лг л иго-запал, однако на территории ПредкаЕказья —лол место встречный поток с юго-запада; ara к, а основном, ¡ого-босто* а. Вл:шш:с этого материала сцуша- ■ ется вплоть до бассейна Нижнего Дона, что наглядно показано ,ка рис. 8,

Степень вывегрелости лессовых пород зависит от их геоморфологического положения и генезиса. На водоразделах она ниже, около 1,0, на склонах - выше, до 1,4-1,5, в эоловых разностях ниже, < 1,0, з делювиальных выше. Однако, эти закономерности нарушаются близостью области сноса - вблизи Кавказа, s налом, неустойчивых минералов в лессовых породах бальзе-

Таблица 5

Примеры распределения тяжелых минералов ш "вертикальном разрезе лессовых толщ Западного Предкавказья (ст. Челбасская)

Глуби Неустойчивые к выветриванию Устойчивые Козф.

на от груп- амфи- пкрок- ача- гранат мета- неяро вы-

бора, па болы сены тит циркон морфи зрач- вет-

эпи- и сфен и чес- нке рело-

м дота др. др. кие и др. стк

4,0 16 19,5 3,5 5 17 5 30 1,3

8,2 10 17 ' 1,5 8 17,5 4 42 1,7

12 21 12 I 4 12 9 32 1,5

.22* 2 7 I 10 24 13 43 4,0

Подстилающие породы - "скифские" глины

- В вертикальном разрезе (табл. 5) толщи лессовых пород количество неустойчивых минералов уменьшается, а ромбические пи-роксепк и апатит вообще исчезают к нижним яруса!.!. Устойчивые минералы, относительно увеличивая сзое содержание с глубиной, ведут себя по-разному: метаморфические распределяются достаточно равномерно по разрезу, магнетит приурочен к верхнему ярусу и т.п. / 27 /.

• Изменения происходящие в количественном составе минералов в разрезе, зависят от длительности и интенсивности воздействия процессов контитентального литогенеза, что хорошо подтверждается ростом величины коэффициента выветрелости с глубиной, на-

29-

пример, в разрезе у стЛелбасской (Зшадное Предкавказье) (табл. 5).

Зерна кварца обычно водяно-прозрачны, угловато-ояатаны, размером 0,08-0,12 мм, с нормальны;.! погасанием, но в Предкавказье встречаются зерна с точечными непрозрачными включениями ("рудный кварц"). Эти изначальные качества последнего хорошо сохраняются в субаэральных условиях, но в зоне каймы грунтовых вод или в почвенном слое на зернах Трудного" кварца часто появляются пленки гидроокислов железа. *

Степень окатанностп зерен кварца повышается с ростом их крупности. При диаметре ~0,01 мм преобладает "остроугольность", что может быть связало и с элювиальными дроблениями кварца (Ми-нервин, 1979, I98G). - •*'

Зерна полевых шпатов угловатые, со следами сглаженности уголков,с размерами 0,04-0,08 мм. Наиболее "свежие" зерна микроклина, а у ортоклаза всегда следы политизированности, Для плагиоклаза характерна ламонгтазгшия и из них встречаются только кислые разности.

Степень выветрелостй полевых шпатов в разрезе весьма изменчива - в Приазовье, на Нижнем Дону, в Западном Предказка-зье по данным В.П.Ананьева (I9S4) и автора, наблюдается как бы чередование прослоез, содержащих полевые шпаты различной сохранности пли даже в одном и том же образце одновременно присутствуют свежие и сильно вквётрелые зерна. Это указывает на приз-нос полевых шпатов, которые до захоронения в осадке уже имели различную степень внветрелости.

В легкой фракции часто содержится "глинисто-железксто-карбонатные" агрегаты (см. табл.4), основой для образования которых послужили обломки вулканического стекла, из которого возникли агрегатные массы халцедона (Шачрай, 1955).

При разрушения вулканического стекла образуются глинистые минералы монтмориллонитовой группы, иллит, гетит, гидрогетит, кальцит / 27 /.

Среда неустойчивых "тяжелых" минералов обыкновенная роговая обманка представлена призматнчески-окатанными зелеными, серовато- и буровато-зелеными зернами, хлоритизированными и эпидотцированпыми - на Нижнем Дону, на водораздельных склонах Западного Предкавказья, Зерна бязальтической роговой обманки

наиболее "свежие" в Предкавказье', в остальных областях их мало, часто разрушены. Ромбические плроксены в виде призматически-вытянутых зеленых зерэн гиперстена и бесцветных энста-тита наиболее полно представлены только в лессовых породах Предкавказья, а ыоноклин; кые в виде мелких, разрушенных зерен диопсяда и буровато-зеленых авгита, встречаются повсеместно в малых количествах. Величина зерен амфиболов и пироксеяов обычно не превышает 0,006 мм.

Группа эпидота представлена эпидотом, цоизитом и клино-цоизитом. Эпидот наименее устойчив, зерна его неправильные или угловато-окатанные, размером 0,05-0,1 мм, зеленовато-бурые с включениями продуктов выветривания. Свежие, бутылочно-зеленые зерна его встречаются редко.

Из устойчивых прозрачных "тяжелых" минералов - ыетаморфи-чесиие имеют мелкие зерна, без следов выветрелости, но зерна ставролита иногда несут на себе хлорито-серицитовое вещество, а у силлиманита - иногда с поверхности замещены хлоритом. Разложению подвергается рутил и отчасти брукит - по ним развивается лейкоксен, остальные не затронуты процессами химического выветривания. Зерна граната обычно хорспо окатаны.

Среди непрозрачных "рудных" минералов самый неустойчивый магнетит, обычно покрыт рубашкой лимонита, зерна ильменита имеют окатанную и угловато-окатанную форму, несут на себе следы эоловой транспортировки и, иногда лейкоксенизации.

4.2.2. Рысокодисперскке минералы

Высокодисперсные минералы представлены силикатами, окислами н гидроокислачи, карбонатами и органоминеральныш соединениями, которые можно условно разделить на две части: .глинистые и неглинистые минералы. Глинистые минералы-составляют оволо ЯУ от внсокодасперсной части лессовых пород и, в основном, представлены гид рос люд а%ш, монтмориллонитом и каолинитом, а другие глинистые минералы вместе с неглинистыми высокодисперсными в сугке не превышают 10" по весу от фракции < 0,005 мм.

На всей территории преобладают гидрослюда, их всегда более

и наибольшее их количество в районах с засушливым климатом - Spreпинская возвшенность, Восточное Предкавказье, а

монтмориллонита болызе в районах с более гумидными условиями - Западное Предкавказье. Порода эолового и эолово-делювиального генезиса более богаты глдрослюдой, чем породы частично суб-аквального происхождения (флювио-гляциальнне, алдювиально-про-лввиалыше и др.). Количество каолинита снижается с севера на юг.

Среди неглинистых минералов преодладает кварц, образованный за счет разложения силикатов, постоя нно встречается кальцит, часто доломит, всегда есть подвижные окислы и гидроокислы железа и алюминия.

В вертикальном разрезе лессовой толща также доминирует гидрослюда, хотя с глубиной увеличивается содержание монтмориллонита. Рост содержания монтмориллонита в- иллювиальных горизонтах погребенных почв (рис.7) объяснятеся воздействием ин-фильтрующейся воды как фактора химического выветривания / 6 / и механического вмывания ультраколлоидных частиц в нижние слоя почвенного профиля.

Достаточно полная качественная характеристика гидрослад лессовых пород дана Е.Д.Аяаньевш (1965-1969), з дальнейшем сна была дополнена автором / 7, 18 / и обобщена нами в работе / 27 /. Абсолютно преобладают трехслойные (2:1) далктаэдричес-кге глдрссстды с неразбухазжей кристаллической рещетко:1 с целочисленной серией базалышх рентгеновских отражений, начиная с 1,0 н.м.

Группа монтмориллонита представлена трехслойными (2:1) ди-октаэричесхим:: разностями собственно монтмориллонита, иногда с примесью бсйделлита ши, реже, • ноагр.снкта.

Исследовались монтмориллониты, выделенные из глинистой фракции лессоз центрифугированием / 8, II, 12, 20, 27 /. Выявлено, что в них широко развит изоморфизм, в том числе и гетеро-валентнкй / 22 /.

Монтмориллониты относятся к промежуточным образованием непрерывной серия "бейделлит - монтмориллонит - нонтрони-г". Коэффициент силицитизаши высокий - от 3,7 до 5,9, емкость поглощения - 75-S0 мг-экв., при плотности 0,66 элементарного заряда на одну ячейку.

Рентгеновский спектр базальных отражений типичен для это-

го минерального вила, ИК-спектры регистрируют валентные колебания ОН-груцп в области 3500-3700 сг-Г1 и деформационные колебания при 1455 сг~1, подтверждая наличие изоморфизка и несовершенство кристаллической решетки монтмориллонита / 25 /.

Большая часть монтмориллонита образуется за счет стадийного превращения гкдрослюд, но могут быть и аллотигенные, вблизи области сноса наблюдаемые в "чистом" виде, и образовавшиеся из вулканического пепла.

Каолинит в лессовых породах с низкой степенью совершенства структуры, однако рентгеновский спектр довольно типичен.

Хлооит. хотя в малых количествах, присутствует почти повсеместно, но в заметных количествах (около 2/3'") ок приурочен к толщам, подстилаемым "скифекиг.и1" глинами позднеапшеронского воз-рас та.

Исследования обменного комплекса лессовой породы. Величина емкости поглощения зависит не только от содержания в ней глинистой фракции, но и от её минерального состава (табл. 6): в образце 663 содержание монтмориллонита (II'") выше, чем в образце 650 (~7"0, при почти одинаковом содержанки глинистой фракции, ' и, в нем же, выше содержание обменных кальция и .магния, а в образцах 655 и 636 при примерно равных количествах монтмориллонита (8,8'" и 8,6'"), содержание фракции <0,005 мм в образце 665 выше и больше обменных катионов.

Таблица 6

Пример взаимосвязи содержания обменных катионов с вещественным составом лессовых пород Западного Предкавказья (в /*-х на породу вцелом)

Глуби- Обменные катионы Основные глинистые Содержа-

обра на от- мг-экв. минералы ние фрак,

зцов бора, 2+ ... 2+ ' гвдро- монтмо- < 0,005

м т8 слюда риллонит • мм

Склон водораздела

663 8,0 26,52 7,49 18,3 11,0 31,4

G65 10,0 21,78 8,53 21,9 8,6 33,2

Террасы Кубани

650 7,0 18,63 4,01 21,4 7,1 ■ 30, R

S3G 17,7 18,80 8,66 7,8 8,8 17,6

Pec. 7. Геолого-литологическнГ' разрез лессовой толщи в районе г. Буденновска (по Б.Ф.Галаю / 36 /). Условные обозначения: I - современная и погребенная почвы; 2 - лессовые породы; 3 - породы, подстилающие лессовую толщу; 4 - фауна (а), гравий и галька (б); 5 - гранулометрические фракции: песчаная (а), пылеватая (б), глинистая (в); W - влажность; - плотность сухого грунта;^ - степень влажности; Ifá. - граница текучести; А - содержание- макроагрегатов в породе по А.К.Ларионову; глинистые минералы: гидрослюда (г-сл), каолинит (к-т), монтмориллонит (u-w);Sft- относительная просадочкость (I - от природных давлений, 2 - при Р = 0,3 МПа). Состав водной вытяжки: I - Яа+ + 2 - Са2+, 3 - -4 - C¿-> 5 -So^', 6 - ШО3; е - коэффициент пористости гручта в естественном состоянии (I), замоченном (2) и его пасты (3) при природных нагрузках; ПК -поглощенный комплекс (I - Са2+, 2 - 3 - .'ía+, 4 - К+).

Среди обменных катионов преобладают Са2+ и причем

обычно кальций-иона много болызз. Катионы К+-и йа+ тоже постоянно присутствуют, увеличивая свое содержание в засушливых районах (в Восточном Предкавказье их до 10-15 мг-экв. к более,. преобладает калий-ион). В погребенных почвах горизонта за счет увеличения монтмориллонита, оно также повышается до 3-4 мг-экв. вместе с ростом общей емкости.обмена - на 15-20% против "общего фона".

4.2.3. Типоморфные минералы и органические соединения

ТипоморсЬные минералы лессовых пород представлены, в основном, карбонатами, сульфатами, гаплоидами. К ним следует отнести и часть монтмориллонитов трансформированных из гидрослюд.

Карбонаты, в виде дисперсных частиц сравнительно равномерно распределяй в породе, но представлены к крупными формами в ваде конкреций "белоглазки" и т.п. , образующих, скопления и горизонты в толщах. Общая карбонатность верхнего "руса Н-10 fD, наибольшая, до 18 %, на Терско-Кужком г,:сздуречье, попп-'екнат на территориях с промывным режимом (Бадаев, I5), вт^-е на водозаборных пространствах, на территориях, прилегающих к облас-

тягл сноса и где лессовые толщи подстилаются карбонатными породам.

Карбонаты в вертик&пьном разрезе лессовых толщ (рис. 7) сосредотачиваются в иллювиальных горизонтах погребенных почв. Если толпа подстилается песком, то карбонатноеть увеличивается и если водоупором - то уменьшается к её низам.

Вторичные карбонаты составляют основную часть от всех карбонатов. Морфологически все карбонатные образования можно разделить на: а) монокристаллы и их обломки, б) пелитоморфтше п тонкоднсперсные зерна, в) агрегаты пылеватого' размера, г) пленки на поверхности минералов и стенках пустот, и д) крупные образования (желваки, конкреции и т.п.).

Тонкодисперсные карбонаты сосредоточены на 80 % и пилева-той фракции (0,05-0,005 мм) л не более 10% их з глинистой (< О ,005 мм). Карбонатп обеспечивают устойчивость макропор, наличке столбчатой отдельности и палевую окраску породы (Лысенко, 1962).

Гипс имеет аутогенное происхождение и содержание его в лессах невелико, в засушливых районах его больше (Восточное Предкавказье - 0.,8-1„4 %), кеныпа в увлажненных (Западное Предкавказье - 0,2-1,0 %)„ Гшс скапливатеся над кровлей погребенных почв, зыпадая из пересыхающих эерхозодок в макропорах и траншах, в меньших количествах - з иллювиальном горизонте. Он образует редкорсссеятше зерна, отдельные скопления и иебольпяе прослойка, друзев;:д:!!.с 'ормк.'

.Тел е зле то -мгнг,?л i у ? ' ;г> образована понцентрирухтся в подошве лессовых горизонтов е виде "примазок", "горошин", "дробинок" п "бсбЬян" размером 3-5 мм. Рстрзчаятсл вместе с гипсом, вша-дая из поровых растворов в виде коллоидов (Добровольский, Ï957). Йшералъни£ сое таз их следующий: пиролюзит, гематит, гидрогематит, гипс, кальцит, галит, алимо-железисто-;ларганцо-22CTHÏÏ гель.

2 лессовых породах лзгчо водорастворимые минерал;; (соли) состоят из карбонатов, бикарбонатов, сульфатов и хлоридов. На степень засолености пород влцят два., фактора: I) климат - чем супе, тем больше солей; 2) расстояние от морских бассейнов со стороны которых дуют господствующие ветры. 3 Предкавказье засоленность убывает в направлении господствующих ветров - от Кзс-

пийского к Черному морю, о? 1,5-2,0 % до 0,1 Преобладает среди антопоь сульфат-нон или гпдрокарбокат-изн, среди катионов - кальци£-кон, реже - натрий-го;;.. Распределение ионов е разрезе зависит от -онтологического строения и состава лессовых пород, уровня залегания и минерализации грунтовш: вод; чс:.: Еыи;е от УГВ, тем порода болызс обогащена кальцием (см, рис, 7),

С.к»;а."» и гиг/осокислы ке.неза в лессовых породах представ-лени гематитом, гидре гематит о:.:, гетитом, гкдрогетитом и лепэдэ-крокитом, а ялюминкч - гндроаргпллптом, дкаспором и бемитом, которые концентрируются б глинистой фракции.

Одгпкическке соединенна (гумус) постоянно присутствуют в лсссогах породах, составляя десятые доли процента, но увеличивают содс р.тл1!пе в погребенных гочвах - в 1,5-2 раза от "общего фока" (рис. 7} к в некоторых случаях достигают 1,5-2%. £умус концентрируется ~ глинистой фракции, где он легко фиксируете;: по экзоэффекту 420-<150°С, характеризующему сгорание фульвокпе-лот (ЛогЕингцко, 1££1).

А.3«_"дроразьный состав к генезис лессовых пород

/штор разделяет мнение о многообразии форм переноса и условий накопления лёссового материала* На юге России в боль-

¿и.^стх^е п^д^г ч!!.^!:!.! -д-^лс с оолоь:*:.! лсрог:ос-с..^ и накоилсни—

ем осадков в субагр&шшх условиях, То и с широко разви-

тии делювиа-ьпым переотлохекием на водораздельных склонах и, в ряде случаев,, с отлоеснН-з:.: и транспортировкой эолового материала в субаквадьных ш частично субаквслышх условиях.

Известно, что головых характер йрмяисса материала подтверждается тем, что лессовые породы с: йодстклаоцих отложений отличаются по минеральному составу« Таге, состаь "тяжелых" мнне-ралов скифских глин отличается от леесоьогои характеризуется преобладающей дистен-ставролИТ-с1УШ1мани?оЬой ассоциацией, при практически полном отсутствии ш.*]шболов и пароксенов. Но в ряде районов в'левобережье Дона и на Доно-Кубанской равнине, в местах отсутствия погребенной почвы, наблюдается постепенны!: ^переход в лессовую толщу,-так же как и э случае с скртовэй толщей на контакте с покровными суглинка:,';:;. Ото доказывает сходство условий формирования верхней чаетк скифских глин в конце апшерона и нижней части лессевр;': тола;:, а близость соста-

за её "ластогенных минералов с четвертичной пачкой сыртозых глин свидетельствует о единой области скоса.

В орографическом отношении припятстзяй для эслозого переноса з поздкеапперокское и нижнечетвертичное время на юго-запад от Самарской Луки не било, так как территория нынешнего Низкого Сыртового Заволжья была приподнята в апшероне и гипсометрически господствовала над территорией аккумуляции - Приволжская и Среднерусская возвышенности окончательно сформировались только к середине плейстоцена (Доскач, 1956-1965; и др.). Долина Золги не могла быть непреодолимым препятствием и липь только Ставропольская возвышенность экранировала поток с севера и северо-востока, что и восприпятстзовало формированию горизонта "скифских" глин в Центральном и Восточном- Предкавказье, по в Западном они -достигли долины Кубани.

В том, что Сыртовое Заволжье являлось областью сноса в верхнеплиоцен-нижнечетвертичное время подтверждается наличием здесь мощной коры выветривания и явных следов денудационных процессов этого времени (см. раздел 3).

Тем не менее лессовые породы формировались, в основном, вне связи со "скифскими" глинами, так как на подавляющей части территории они отделяются от них резкой границей через погребенную почву. Хотя в нлжнечетзертичное время преобладал прнзнос из Сыртового Заволжья, постепенно его роль ослабевала, ограничиваясь преимущественно привносом глинистой компоненты, о пог.т говорит наличие хлорита и монтмориллонита, а в верхнечстзертич-ное время он п вовсе иссяк.

Наши минералогические исследования / 27, 36 / показали, что областями денудации, откуда сносился лессовый мелкозем, являются территории четвертичных оледенений на севере, сыртовое Заволжье на северо-востоке, Прикаспийская низменность на востока и Кавказские горн на юге. 3 отдельных частях территории существенное влияние оказывал местный привнес материала, что особенно характерно для Предкавказья.

Пути миграции и (Еакторч переноса лессового мелкозема з Предкавказье рассмотрены нами в работе / 17 /, другие генетические аспекты проблемы - в / 7, 14, 17, 18, 27, 36/. Как видно из рис. 8, з лессовых породах Восточного Предкавказья з западном направлении уменьшается содержание кварца, в юго-западном, т.е. ближе к эффузивам Кавказа, увеличивается количество полевых

•еез т

.й

Рис. 8 Схема привноса основной массы терригснного материала лессовых пород Предкавказья (по данным автора и Л.Г.Балаева); I- изолинии содержания тяжелых минералов в песчаной фракции лессовых пород в */, -х? 2-5 - направления привноса терригенных компонентов: 2 - основное направление привноса мелкозема (по содержанию кварца и ильменита); 3 - слюд; 4 - дистена и ставролита; 5 - обломочного карбонатного материала с северо-западного Кавказа (по данным И.Б.Попова,1956;; 6- территории, где лессовые породы отсутствуют.

спатсв, количество метаморфических минералов несколько снижается с севера на юг. Л.Г.Балаев и П.В.Царев (15о4) на основании, идентичности минерального состава лессов Бргеней и Восточного Предкавказья считают', что лессовый мелкозем при миграции с северо-востока мог преодолеть долину Манычей только по воздуху, т.е. эоловым путем.

В Западном Предкавказье кластогенный материал поступал с Северо-Западного и Центрального Кавказа, Ставропольской возвышенности, с Прикаспия; с территория, расположенных севернее и северо-восточнее Манычского прогиба, включая и Сыртовое Заволжье, так как здесь, а пределах Азозо-Кубанской равнины, развиты "скифские" глины (см. рис. 8). Его минеральный состав позволяет сделать вывод, что эоловый дравнос шел место по всей территории, однако материал мог претерпевать делювиальное, пролювкальное или аллювиачьное переотлогенке, как, язпрямер, в лессовых породах террас Кубани я а Приазовье / 27 /. На распределение материала в Приазовье оказали влияние неотектонические движения Каневского вала л Ейско-Березаяского поднятия (см. рис. 8).

Цитологические выводы, сделанные на основе исследования минерального состава лессовых пород, подтверждаются результатам! исследований гранулометрического ссстаЕа, который укапывает на рост "истинной" пнлезатости и ут/енысние глинистости з востсч.чом л северо-восточном направлениях / 33 /.

5. ттгжл-тттог.таскж ССОЕЕКОСТИ ТШОВК-ЧЕТЕЕРТ'.ГП'ЫХ ПШЕЗАТ0-ГЛ11Й1КТИХ ОТЛОЛЕКИЙ КАК ПРОИЗВОДНЫЙ ИХ ЛИТОЛОГИЯ И УСЛОВИИ ОБРАЗОВАНИЯ

• ' ^1шзнепно-геолоппе^кпя свойства п;гтепа?о-гли-1г:;ст.:;х поэод дау гспогук? их лнтогг^яеза

5.1.1.'Набухекке-усадочные процессы как отражение веае-ственного состава к характера структурных связей а тпевато-глпнкстых породах

Набухпвце-усадочные и просадочные свойства ь пылезатс-гли-нистых породах могут формироваться л одних и тех же физика-географических услсзилх, но только при определенных дисперсности, микералого-петэографичсском составе и структуре зткх'

пород, которые в совокупности определяют их потенциал "набухания" или "потенциал" просадочности, что наглядно видно на примере сютовмх глин (см. табл. 7). Во всех приведенных в качестве примера образцах содержатся в большом количестве монтмориллонит и забухающие пакеты в смешано-слойных образованиях типа гпдрослюда-мэнтмориллонит, уплотненность их ¡значительна, например, выше чем хвалынских глин, у которых К с/ < 0,8. В соответствии с рекомендациями И.М.Горьковой (1975) исследованные образцы (табл. 7) по гранулометрическому составу относятся к дисперсным пыдеватым глинам (фракции < 0,005 мм более 50 /) с коагуляционно-кристаллизационной структурой (К <0,001 = 5,1 т 9,1). Высокая агрегированноеть и коагуляционно-цемектадаокные структурные связи сыртовых шие ¡гто-глинкстых пород - факторы противодействкуюзие набуханию, но поскольку связи межагрегат-ше имеют коагуляцконный характер, а состав цемента преимущественно глинистый, то набухание при низкой изначальной гласности раззивается активно (см.рис. 9).

Таблица 7

Характеристика вещественного оостава в структуры сыртовых глин

li/if С КЗ*

Глубина отбо ра, м

Число

пластично сти %

Естествен ная влажность %

Коэффициент агрегативно сти 'Ка

по по фрак фоак пни цпл <0,005 <0,001

Ко эф. СаСОз Коэф. î.'oht пори % уп- мори стос лот яло-

ти нен- нит к

' нос- набути, хаящ. К паке ты

мм

l,Zi

5 1,8 13,9 9,6 8,29 14,01 0,543 4,5 1,072 32

7 2,0 13,0 9,9 - - 0,647 4,58 0,9В0 30

10 2,0 17,5 10,3 9,07 31,7 6,739 5,67 0,601 18

10 5,0 15,8 8,7 6,05 9,97 0,600 6,36 0,910 21

10 8,0 15,2 8,3 7,09 23,02 0,645 6,08 0,848 40

Так; i'-M образом , потенциал к абухания сыртовых глин mos IST

быть оценен как достаточно высокий, но его проявление будет зависеть от конкретных литолого-гидрогеологическйх условий, и том числе от влажносткого режима, времени воздействия, степени нарушенное т;; структуры, количества циклонов ,,даажиеШ1я-вызихаШ1;;,г|

Рис. _Э, Кинетика набухания сыртоаих глинисты* пород ненарушенном ст9*«-туры: ич ска. 5 (/). 6 (Í), 7 (Л). 10 с глубин. указаны* на графи« (5)

0 н Í ! •

ч 1 - • ! 1

• « N ч I -ы i

• ' • М >ч*

* i ! 1 I Ч. ;

1 1 ММ ;

ВЛ1---!-- I-!-!--' '

20 М *í М 60 i 13 » И » Фракции <0.005 Монтмориллонит./.

Рае. Í0. Замскмость относительной просадочности (Ejt) от содержали« глинистой фракии* (а), монтмориллонита (в) в лсссових породи згриисю-агрегатиаиой структуры

По классификации Е.А.Сорокина (1969) набравшие сыртовые глинистые породы относятся е средненабухающим (около 40 % изученных образцов) и слабонабухавщих (около 60 % образцов). Величины чувствительности набухания колеблются от 1,2 до 2,5. Набухание сыртовых глин ненарушенной структуры (см. рис. 9) протекает быстро, в течение 5-6 часов, при.нарушенной - значительно медленее - до 1-2 суток.

Величина, давления набухания ?£«- = 0,16 + 0,24 МПа, что представляет опасность лоя сооружений малой нагрузки на основание.

Анализ нвбууанирг лессовых пород различных генетических типов по их разрезам вырисовывает достаточно четкую тенденцию -повышенное содержание монтмориллонита обусловливает набухание лессовых пород (табл. 8).

Способствуют их набуханию также коагуляционные структурные связи и повышенная уплотненность, противодействуют слабая уплотненность, водостойкие кристаллизационные структурные связи и налое содержание монтмориллонита - менее 5 % на породу (табл. 9).

Таблица 8

Набухание лессовых пород и содержание монтмориллонита в их глинистых фракциях ( % ) '

Территория Природная Монтморил-• Елажность лонит

Набухание Влажность • набухания

1У терраса 12.6-22,8 6.8-15,4 р. Дон 15,8 ■ 9,6 г.Волгодонск

Северо-ВостоЧ 13,4-24,2 11.0-43.8 но Приазовье 16,9. 23,6

0.2-5.0 19,6-30,3 1.9

0.8-8.3 22,1-34,8 4,4 28,9

Примечание: В числителе приведены крайние значения, в знаменателе - средние

Таблица 9

Зависимость потенциала набухания лесссвих порол от структурно-минералогических факторов

Потенциал Показатель

набухания содержание монт- тип структурных плотность

мориллонита в связей по Й.М. сухого грун-

породе, % Горьковой (1975) та А/ г/см3

(К, по фракции J ^0,005 юл

Повышенный8 Поваленное 05$) Коагуляционно- Сильная и

крлетализагя- средняя,

онный. Ка<20 fy? 1,40

Нпзкй®® Низкое (¿5$ Крастализаци- Слабея, аля вообтз онный. К_> 20 pj< 1,40

отсутствует . и. j«

s Порода обладает яоашеннзгм потенциалом лишь при сово-жупности в ней всех трех показателей

** Порода обладает низким потенциалом при наличии хотя бы одного из показателей

На территории ara Европейской части России повышенным потенциалом набухания обладают обогащенные монтмориллонитом лессовые породы Западного Предкавказья, а наименьшими - Врге-нинсксй возвыпенности и Терско-Кумского водораздела.

5.1.2. Проседочкость лессовых город з связи о их вещеетвепным составом и структурой

'"Потенциал просадочности" характеризуется совокупностью тех-.же факторов, что и набухание, однако роли составляющих вещественного состава и структурных показателей изменяются. Если рассматривать влияние глинистых материалов, то опо противоположно . влиянию их на набухание, - с ростом их количественного содержания, т.е. с ростом содержания фракции < 0,005 мм, уменьшается величина относительной проегдочнеети, уменьшается она и с увеличением содержала гидрофильного кешояента - монтмориллонита (см. рис. 10). Существенное влияние на просадочкый процесс оказывают типоморфкые минералы входяпяе в состав цемента

агрегатов: легко растворимые соли способствуют просадке, не препятствуют ей пелитоморфпые (дисперсные) карбонаты, однако карбонаты выполняющие роль цемента, медлешго растворяясь в воде, способствуют развитию послепросадочкых деформаций (Бадаев, Царев, 1534). .

Влияние глинистых минералов-на просадочность весьма существенно через структурообразованке - если их мало, то. формируется так называемая-"скелетная" структура, характерная- для вы-сокопросадочных лессов, "скелетно-матричная" возникает уже при наличии ультрачикроагрегатов и, наконец, при достаточно высокой глинистости и плотности породы мы будем иметь породы с' "матричной" структурой, которые практически не обладают просадкой.

В пределах юга европейской части России выиокопросадочные лессы скелетной и скелетно-матричной структур развиты в Восточном Предкавказье, на Ергенинской возвышенности, на большинстве участков Доно-Сальского водораздела и в других местах. Наименьшей просадкой, в том числе и отсутствием просадки под собственном весом обладают лессовые породы Западного Предкавказья, ряд территорий в правобережье Нижнего Дона, в Приазовье и др., обладающие скелетно-матричной и матричной структурами.

5.1.3. Альтернативность и взаимосвязь просадочности и набухания лессовых пород

Глинистый материал, являясь главным связующим компонентом в лессовых породах сам обладает набуханием и, в то же время, обусловливает просадочность, поэтому "потенциал просадоч- . ности" будет тем выше, чем больше дифицит глинистости, выше "истинная" пылеватость и меньше гидрофильных минералов, типа монтмориллонита (см. выше), т.е. все что противоположно "потенциалу набухания". Но между ними есть и общее - водоустойчивые кристализационные связи подавляют оба потенциала, а вторичная пылеватость приводит к очень слабой просадочности, или не приводит к ней так у.оу. способствует проявлению в лессах набухания. Последнее проявляется либо до просадки, либо после нее, вследствие того, что. монтмориллонит из.ыикроагрегатов без цементационных связей разбухает до просадки, а с цементационными -после её проявления .(послепросадочнке деформации),

Тем не менее автор допускает, что не всегда наличие монт-

монтмориллонита больше з районах с более гумиднкмп условиями - Западное Предкавказье. Породы голового и эолово-делювиалыю-го генезиса более богаты гвдрослюдой, чем породы частично суб-акзалького происхождения (флювио-гляциальные, аллювиально-про-ЛЕВиалыше и др.). Количество каолинита снижается с севера па юг.

Среди неглинкстыг минералов преодладает кварц, образованный за счет разложения силикатов, постоя нно встречается кальцит, часто доломит, всегда есть подвижные окислы и гидроокислы железа я алюминия.

Б вертикальном разрезе лессовой толци также доминирует гидросляда, хотя с глубиной увеличивается содержание монтмориллонита. Рост содержания монтмориллонита в- иллювиальных горизонтах погребенных почв (рис.7) объяснятеся воздействием ин-фильтрувдейся воды как фактора химического выветривания / 6 / и механического вмывания ультраколлоидных частиц в нижние слои почвенного профиля.

Достаточно полная качественная характеристика гидрослюд лсссоеых пород дачз В.П.Ананьевым (1965-1969), в дальнейшем она била дополнена автором /7, 18 / и обобщена нами з работе / 27 /. Абсолютно преобладает трехслойные (2:1) дплктаэдрнчес-КП2 глдроелвды с неразбухавдй кристаллической решеткой с целочисленной серией базальных рентгеновских отражений, начиная с 1,0 п-м.

Группа мо нтмо вилл о н.ч та преде тазл она трехслойными (2:1) ди-октаэричес.чнми разностям:: собственно монтмориллонита, иногда с примесью бейделлита или, реже, • нонтр.снита.

Исследовались монтмориллониты, выделенше из глинистой фракпи лессоз центрифугированием / 8, II, 12, 20, 27 /. Рыяв-лено, что в них широко развит изоморфизм, в том числе п гэтеро-валентный / 22 /.

Монтмориллониты относятся к промежуточным образованием непрерывной серии "бейделлит - монтмориллонит - нонтрониг". Коэффициент силицитизации высокий - от 3,7 до 5,9, емкость поглощения - 75-20 мг-экв., при плотности 0,66 элементарного заряда на одну ячейку.

Рентгеновский спектр базальных отражений типичен для это-

го минерального вида, ИК-спектры регистрируют валентные колеба-1шл ОН-груап в области 3500-3700 см-1 и деформационные колебания пр^ 1455 подтверждая наличие изоморфизка и несовершенство кристаллической решетки монтмориллонита / 25 /.

Большая часть монтмориллонита образуется за счет стадийного превращения гкдрослюд, ко могут быть и аллоткгенные, вблизи области сноса наблюдаемые в "чистом" виде, и образовавшиеся из вулканического пепла.

Каолинит в лессовых породах с низкой степенью совершенства структуры, однако рентгеновский спектр довольно типичен.

Хлорит, хотя в ьалых количествах, присутствует почти повсеместно, но в заметных количествах (около 2/3/") он приурочен к толщам, подстилаемым "скифские" глинами позднеадшеронского возраста.

Исследования обменного комплекса лессовой породы. Величина емкости поглощения зависит не толькб от содержания в,ней глинистой фракции, но а от её минерального состава (табл. 6): в образце 663 содержание монтмориллонита (И'") выше, чел: в образце 650 (~7'"), при почти одинаковом содержании глинистой фракции, ■ и, в нем же, выше содержание обменных кальция и магния, а в образцах 655 и 636 при примерно равных количествах монтмориллонита (8,8'" и 8,6"), содержание фракции <0,005 мм в образце 665 выше и больше обменных катионов.

Таблица 6

Пример взаимосвязи содержания обменных катионов с вещественны:.! составом лессовых пород Западного Предкавказья (в '"-х на породу вцелом)

)?/>" Глуби- Обменные катионы Основные глинистые Содерка-

обра на от- мг-экв. минералы ние фрак,

зцов бора, 2+ ... 2+ ' гидро- монтмо- < 0,005

м 8 слюда риллонит мм

Склон водораздела

663 8,0 26,52 7,49 18,3 11,0 31,4

665 10,0 21,78 8,53 21,9 8,6 33,2

- Террасы Кубани

650 7,С 18,63 4,01 21,4 7,1 30,А

536 17,7 18,80 8,66 7,8 8,8 17,6

ее деградации, например, вследствие антропогенного подтопления, либо целенаправлено - просадочность ликвидируется методами технической мелиорации. Учитывая оти соображения, а также изложенные в разделе 2 настоящего доклада, автором составлена' схема возникновения и деградации просадочности в литогенезе (табл.II).

На схема показано, что просадочность может образовываться лишь'на стадиях субаэрального диагенеза и гппергенеза, но важное значение имеет и стадия седпментогенеза, на которой формируется исходный материал, т.е. закладывается основа "потенциала" просадочности. Но, на какой бы стадии не образовалась просадочность, ока является продуктом гипергешшх процессов, что хорошо иллюстрируется л се распространенностью на юге европейской части России (Сергеев, Быкова, 1982).

При формировании сингенетической просадочности - поскольку генезис породы по времени совпадает с процессами формирования просадочности - вецэственный состав принесенного материала с самого начала должен соответствовать "потенциалу" просадочности и на стадии субаэрального.диагенеза должен обеспечить возникновение сцепления упрочнения и в то же время, структуры должны быть пыленато-пленчатыми, часто зеряксто-аг-регатпвншл, а на макроуровне - скелетнцып и частзгшэ скелет-но-матрпчшмл, т.е. в исходном материале должка преобладать "истинная" пыяеватость ( /> 50^) при дефиците гликистсстз, а минералы - соли, должны бктъ прзимущеетьеггно легководораство-рикнми, Если обратиться к табл. 9, то за точку отсчета повышенного "потоптала" просадочности следует принять низкий "лстекциат" набухания, ко тип структурных связей должен быть таким so, как при повышенном потенциале набухания - коагуля-даояко-кристаллизациоккый при явном преобладании водонеустой-чиеых связей.

Авторы эпигенетических гипотез, кроме К.Я.Денисова, и их последователи, по большей части считают, что з результате процессов крколитогенеза просадочность может возникнуть в породах любого генезиса и возраста. Наши литологпческие исследования в Поволжье не дают этому подтверждения, где, как к в Предкавказье з других районах юга России существовали, во всяком случае, в верхнем плейстоцене, условия для формирования просадоч-

Таблица II

Стадийность формирования просацочности в связи с процесса/ли субаэрального лнтогенеза и эпигенеза

Стадии формирования и деградации просадочности

Процессы (формирования и постгенети-аеских изменений лёссовых пород

Стадии формирования и деградации лессовых пород.

Подготовительная стадия

Стадия формирования просадочности

Сингенетическая проса-дочность

Эпигенетическая проса- ' дочность

Стадия деградации просадочности

1. Образование исходного материала

2. Транспортировка материала к областям континентальной аккумуляция

3. Осатденне первичного материала

1. Накопление' первичного лёссового осадка ' -

2. Формирование структурной лёссовой-породы процессами "увлатаение -высыхание" н почвешгого литогенеза

1. Криогенез ■:•■■'

2. Формирование недоуплотненной струк-

еы в аллювиальных суглинках (по .Денисову)

3. Педогенез (недоуплотненная структура формируется в сапропелитовой

зоне)

1. Доуплотнение

2. Цементация

I. Окаменение

Седиментогенез

Субаэральный диагенез

Гкпергенез

Техногенез

§

сз о

о

О и

са %

о

в со

«л о

Региональный эпигенез

ности по любой из гипотез / 36 /. Однако, оказалось, что про-садрчные лёссовые породы возникли лить из тех осадков, которые обладали исходной минералого-петрографической основой "потенциала" просадочности. Они получили развитие в Прикаспийской низмегаюсти (Кавеев, 1977; Синяков, 1980 и др.) встречаются участками в верхнем горизонте сыртовой толща Самарского Заволжья / 36 / и меадуречья Волга - Урал (Бехер, 1983). '

Однако покровнне сыртовые пылевато-глинпстые отложения практически не обладают просадочность», несмотря на то, что имеют эоловое и эолово-делювиальное происхождение в условиях аридного климата (к схеме Н.Я.Денисова), а климатические условия в ледншовье соответствовали перегдяцкальной зоне почти на протяжении всего плейстоцена, с глубоким промерзанием и оттаиванием толщи (к схемам А.В.Минервина п Е.М.Сергеева).

Если исходить из "принципа" Н.Я.Денисова, просадочность здесь не сформировалась потому, что высокая глинистость и высокое содержание монтмориллонита обусловливают большую величину усадки породы, которая не только препятствует возникновению недоуплотненной структуры, но и ведет к появлению набухания, что мы и видим на самом деле (см. раздел 3, п.5.1.1., ■ монографию /36 /).

Рассмотрим криогенно-элювиальное воздействие па четвертичную пачку сыртоаых отложений. Исходный материал был зызс-коглинистым, с малым количеством первичных аылезатых частиц, т.е. примерно таким, каким нам его дает гранулометрический состав изучаемых пород. В криолзтогенезе формируется вторичная пилеватосгь, вдут процессы "карбонизации" и "засоления", характерные для образования аутигскннго монтмориллонита (2р-пов; 1984), что мы и наблюдаем в олифах (ооидная структура), в формировании коггудядаошю-кристагишзациошшх связей и в высокой вторичной паяеватости, более 40%/ 26 /. Тем не менее, породы непросадочкц, т.е. высокая глинистость и гидро-фильность исходного материала не приводят к формировании просадочности и в результате криолитогенеза.

Приведенный пример не только свидетельствует о том, что не из любой породы может сформироваться просадочный лёсс, но но он подтверждает то, что просадочность может возникнуть лшь при наличии вещественного состава порода, отвечающего

"потенциалу" просадочности, а представление о том, что проса-дочнссть не зависит от глинистости неверно. Однако, мокко допустить, что криоэлювиальные процессы могут через длительное время привести к "стадии проселочной лессовой породы" и далее, к "стадии набухающей пнлевато-глинистой породы" и т.п., например, песчаные отложения.

Что же касается самих лессовых пород как самостоятельных геологических образований, то можно констатировать следующее:

1. На различных стадиях субаэраяьиого литогенеза формирование просадочности обусловлено гипергекными процессами.

2. Процессы образования лёссовых пород носят литодинами-ческий характер, а формирование просадочности - физико-химический. Они могут совпадать или не совпадать лс времени. Если они сингенетичны - то процессы формирования просадочности способствуют формированию породы и в этом смысле они являются "созидательными", породообразующими;.в остальных случаях они -постгенетг.ческие разрушач!!Ц7.е процессы. .

3. Воздействие одних и тех же'процессов субаэрального литогенеза может привести к различного конечному результату в зависим ости от зе^естьениого состава осадка или породы: к просадке или к набуханию, либо к породам с промежуточными свойст-

5.2. Использование лктолого-минералогпческих данных при ннжекекю-геологкческом прогнозировании

Набухание является только результатом увлажнения породи. В этом смысле набухание более азтономно, -чем проселочноеть, 'для проявления которой,■кроме увлатления, необходима некая величина начального проселочного давления. Следовательно, и то и другое явление могут возникнуть только при обЕоднении геологической среды.

Обводнение геологической среды происходит за счет инфильтрации поверхностных вод, утечки из водных коммуникаций и подъема уровня грунтовых еод. При инфильтрации воды в зоне аэрации встречаются в вида прослоев с низкими фгльтрацпошшмп свойства" ми относительные вэдоупорп, задерживаясь на которых на какое-то время, вода создает определенную зону водонасыиюннт.

Первостепенное значение приобретает установление горпзсн-

тов относительно зодоупороз. В исследованных толщах, довольно однородных по строению, ими могут быть реликты погребенных дочз - иллювиальные горизонты. Установить их положение в разрезе удается только при детальном изучении распределения монтмориллонита а типоморфных минералов, пониженное содержание которых указывает на сузествоЕавпие ранее горизонты подземных вод над погребенной почвой, на наличие иллювиальных горизонтов "обезглавленных" почв и др. (см.раздел 3 и 4, разрезы скважин и пурфов).

Для ретроспективного прогноза очень важно установить палеогеографическую обстановку накопления осадка и связь его с географической средой з постгенетический период (Кригер, 1965, 1980, 1989), з особенности в связи с "эфикернсстыо" просадоч-нссти (Кригер, 1980). Например, установление- палеогеографических условий формирования.толщ "проявленных" лёссов пли-условий возникновений подозых образований поможет прогнозировать изменения в свойствах лёссовых пород з результате антропогенного обводнения геологической среды.

71 ЗАКЛЮЧЕН®

Основные результаты (защищаемые положения) могут бить представлены э следующих выгодах:

I. Разработано научное налргздеяле - формирование субаэ-ра^ьных гаг.езато-глинпстых отложений плиоцен-четвертичного ■зозраста у.-ах свойств.*Основное его содержание. изучение вещественного состава и литогеь*еза пылеэато-глинистых отложен;:? плиоцен-четвертичного возраста'и"субазрального (¡'ли частично субазралького) происхождения с целью познан;« природы юс ш-зе-нерко-г'еслогическн:: сзойстз. Сна складг-зается аз следгр^глх основных аспектов: изучение минерального состава, состава и структуры, пород на всех уровнях; изученге с лоения все"; тслшк сложений я ее циклатческого строения;:установление 'палеогеографических услозкй образования пород п характера происходкн-2их в них в зто зреш процессов; устькозя-лше стадийности про-цэссов породообразсзакия з литогенезе и их взаимосвязи с 1ор.:п-розанизм инженерно-геологических свойств пород; установление влияния антропогенных факторов на состав, строение и свойства пород; использование литологических данных для инженерно-геологического прогнозирования; разработка вопросов охраны и р:що-

кального использования геологической среды.

2. На основе петрографо-минералопгеесккх и палинологических исследований надежно обосновано разделение еыртовой глинистой толщ Заволжья на дзе разновозрастные пачки - опиерол-скуз к четвертичную. Установлено, что атзерэнскач пачка состоит" из двух различных горизонтов: ликакно-озерного (нижний) с пойменно-старичкэго с преобладанием эолового прпвноса материала в поздкеапшеронское время, при этом большая роль в формировании текстурно-структурных особенностей пород принадлежала процесса;,? такырообразовакпя. Установлено также, что четгортич-иая пачка представлена эолово-делювиальными палевато-гдикистыки отложениями.

дополнены сведения о древних корах выветривания в сырто-юГ. глинистой толще, содержащих сильно трещиноватые и раздроб-ле:пше зоны в глинисто-карбонатных породах, а также о поздне-плиоцен-четвертичной коре выветривания, получившей широкое развитие в апаерэнских отложениях к завершившиеся почвенным горизонтом.

3. Однозначно доказано на основе минералогических исследований, что лёссовые отложения юга европейской частя России ^юрмирозались за счет материала привнесенного эолоеым путем. Кластогекные минералы, участвовавшие в этом процессе, как своим обликом, так и составом ассоциаций, однозначно свидетельствуют о ветровом переносе и отложении мелкозема в субаэральных аридных условиях.- Е зависимости от местных условий он.может переотлагаться под воздействием иных факторов транспортировки, сме-. пшваться гли нет с местным материалом. Так образуются делювиальные, пролюзиальные и иного генезиса породы и лишь в редких случаях в предгорных районах такие лёссовые породы могут почта нацело состоять из местного материала. Глинистые и тлломорйше минералы обуславливают структурные связи в породе и изменчивостью своего состава четко отражают условия субаэрального яо-родообразования.

4. Установлено, что четвертичная пачка еыртовой глинистой толщи й лёссовые породы территории мегду Большой излучиной Дона на ссьеро и до Кавказских предгорий на юге и от Приазовья « до Прикоепия формировались а близких палеогеографических условиях, & аорхиоешерошкое и нахноч етаормчноо время ощзто&ое

Заволжье язилось одной из областей сноса лёссозого материала существенно глинистого состава, наряду с приледнлковыми областями севера, массивом Кавказских гор на юге и степями Прикнспня на востоке. Корса зыветризанц^ апшеронской пачки сыртовсй толщи явилась основным источником материала для формирования "скифских" глин.

5..Установлено, что сспову "потешдалов" просадочностз ила 1п£ухаемсстп вылезато-глинистых пород составляет ах исходная минераяого-йстрографкческ&я база, з том числе обладателе обоими этими свойствами. Рассмотрены альтернативность и взаимосвязь просадки и набухания, на основании чего разработала хлассифика-ция пород по характеру их проявления.

Рассмотрены вопросы стадийности субаэрадьного литогенеза лёссовых пород и установлена взаимосвязь генезиса дррсздочности с его стадиями^

6. Разработаны некоторые принципа качестдеяного прогнозирования динамики обводнения зоны аэраци з зависимости от ее гео-лого-ллтологического строения а, в сзяза с зт?и, прогнозирование характера проявления- просадочностя л изменения агрессизно-стп подземных зод.

CSÏÏ0K ОШ^-^ъВ^^ННХ Î3T0P0" РАБОТ ПО ТЕМЕ

1. тяярзфяяьнке минералы з вертикальном разрезе тел г. г. пород Западного Предкавказья. До кл. к XX7Ï нзуч-Ш-геягзческсй конференции FZCH. • Ростов-на-Дону, IS69. G.60-81.

2. Тй-шералогический состав лёссовых пород в связи с их свойствами. Тезисы докл.- республиканского совещания по интенер-ной геологии (сентябрь, IS59, Кизенев). Кппекев, 1959 (совместно с В.П.Ананьевым).

3. 0 количественном анализе минералов глинистых фраки!й лёссовых пород. Докл. к ПУ научно-технической конференции РИСИ, 1969. С.144-146. . "

4. К вопросу о количественном определении зысокодисперсных минералов в глинистых фракциях лёссовых пород. Материалы по минералогии л петрографии Нижнего Дона и Северного Кавказа. Изд-во РТУ, 1970. С.65-76.

5. О химико-минералогическом составе гидрофильной части лёссоЕых пород. Докл. к "ХЛ1! научно-технической конференции Р1ПИ. Foc-тоь-на-Дону, 1971. С.60-61 (совестно с С.В.Трусоэой»

Т.В.Еурпк).

6. Лабораторные исследования влияния почвенного раствора на глинистые минералы лёссовых пород,// Исследования по минералогии и потрограташ ка территории Северного Кавказа и Донбасса. Иэд-20 РТУ. Ростов-на-Дону, 1971. С.100-104. (совместно с

B.П.Ананьевы:,:, 0.И.Мозговым, С.Е.Трусовой, Л.В.Передельским).

7. Высокодисперсные•минералы лёссовых пород Северного Кавказа как показатель условий их формирования. Труды ПНИИИС.т.ХП. Wocraa, 1971. С. (совместно с Л.Г.Балаевым).

S. О разделении глинистых минералов в инженерно-геологических целях // Вопросы исследов :шя лёссовых грунтов, оснований и фундаментов. Вып. 3. Ростов-на-Дону, 1972. С.30-32 (совместно с В.П.Ананьевым, Л.В.Передельским, С.В.Т^усовой).

9. Об особенностях применения аппаратуры дифференциально-термического анализа при массовых определениях состава глинистых минералов лёссовкх пород // Вопросы исследования лёссовых грунтов, оснований и фундаментов. Вып.З. Ростов-на-Дону, 1972. .

C.33-37 (совместно с В.П.Ананьевым, Е.С.Зыкоеым).

10. Влияние минералогического состава лёссовых пород на их классификационные показатели // Минералого-петрографические исследования на Северном Кавказе и в Донбассе. Ростов-на-Дону, РТУ, IS72. С.43-46 (совместно с Л.В.Передельским).

11. О разделении внсокодксперсной части лёссовых пород на мономинеральные фракции и количественном определении минералов ' // Проблемы инженерной геологии Северного.Кавказа. Вып.4. Ставрополь, 1973. С.36-44 (совместно с.Е.П.Ананьевым, С.В.Трусо-ВОй).

12. Пластичность и гранулометрический состав как классификационные показатели лёссовых пород Приморской оросительной системы. Материалы межвузовского сов. по мелиоративной гидрогеологии и пик,геологии. Еыа.З. Кзд, Минзодхоза СССР. Москва,

I?., К ъопрозу изучения минерального состава лёссовых пород для практических инжсиерно-гсологическкх целей // Исследования 1! оййасга строительстве. До гл. к XXIX конференции РИСК, Роотов=11й-Дону, 1373, C.3S-4D (совместно с В.П.Ападьезцм,

С.Б.Трусовой).

■ 14. 7лженерно-геслогпческая характеристика лёссовых грун-тоз.. Труды межвузовской конференции по строительству на лёссовых грунтах (Ростов-на-Дону, сентябрь. 1973). '.!зд-ао МГУ, Москва, 1973. С.5-П.

15. Елияние минерального состава на пределы пластичности и просадочности лёссовых грунтов. Труды 'межвузовской конференции по строительству на лёссоЕых грунтах (Ростов-на-Дону, сентябрь, 1Э73). Изд-во [ЛГУ, Москва, 1973. С. 13-15 (совместно с В.П.Ананьевым, С.Б.Трусовой).

15. Количественные методы оценки глинистых минералов в лессовых грунтах в инженерно-геологических целях. Труды межвузовской конференции по строительству на лёссовых грунтах (Ростсз-на-Дону, сентябрь, 1973). Изд-во Г.ТУ, Москва, 1973. С.49-50.

17. Пути и факторы переноса лёссового мелкозема и генезис лёссовых пород в Предкавказье. Труды межвузовской конференции по строительству га лёссовых грунтах (Ростов-на-Дону, 1973). Изд-во МГУ, Москва, 1973. С.50-52 (совместно с Л.Г.Бапаевым, 3.П.Ананьевым).

I . .'.-аэрологический состав верхнечетвертичных лёссовых пород Предкавказья и условия их формирована // Известия АН СССР. Сер.География И I, 1574. 0.81-89 (совместно с Л.Г.Балаевнм).

19. Влияние Бснестзепногс состава лёссовых грунтов на '.'х дефор:,-ацго1!ние :: прочностные характеристики // Дефота-ации зданий на лнесовых грунтах. Р'.'СК, ПромстройКЗ'лроек?. Ростов-па-Дсну, 1974. 0.10-16 (ссв.уестно с В.П.Ананьев™, Я.Д.Гнльманом, К.И.Скирноакл, С. Р. Трус овей).

■20. ГЛглериогнчеокие исследования лёссовых грунтов б ниже-перно-^еологкческнх целях (методическое руководство). Нзд-во БН1'!ГТГиМ, ',!сс:-ва, 1975. С.26 (совместно с В.П.Ананьевым, С.В.Труссзой).

21. Лссссзне ¡юроды как основания зданий л сооружений. Изд-во РТУ, Ростоэ-ка-Дону, 1976. С.176 (совместно с Б.Л.Ананьевым, Я.Д.Гидьманом, Л.3.Передельскш, Ю.В.Дежнккм, О.Н.Прг.ход-ченко и др.

22. Сссбетгости гетерозалектного изоморфизма в монтмориллонитах некоторых лёссовых толщ // Вопросы исследования лёссовых гратов, оснований и фувда\:ентоз. Еыл.6. Ростов-на-Дону. 1976. С.25-31 (совместно с В.П.Ананьевым, С.З.Трусовой).

23. Глинистые минералы как фактор оценки интенсивности усадочных напряжений в грунтах и почвах при высыхании. Тез. докл. 3 межаед.совещ. пс вопроса-.: прогнозирования гидрогеол., инж.-геологических и почвекно-мелиорат.условий. ВыпЛУ (г.Баку, ноябрь, 1Э76), Изд-во ЕНИИГк.\!, Москва, 1976. С.146-151 (совместно с В.П.Ананьевы?.!, Л.В.Передельсккм, Т.В.Бурик).

24. Г. вопросу о просадочностк набухания лёссовых грунтов// Гидрогеология и инженерная геолог:л. Изд-во ИЛИ, Новочеркасск, 1977. С.130-134 (совместно с В.П.Ананьевым, Л.В.Передельским, С.В.Трусовой).

25. О структурном совершенстве высокодисперсных фракций глинистых минералов лёссовых пород некоторых месторождений Северного Кавказа // Еопросы исследований лёссовь'х грунтсв, оснований и фундаментов. РЖИ, Ростов-на-Дону, 1978. С.8-13 (совместно с В.П.Ананьевым, Р.Г.Акопджаловнм).

26. Литогенетические особенности и свойства сыртовых гли~ нистых отложений Саратовского Заволжья // Еопросы гидрогеологии и дренажа в Поволжье. Минводхоз СССР, ВНШТиМ, Москва, 1979.

С. 123-139 (совместно с Л.Г.Бадаевым, Б.А.Черниковым).

27. Минералы лёссовых пород. Изд-во ?ГУ. Ростов-на-Дону, 1980 . 200 с. (совместно с В.П.Ананьевы:.!).

28. Использование минералогических и палеогеографических дачных при инженерно-геологическом прогнозировании. Тез. докл. Всесоюзной конф. Теоретические' и методические проблемы повышения качества .и эффективности инженерно-геологических исследований. Ростов-ка-Дону, 1980. С.172-177.

29. Проселочные свойства лёссовых пород к их литогенез. Тез.докл. Всесоюзного совещ. Проблемы лёссовых пород в сейсмических районах (г.Самарканд, сентябрь, 1980). Изд. ФАН, Ташкент, 1980. С.129-131.

30. Достоверность оценки набухаемости четвертичных и неогеновых отложений по их составу и структуре // Оценка качества гидрогеологической и инженерно-геологической информации. Изд. НПК, Новочеркасск, 1980. С.73-79 (совместно с Л,Е.Передельскем, Л. Г. Бадаевы:.-).

31. Минералогический состав и свойства набухавдщ отложений Заволжья. Тез. докл. 1У межвед,совет. по мелиоративной гидрогеологии, инженерной геологии » мелиоративному почвоведению (Ашхабад октябрь, 1980). Пзд.ВНГьГкМ, ¡Лосква, 19С0. С.

(совместно с Л.3.Передельским).

32. Исследование инфракрасных спектров поглощения высо-кодгсперсных -фракций глинистых шшералов лессовых пород Северного-Кавказа. Тез. докл. Всесоюзной конй. Теоретические и методические проблемы повышения качества и эффективности инженерно-геологические исследований. Ростов-на-Дону, 1980. С. (совместно с Р.Г.Акопджановда, С.В.Трусовой),

33. К вопросу об исследовании минерального состава глинис-тах грунтов в инженерно-геологических целях // Гидрогеология и инженерная геология. Лабораторные методы исследований. Изд. НПИ, Новочеркасск, 1532. С.97-103.

34. Литогенез л просадочные свойства лессовых пород // Вопросы исследований лессовых грунтов и методов возведения фундаментов на ках. РЬстсз-та-Дону, 1383. С.9-21.

35. Игкенеркс-геологетжские свойства сыртовых глинистых отложений в связи с ях зсдгстаенншл составом. Тезисы докл. Всесоюзной конф. по ирсйлсг^тз сттсенерной геологии. Свердловск, 1984. С.

36. Субаэральный литогенез я свойства пылевато-глинистых стложенг.й. йзд. Ростовского госупивсрсптота, 1985. 205 с. (совместно с Л.Г.Еалаевда, В.Ф.Галасм).

37. К вопросу о прогнозе прссадочнссти лессовой тол~р> при срспзнг.и з связи с её лптолотич&с:с5:м строение!.! // Вопрос?! исследовал:-:* лессогнх грунтов и методов возведения фундаментов па кзх. ?/27., Ростов-иа-Еону, 1335. С.39-48.

33» Об изменения величины прссадочнсстн лсссозых пород Предкавказья з разрезе и по плещадк // строительство на лес-созкз? грунтам. РИСИ, Ростов-на-Дону, 1987, С.25-30.

. 39. Оозбекпссти литогенеза палезатс-глштстых отложекк;1 я орояенке // "етодолоппеекке усовершенствования технологи:: изысканий 7. сценкл территории для млиоративпого освоения. Южгипрсводхоз, Бостов-на-Дону, 1937. С.55-63.

40. О стадийности формирования лросадочности лессовых пород. Тезисы дом. Всесоюзного совеа. Инженерная геология лессовых пород (Рсстоз-ка-Дону, 1285). ;.Г7, Москва, 1939.С.Ю-13.

41. Альтернативность и взаимосвязь просадочности и набухания лессовых пород // Вопросы исследования лессовых грунтов

и методов, выведения фундамента на них. РИСИ, Ростов-на-Дону, 1989. С. 114-125 (совместно с Л.Е.Передельсккм, А.В.Грвднев-

ОКПгЛ).