Вещественный состав и инженерно-геологические свойства сарматских глин

Abstract

В статье рассматриваются условия залегания, состав и свойства сарматских глин, распространенных в пределах акватории древнего Сарматского моря, дается анализ изменчивости состава и свойств глин указанной территории, анализируются причины, обуславливающие эту изменчивость. Установлено, что основными факторами, определяющими различия в составе и свойствах сарматских глин, являются: генетические различная величина солености воды Сарматского бассейна в его западных и восточных частях и зональные климатические различная увлажненность обеих территории в послесарматское время. Изучались два региона распространения сарматских глин: Северное Причерноморье (в пределах Молдовы) и Центральное Предкавказье (в пределах Ставропольской возвышенности). Первый в сарматское время (по Н.И.Андрусову) был приурочен к акватории Галицийского залива, а второй Ставропольского пролива Сарматского моря. Результаты гранулометрического анализа позволяют отнести глины из обоих регионов к группе высокодисперсных грунтов, содержащих более 50% глинистых частиц. По этому показателю сарматские глины из обоих регионов почти не различаются. Это свидетельствует о том, что снос терригенного материала в Сарматский морской бассейн проходил в основном из одного региона Русской плиты. Результаты микроагрегатного анализа глин указывают на существенное их различие. Глины из Центрального Предкавказья менее дисперсные, содержание глинистой фракции у них 15-50%. Глины Северного Причерноморья более дисперсные, глинистой фракции у них в среднем 25-50%. Коэффициент агрегированности частиц менее 0,005 мм у первых составляет в среднем 4,45, а у вторых 1,73. Анализ показателей физических свойств свидетельствует об их различии для обоих регионов. Глины из Центрального Предкавказья, с высоким содержанием монтмориллонита, более влажные (в среднем 0,33 и 0,36), невысокой плотности (1,74 и 1,89 г/см3). Глины из Северного Причерноморья менее влажные (в среднем 0,23 и 0,24) и более плотные (2,00 и 2,03 г/см3). Причина заключается в постгенетических факторах, воздействующих на сарматские глины, главным из которых является различная степень увлажнения обеих территорий в послесарматское время. Анализ показателей механических свойств показывает, что различия в составе, состоянии и физических свойствах глин нашли свое отображение в показателях механических свойств и набухаемости. Глины из Северного Причерноморья более набухающие, чем одновозрастные отложения Центрального Предкавказья. Их давление набухания в 3-10 раз больше и составляет: в 0,20-0,421 МПа. Прочность первых в 2,5-3,0 раза больше по удельному сцеплению и в 1,5-3,0 раза меньше по углу внутреннего трения.