Лессы

4. Формы лёссового псевдокарста: воронки с понорами диаметром 2 — 20 м, пещеры высотой до 2—3 м.

5. Эрозионные формы: рытвины,  овраги.

6. Антропогенные формы — просадочные трещины, террасы и прогибы вокруг водоемов, по берегам каналов и других сооружений.

Таким образом,/ на формирование рельефа лёссовых районов оказывают определенное влияние своеобразные свойства лёссовых пород.

Необходимо отметить, что развитые в районах Причерноморской равнины подовые образования, относимые одно время к формам, аналогичным степным блюдцам, как показали исследования Б. П. Булавина (1954), носят характер реликта ископаемых водоемов лиманного типа.

 

2. УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ ЛЕССОВЫХ ПОРОД

 

Характер залегания играет большую  роль в расшифровке генезиса и стратиграфии лёссовых толщ. Не менее важно его изучение при инженерно-геологических исследованиях.

В настоящее время имеется богатый  полевой Материал, накопившийся в  результате работы многих исследователей, который позволяет сформулировать главные особенности залегания  лёссовых толщ:

а) лёссовые породы, как правило, занимают покровное положение, венчая собой четвертичный разрез;

б) для них характерно залегание  на самых различных геоморфологических элементах;

в) подстилаются лёссовые породы различными по возрасту, гёнезису и литологии  отложениями;

г) граница между лёссовой толщей и подстилающими осадками встречается  двух типов: резкая или неясная; в  последнем случае наблюдается постепенный  переход одной породы в другую;

д) мощность лёссовых отложений колеблется в широких пределах — от нескольких сантиметров до десятков и даже сотен метров;

е) в текстурном отношении лёссовые толщи весьма разнообразны, отличаясь по характеру слоистости, наличию различных включений, прослоев погребенных почвенных горизонтов, морены и т. п.

Как указывалось, лёссовые толщи лежат на различных по родах независимо от их генезиса, возраста и литологии. Примером могут служить равнины юга Европейской части РСФСР, где в речных долинах лёссовые толщи подстилаются четвертичными аллювиальными песчано-глинистыми породами, а на водоразделах и их склонах под лёссовыми толщами лежат плиоценовые отложения: красно-бурые глины (скифские), ергенинские пески, а в отдельных случаях — миоценовые пески и понтические известники. В районах Среднего Дона подстилающими породами, кроме плиоценовых красно-бурых глин, являются палеогеновые отложения, среди которых большую роль играют полтавские пески. В пределах Воронежской области в качестве подстилающих пород служат флювиогляциальные пески, а также меловые толщи.

Еще более пестрая картина наблюдается в горных районах: здесь лёссовые породы на больших площадях подстилаются гравийно-галечниковыми аллювиальными и пролювиальными четвертичными отложениями, слагающими древние террасы, а также комплексом самых разнообразных пород — от кайнозоя до докембрия. Примером может служить западная часть предгорной равнины Северного Кавказа. В. П. Колесников (1933) указывает, что здёсь лёссовые породы залегают в зависимости от рельефа на верхнемеловых отложениях, фораминиферовых слоях, майкопской свите, среднем миоцене, нижнем сармате, среднем сармате и на четвертичных галечниках.

Наличие четко выраженной зоны раздела  свидетельствует об отсутствии прямой связи между покровными лёссовыми  отложениями и подстилающими  их осадками. Размытая поверхность кровли подстилающих пород свидетельствует о предшествующей этапу накопления покровных толщ эпохе интенсивного увлажнения, богатой осадками, эродировавшими древнюю поверхность.

Постепенный переход  лёссовой толщи в подстилающие породы наблюдается значительно реже. Так, подобный переход лёссового покрова в элювий хвалынских глин и, наконец, в Хвалынске глины, можно наблюдать в районах Северного Прикаспия на междуречье Волги и Урала. Здесь признаки лёссовидности (макропористость, пылеватость) постепенно исчезают на глубине 3—4 м. Лёссовые породы незаметно сменяются слоистыми нелёссовидными суглинками и глинами. Я. С. Эдельштейн (1932) описывает постепенный переход от типичных лёссов к речным слоистым пескам в долине Енисея в разрезе II террасы. В долине р. Куры, в Восточном Ставрополье, - также отмечен постепенный переход лёссовых супесей в нелёссовидные супеси и пески. Лёссовые суглинистые слоистые породы, образующие покров II террасы Маныча, также незаметно переходят в нелёссовые супесчаные породы. М. П. Сахарова (1935) описала постепенный переход лёссовидных суглинков в залегающие ниже мергели в пределах Московской области.

Мощность лёссовых отложений колеблется в значительных пределах в зависимости от географического  расположения местности и геоморфологического  элемента. В области низменных равнин и плит наибольшая мощность лёссовых пород приурочена к водоразделам районов их сплошного развития. В районах островного распространения мощность лёссового покрова незначительна.

В результате анализа большого количества буровых скважин автор на междуречье Уфимки и Белой установил колебание мощности лёссовых пород от 1—2 до 10—12 м. Л. Таким образом, в центральной и северной частях Европейской части СССР, для которых характерно островное расположение лёссовых пород, мощность последних колеблется от 1—2 до 10—15 м.

В районах сплошного  распространения лёссовых пород, занимающих большую часть Украины, юг Европейской  части РСФСР и Западно-Сибирскую  низменность, наибольшая мощность отмечена на Сало-Манычском водоразделе, где  скважинами вскрыта толща лёссовых отложений в 70—74 м.

Примером может  служить изменение мощности лёссового покрова, по данным бурения, от I надпойменной террасы Дона до вершины Сало-Донского водораздела. Здесь были установлены следующие мощности лёссовых отложений:

 I надпойменная терраса  .   .   .   4м

II надпойменная терраса  .   .   .   9  »

III надпойменная терраса  .   .   .   16 »

IV надпойменная терраса  .   .   .   33 »

Склон водораздела  .   .   .  .  .  .  .   33 »

Водораздел .   .   .   .   .  .   .   .   .   .  52 »

 

Т. С. Кавеев (1954) приводит для участка  хутора Веселый следующие данные об изменении мощности лёссовых отложений:

если принять толщу на водоразделе  за 100%, то на V террасе 30% и III террасе— 12%.

Аналогичные данные приводит И. Ю. Лапкин (1946) для левобережья Северного донца, где мощность лёссовой толщи возрастает от нижней надпойменной террасы к плато.

Но подобная закономерность не во всех случаях выдерживается. По наблюдениям  А. К. Ларионова, в верхних частях Чирско-Калитвенского водораздела  мощность лёссового покрова ничтожна, и на поверхность выступают подстилающие лёссовую толщу полтавские пески. В этом районе наибольшую мощность лёссовые породы имеют на склонах.

В. Г. Бондарчук (1938, 1955) считает, что  для территории Украины более характерно повышение мощности лёссового покрова от возвышенных частей к низинам.

Таким образом, для равнинной территории характерно увеличение мощности от первых надпойменных террас к водоразделам, но наблюдаются и обратные закономерности. Причины подобного разнообразия в изменении мощности лёссовых толщ следует искать в условиях генезиса и последующих процессах выветривания и переотложения лёссового материала.

В предгорных и горных районах наибольшей мощности лёссовые породы достигают  в депрессиях и долинах.

Наибольшая мощность лёссовых пород в низинах, окаймленных горными хребтами, отмечена Г. А. Мавляновым (1954) в Голодной степи, где, по его данным, она превышает 130 м.

Необходимо отметить, что наиболее мощные толщи лёссовых пород, приуроченные к горным и предгорным областям, обнаружены в депрессиях Средней Азии. для этих областей характерно увеличение мощности лёссового покрова от склонов к долинам. В этом заключается коренное отличие их от областей низменных равнин, обусловленное различием действующих генетических факторов.

В текстурном отношении лёссовые толщи  характеризуются большим разнообразием. Прежде всего их можно различать  по характеру слоистости. По этому  признаку можно выделить следующие  разновидности лёссовых пород:

I. Лёссовые породы без признаков слоистости.

II. Лёссовые породы скрытослоистые. Слоистость обнаруживается при  ударах по воздушно-сухим образцам. Последние раскалываются с образованием  более или менее выдержанных  плоскостей.

III. Лёссовые породы слоистые (слоистость  может наблюдаться визуально или с применением 5 - 10-кратной лупы):

1) тонкослоистые (толщина слоев  не превышает 0,5 мм),

2) среднеслоистые (толщина слоев  колеблется от 0,5 до 10 мм),

в) крупнослоистые (толщина слоев  больше 10 мм и может достигать  десятков сантиметров).

Лёссовые породы, не содержащие даже скрытых признаков слоистости, широко распространены в Среднем Приднепровье и на территории юга Европейской части РСФСР.

Скрытослоистые лёссовые породы встречаются  в районах Северной Украины. Так, например, они описаны М. Ф. Векличем (1955) в районе г. Киева. Скрытослоистые лёссовые породы встречаются также в центральных районах Европейской части РСФСР, в Приазовье. А. К. Ларнонов наблюдал подобные отложения на Западно-Сибирской низменности в районе г. Тюмени.

Скрытослоистые породы встречаются также в Средней Азии - в районах Таджикистана (Трофимов, 1953). Н. И. Толстихин (1929) описывает скрытослоистые породы в Ташкентском районе.

Скрытая слоистость указывает на вторичное  происхождение лёссового материала  и является одним из признаков делювиального переотложения.

Слоистые лёссовые породы широко распространены в районах Западной Украины, аллювиальной равнина Кубани, Западно-Сибирской  низменности, в районах предгорий  и склонов Средней Азии, Кавказа  и в других мёстах.

Тонкослоистые лёссовые породы А. К. Ларионову довелось наблюдать в районах Западной Украины. В средней части обнажения у г. Нововолочиска залегают тонкослоистые лёссовые по- роды, содержащие слои толщиной 0,2—0,5 мм, которые особенно хорошо видны в сухой породе вслёдствие появления тончащих трещин, ориентированных вдоль слоистости.

Другим текстурным признаком лёссовых пород является характерное для них пластовое залегание. Б. П. Булавин (1954) указывает на правильное пластовое строение лёссовой толщи Западного Приазовья, выделяя в этом районе до 12 хорошо выраженных пластов. На построенной А. К. Ларионовым на основании детальной съемки панораме берега Азовского моря между с. Поляковка и г. Таганрогом видно, что мощность пластов лёссовых пород то уменьшается, то, наоборот, увеличивается. В обрывах на этом участке то появляются горизонты «погребенных» почв, то они раздваиваются или совсем исчезают. Наконец, здесь обнаружены погребенные древние балочные долины (рис. 3). Таким образом, выводы Б. П. Булавина об отсутствии морфологических следов ископаемого рельефа суши в пределах Западного Приазовья (у г. Осипенко) неприемлемы для восточной части Северного Приазовья.

Лёссовая толща включает разнообразные  прослои. Наиболее распространены в  ней так называемые ископаемые, или  погребенные почвы (рис. 4). Наблюдениями установлено, что в лессовых толщах широко распространены гумусиро-ванные прослои с расположенным ниже четко выраженным иллювиальным карбонатным горизонтом. Их структура, окраска и состав характерны для соответствующих типов почв.

 

 

1.3 ЗОНАЛЬНОСТЬ В РАСПРОСТРАНЕНИИ ЛЕССОВЫХ ПОРОД

 

О наличии зональности  в распространении лёссовых порог  в горизонтальном направлении на отдельных участках указывалось  уже давно. Так, сведения о зональности  лёссовых пород на Украине приводились  А. И. Набоких (1911), Н. П. Флоровым (1916), Г. Г.Маховым (1924), С. С.Морозовым (1932), В.И. Крокосом (1927), Л. С. Бергом (1928), С. С. Соболевым (1935) и др.

Установленная этими  исследователями закономерность сводится к тому, что в южных районах  Европейской части СССР залегают глинистые лёссы, а по мере приближения к области оледенения содержание тонких фракций уменьшается, и порода становится более легкой по гранулометрическому составу. Наконец, в области оледенения распространены суглинистые и супесчаные лёссы, которые переходят на севере в покровные супеси, залегающие на моренном суглинке (Махов, 1924, Красюк, 1925).

Л. С. Берг (1947), считая лёссовые породы водно-ледниковыми  ми образованиями, указывает на наличие  следующей зональности в распространении  гранулометрических типов лёссовых пород с севера на юг: покровные супеси, лёссовидные суглинки и покровные глиньт, лёссы супесчаные, лёссы суглинистые, лёссы глинистые.

И. И. Трофимов (1945) предполагает, что лёссовые породы подчиняются в определенной степени общей природной зональности. Он выделяет:

1) лёссы зоны  вечной мерзлоты (Якутия);

2) лёссы зоны  лесов и лесостепей с высоким  уровнем грунтовых вод;

3) лёссы степей  с низким уровнем грунтовых  вод;

4) лёссы сухих  степей и полупустынь.

К. И. Лисицый (1931) полагал, что лёссовые породы присущи определенным зонам Евразии, в условиях которых их толщи мало увлажнялись.

На основании  детальных полевых и лабораторных исследований А. К. Ларионов установил  в пределах равнин юга Европейской  части РСФСР определенную зональность в распределении лёссовых пород. Выделенные им три зоны развития лёссовых пород в общем совпадают с климатическими поясами. Лёссовые породы, обладающие высокой пористостью, малой глинистостью и большой способностью к просадке, занимают восточную в юго-восточную площади Европейской части РСФСР (Ставропольский край и юго-восток Ростовской области) и относятся к первой зоне. Эта зона характеризуется небольшим количеством атмосферных осадков (менее 350 мм в год).