Cтраница 4
Важным фактором, определяющим физико-механические свойства пород, является содержание в них глинистых минералов монтморилло-нитового типа, в зависимости от содержания которых емкость поглощения глин изменяется в широких пределах. Так, для глин павлодарской свиты в районе г. Аркалыка она составляет 23 17 - 57 84 мг-экв на 100 г породы, для глин аральской свиты - 34 19 - 70 08 мг-экв на 100 г породы. В составе поглощенного комплекса глин чаще всего встречаются ионы кальция и магния. Основные обобщенные характеристики пород описываемого комплекса приведены в табл. 82 раздельно для глин и суглинков. [46]
![]() |
Изменение емкости катионного обмена глинистых минералов в зависимости от размера частиц. [47] |
Исходя из этих представлений, могут быть установлены лиотропные ряды катионов в зависимости от энергии поглощения. Последняя, однако, специфична для каждого индивидуального сорбента. Это вносит условность в понятие о поглощенном комплексе, который, помимо перечисленных факторов, зависит от характера среды, концентрации глины, размеров и формы частиц, примесей и некоторых других. [48]
Причем, адсорбированные катионы могут изменять плодородие почвы не только путем изменения ее водно-физических и физико-химических свойств, но, как впервые показал К. К. Гедройц, оказывают непосредственное влияние на рост и развитие культурных растений. Так полное насыщение почвенного поглощающего комплекса ионами Na, K и Mg2 приводит к гибели растений. Наличие этих ионов в небольшом количестве в поглощенном комплексе, наоборот, весьма благоприятно сказывается на росте и развитии растений. [49]
К сожалению, в литературе нет сведений о составе водных вытяжек при подобных соотношениях, так как для почвенных условий они не реальны. Причем, вероятно, это количество растворенных веществ перешло в воду не из поглощенного комплекса, поскольку у взвесей, находящихся в воде, имеется емкость поглощения, примерно равная емкости поглощения для почв данного бассейна [152], а из ( почвенного раствора. [50]
В результате изоморфных замещений структура монтмориллонита всегда электрически неуравновешена; замещение А13 на Мд2 и Fe2 в октаэдрическом слое и, возможно, частичное замещение Si4 на А13 в тетраэдрах создают избыток отрицательных зарядов в решетке, плотность которых составляет в среднем примерно 0 66 элементарного заряда электрона на структурную ячейку. Возникающий отрицательный заряд компенсируется гидратированными обменными катионами, адсорбирующими между структурными слоями, которые вместе с молекулами воды составляют межслоевой комплекс монтмориллонита. При этом отмечается изменение межплоскостного расстояния в зависимости от состава поглощенного комплекса катионов. [51]
Полученные коэффициенты набухания пластовых глин оказались близки по величинам к коэффициентам набухания гидрослюдистой и каол нитовой глин. Проведенные исследования показали, что пластовые глины обладают в рассматриваемом случае слабой чувствительностью к составу взаимодействующей с ними воды. Принадлежат они к каолкнитовому и гидрослюдистому типу. Низкая минимальная гигроскопичность свидетельствует о слабой гид-рофильности глин, а низкая емкость поглощения и преобладание Са в поглощенном комплексе - о том, что глина является слабо набухающей, к какому бы минеральному типу она не относилась. [52]
Глины обладают тонкой горизонтальной слоистостью, обусловленной пропластками и налетом пылевато-песчаного материала. При выветривании и подсыхании они расслаиваются на листовые пластинки. Среди породообразующих минег ралов шоколадных глин главную роль играют гидрослюды и монтмориллонит, в отдельных образцах присутствует каолинит. В твердом виде в глине встречаются карбонаты и сульфаты кальция. В поглощенном комплексе преобладают ионы кальция и магния. Содержание поглощенного кальция колеблется от 12 48 до 20 80 мг-экв. [53]
Глинистая фракция лессовидных супесей полиминеральная с преобладанием гидрослюд. Вниз по разрезу заметно увеличивается содержание монтмориллонита. В качестве примесей присутствуют каолинит, гидроокислы железа, единично галлуазит. Емкость поглощения изменяется от 15 до 30 мг-экв на 100 г породы. В распределении поглощенного комплекса всюду наблюдается соотношение: Са MgNa-K - С глубиной заметно возрастает относительная роль поглощенного натрия. Лессовые породы содержат небольшое количество суммарного гумуса ( 0 2 - 0 4 %), причем гуминовые кислоты полностью отсутствуют. [54]
Более пестрый состав имеют конечно-моренные образования. Здесь нередко на небольшом расстоянии валунно-галечные или валунно-пес-чаные разности замещаются валунными глинами или суглинками. В них часто встречаются маломощные ( 0 5 - 1 м) линзы и прослои супесей и травелистых песков, нередко смятые при последующих подвижках того же ледника. Гранулометрический состав морен довольно пестрый. Емкость поглощения моренных суглинков и глин невелика - 5 - 12 мг-экв ( редко до 20 - 25 мг-экв), что объясняется преимущественно гидрослюдистым составом тонкодисперсной фракции. В поглощенном комплексе преобладают кальций и магний. Несмотря на резкие изменения состава морен даже на небольших расстояниях, в целом все они характеризуются выдержанностью свойств по площади и глубине ( см. рис. 8 - 11 и 51) и незначительным различием их у морен разного возраста. [55]
Глинистые породы, преобладающие в составе формации, определяют ее инженерно-геологическую оценку. Они в различной степени песчанистые и известковистые. По внешнему виду, структуре и текстуре весьма неоднородные. Структура глин преимущественно алевропелито-вая, реже пелитовая, текстура - слоистая, реже массивная. В гранулометрическом составе глин преобладают пылеватые частицы ( обычно свыше 50 %), содержание глинистых частиц изменяется от 10 до 40 %, песчаных - не превышает нескольких процентов. По минеральному составу глины гидрослюдистые с примесью каолинита или бейделлита. Это определяет их низкую обменную способность, не превышающую 12 мг - Экв на 100 г породы. Из обменных катионов в составе поглощенного комплекса преобладает магний. [56]