Геомаркетинг » ВЛИЯНИЕ ГИПЕРГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ МОРЕННЫХ СУГЛИНКОВ ДОНСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ

DOI: https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-3-6-21

ПРИОБРЕСТИ ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ за 1225 руб.

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ МОРЕННЫХ СУГЛИНКОВ ДОНСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ

Манухин И.В., Николаева С.К., Махлаев В.Д., Чернов М.С., Лобастов Б.М.

Манухин И.В., Николаева С.К., Махлаев В.Д., Чернов М.С., Лобастов Б.М., 2023. Влияние гипергенных процессов на изменение состава, строения и свойств моренных суглинков донского оледенения. Инженерная геология, Том ХVIII, № 3, с. 6–21, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-3-6-21.

Гипергенные процессы оказывают влияние на отложения, залегающие с дневной поверхности. В результате их деятельности могут формироваться покровные образования, развитые на значительной части территории нашей страны, которые, вследствие своего приповерхностного залегания, попадают в сферу инженерно-хозяйственной деятельности человека. При этом возникают сложности в выделении нижней границы распространения воздействия гипергенеза, разделения покровных и «материнских» образований. В статье детально рассматривается изменение основных характеристик состава, строения и свойств грунтов в разрезе моренных суглинков донского оледенения, исследованных со сплошным опробованием по разрезу. На основе полученных авторами и литературных данных выдвинуты предположения о роли процессов почвообразования, циклического промерзания-оттаивания и увлажнения-высушивания. Установлено, что химико-минеральный состав покровных образований слабо отличается от неизмененных грунтов, а основные его изменения, скорее всего, являются продуктом процессов почвообразования. Гранулометрический и микроагрегатный составы показывают наибольшие отличия покровных образований от подстилающих отложений, преимущественно за счет содержания крупнопылеватой фракции, которая является продуктом разрушения песчаных фракций при циклическом промерзании-оттаивании. В микростроении выделены основные черты, присущие пылеватым покровным образованиям. В строении порового пространства выявлены системы макропор размером более 0,1 мм, имеющих ровные квазиортогональные очертания, присущие покровным образованиям и почти не встречающиеся в неизмененных отложениях. Формирование таких систем макропор предположительно связано с процессами циклического промерзания-оттаивания. Было отмечено разуплотнение суглинков, изменение характера агрегированности и ослабление прочности связей частиц в агрегатах в предполагаемой области развития гипергенных процессов.

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д., Филькин Н.А., 2008. Специальная инженерная геология. Высшая школа, Москва.
2. Аринушкина Е.В., 1970. Руководство по химическому анализу почв. Изд-во МГУ, Москва.
3. Бучкин М.Н., Вилькович Р.В., Грибанова Л.П., Зеегофер Ю.О., Кашина Е.В., Мишина Е.В., Ушакова Н.А., Шмитько С.Л., 2008.
Атлас «Природные ресурсы Московской области». Изд-во НПП «Георесурс», Москва.
4. Голубев И.Ф., 1963. Техника и методика ускоренного анализа почв. Изд-во Министерства сельского хозяйства РСФСР, Москва.
5. Ершов Э.Д., Чеверев В.Г., Шевченко Л.В., Язынин О.М., Соколов В.Н., 1979. Преобразование структуры дисперсных пород в процессе их одностороннего промерзания. Инженерная геология, № 1, с. 91–97.
6. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М., 2005. Биология почв. Изд-во МГУ, Москва.
7. Конищев В.Н., 1964. Покровные лессовидные образования юго-восточной части Большеземельской тундры. Проблемы
палеогеографии и морфогенеза в полярных странах и высокогорье Изд-во МГУ, Москва, с. 27–48.
8. Конищев В.Н., Рогов В.В., 2016. Проявление процессов криогенеза в составе лессов. Криосфера Земли, Том ХХ, № 4, с. 37–44, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2016-4(37-44).
9. Крылов Н.В., Шейдакова А.А., 1974. Объяснительная записка. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000.Серия
Московская. Лист N-37-VIII. Изд-во Геологического управления центральных районов, Москва.
10. Кузьмин А.Н., Кириков В.П., Лукьянова Н.В., Максимов А.В., Коссовая О.Л., Евдокимова И.О., Горбацевич Н.Р., Саванин В.В., Котляр Г.В., Самсонов А.В., Яновский А.С., Пуговкин А.А., Енгалычев С.Ю., Латыпов Р.Х., Леонтьев Д.И., Петров Б.В.,
Мазуркевич К.Н., 2015. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Лист N-37 — Москва. Объяснительная записка, под ред. В.П. Кирикова. Изд-во Картографической фабрики ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург.
11. Максимович Н.Г., Хмурчик В.Т., 2012. Влияние микроорганизмов на минеральный состав и свойства грунтов. Вестник
Пермского университета. Геология, № 3(16), с. 47–54.
12. Манухин И.В., Махлаев В.Д., 2022. Взаимосвязь состава и дисперсности покровных суглинков в Чеховском районе
Подмосковья. Инженерные изыскания в строительстве, Материалы четвертой Общероссийской научно-практической
конференции молодых специалистов, Москва, 2022, с. 11–18.
13. Минервин А.В., 1959. Генезис и инженерно-геологическая характеристика покровных отложений долины р. Оби. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва.
14. Минервин А.В., 1975. Роль процессов гипергенеза в формировании просадочности лессовых порода юга Сибири. Генетические основы инженерно-геологического изучения горных пород, Труды Международной конференции, Москва, 1974, с. 305–314.
15. Минервин A.B., 1980. Моделирование условий формирования крупнопылеватых частиц лессовых пород. Инженерная геология, № 1, с. 51–60.
16. Наймарк Е.Б., Ерощев-Шак В.А., Чижиков Н.П., Компанцева Е.И., 2009. Взаимодействие глинистых минералов с
микроорганизмами: обзор экспериментальных данных. Журнал общей биологии, Том 70, № 2, с. 155–167.
17. Осипов В.И., Медведев О.П. (ред.), 1997. Москва: геология и город. Московские учебники и картолитография, Москва.
18. Охотин В.В., Мазуров Г.П., 1951. Покровные отложения на моренах Европейской части Советского Союза. Вестник
Ленинградского университета, № 4, с. 46–57.
19. Полтев Н.Ф., 1966. Изменение гранулометрического состава песчаных грунтов при воздействии на них растворов электролитов в процессе замерзания-оттаивания. В сб. cтатей под ред. В.А. Кудрявцева, Мерзлотные исследования, Вып. VI, с. 199–206.
20. Полтев Н.Ф., 1967. Влияние первичного сложения талой породы на ее структуру в мерзлом состоянии. В сб. cтатей под ред. В.А. Кудрявцева, Мерзлотные исследования, Вып. VII, с. 89–97.
21. Рогов В.В., 2000. Особенности морфологии частиц скелета криогенного элювия. Криосфера Земли, Том IV, № 3, с. 67–73.
22. Судакова Н.Г., Антонов С.И., Введенская А.И., 2013. Структура краевых ледниковых зон в центре Восточно-Европейской
равнины. Вестник Московского университета, Серия 5. География, № 6, с. 55–61.
23. Сергеев Е.М., Минервин А.В., 1960. Сущность процесса облессования в подзолистой зоне. Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, № 3, с. 3–14.
24. Трофимов В.Т., Королев В.А. (ред.), 2017. Лабораторные работы по грунтоведению, 3-е изд. КДУ, Университетская книга,
Москва.
25. Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А., Голодковская Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С., 2005. Грунтоведение,
под ред. В.Т. Трофимова. Изд-во МГУ, Наука, Москва.
26. Liu B., Fan H., Jiang Y., Ma R., 2023. Linking pore structure characteristics to soil strength and their relationships with detachment rate of disturbed Mollisol by concentrated flow under freeze-thaw effects. Journal of Hydrology, Vol. 617, Part B, ID 129052, http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.129052.
27. Tian B.-G., Cheng Q., Tang C.-S., Zeng H., Xu J.-J., Shi B., 2022. Effects of compaction state on desiccation cracking behaviour of a clayey soil subjected to wetting-drying cycles. Engineering Geology, Vol. 302, No. 1, ID 106650, https://doi.org/10.1016/
j.enggeo.2022.106650.
28. Zhang Z., Wei M.A., Feng W., Xiao D., Hou X., 2016. Reconstruction of soil particle composition during freeze-thaw cycling: a review. Pedosphere, Vol. 26, Issue 2, pp. 167–179, https://doi.org/10.1016/s1002-0160(15)60033-9.

МАНУХИН И.В.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, il.hrommann@gmail.com
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119234, Россия
НИКОЛАЕВА С.К.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, nikolaeva.sk@gmail.com
МАХЛАЕВ В.Д.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, vasilii.makhlaev@mail.ru
ЧЕРНОВ М.С.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, miha.chernov@yandex.ru
ЛОБАСТОВ Б.М.
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Россия, lbm02@@yandex.ru
Адрес: пр-кт Свободный, д. 79, г. Красноярск, 660041, Россия

Engineering Geology World, Vol. ХVIII, No. 3/2023

INFLUENCE OF SUPERGENE PROCESSES ON COMPOSITION, SOIL STRUCTURE AND PROPERTIES OF MORAINIC LOAMS OF DONSKOY GLACIAL EVENT

Manukhin I.V., Nikolayeva S.K., Makhlayev V.D., Chernov M.S., Lobastov B.M.

Manukhin I.V., Nikolayeva S.K., Makhlayev V.D., Chernov M.S., Lobastov B.M., 2023. Influence of supergene processes on composition, soil structure and properties of morainic loams of Donskoy glacial event. Engineering Geology World, Vol. ХVIII, No. 3, pp. 6–21, https://doi.org/10.25296/1993-5056-2023-18-3-6-21.

Supergene processes have an effect on deposits, occupying positions closest to ground surface, as the result of their influence covering formations can be formed. These formations are spread across a significant part of the territory of our country. Due to their near-surface position, they can be encountered in the sphere of engineering-economic activity. There are widespread difficulties in identifying the lower boundary of supergene processes’ effect and segregation of covering and “parent” formations. In this paper changes in main characteristics of soil composition, structure, and properties are studied in detail on the samples of moraine loams of Don Glaciation studied in the form of continuous column of samples. Based on obtained and published data, assumptions are made on the roles of processes of soil formation, cyclic freeze-thaw and wetting-drying. Chemical and mineralogical composition of covering formations differs weakly from uninfluenced soils. The main changes are probably the product of processes of soil formation. Particle size distribution and microaggregate composition show the most significant differences of covering formations from underlying soils, mainly due to content of coarse silt particles (0.05–0.01 mm), which are the products of destruction of sand particles due to cyclic freeze thaw. Main features of silty covering formations were described. Systems of macropores > 0.1 mm with straightened quasiortogonal outlines were identified in the structure of the pore space. They are characteristic of covering formations and are almost never found in uninfluenced soils. Development of such macropore systems is presumably associated with processes of cyclic freeze-thaw. Decompaction, changes in the nature of particle aggregate formation, and weakening the bonds between soil particles in aggregates were noted in the supposed area of influence of supergene processes.

supergene processes cyclical freeze-thaw morainic loams covering loams granulometric composition particle morphology soil aggregates

1. Ananiev V.P., Potapov A.D., Filkin N.A., 2008. Specialized engineering geology. Vysshaya shkola, Moscow. (in Russian)
2. Arinushkina E.V., 1970. Manual for the chemical analysis of soils. Publishing house of the Moscow State University, Moscow.
(in Russian)
3. Buchkin M.N., Vilkovich R.V., Gribanova L.P., Zeegofer Yu.O., Kashina E.V., Mishina E.V., Ushakova N.A., Shmitko S.L., 2008.
Atlas natural resources of the Moscow Region. Publishing house of the Scientific Production Enterprise Georesurs, Moscow.
4. Golubev I.F., 1963. Technique and methods of accelerated soil analysis. Publishing house of the Ministry of Agriculture, Russian
Soviet Federal Socialist Republic, Moscow. (in Russian)
5. Ershov E.D., Cheverev V.G., Shevchenko L.V., Yazinin O.M., Sokolov V.N., 1979. Soil structure transformation during unilateral
freezing. Inzhenernaya Geologiya, No. 1, pp. 91–97. (in Russian)
6. Zvyagintsev D.G., Babieva I.P., Zenova G.M., 2005. Soil Biology. Publishing house of the Moscow State University, Moscow.
(in Russian)
7. Konishchev V.N., 1964. Covering loess-like formations in the southeastern part of the Bolshezemelskaya tundra. Problems of
paleogeography and morphogenesis in polar regions and highlands. Publishing house of the Moscow State University, Moscow,
pp. 27–48. (in Russian)
8. Konishchev V.N., Rogov V.V., 2016. Phenomena of the processes of cryogenesis in loess composition. Kriosfera Zemli, Vol. XX,
No. 4, pp. 37–44, https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2016-4(37-44). (in Russian)
9. Krylov N.V., Sheydakova A.A., 1974. Explanatory note. Geological map of the USSR, scale 1:200 000. Series Moscow. Sheet N-37-VIII.
Publishing house of the Geological Administration of the Central Regions, Moscow. (in Russian)
10. Kuzmin A.N., Kirikov V.P., Lukyanova N.V., Maksimov A.V., Kossovaya O.L., Evdokimova I.O., Gorbatsevich N.R., Savanin V.V.,
Kotlyar G.V., Samsonov A.V., Yanovsky A.S., Pugovkin A.A., Engalychev S.Yu., Latypov R.Kh., Leontiev D.I., Petrov B.V.,
Mazurkevich K.N., 2015. State geological map of the Russian Federation. Scale 1:1 000 000 (third generation). Central European
Series. Sheet N-37 — Moscow. Explanatory note. Cartographic factory Russian Geological Research Institute, Saint Petersburg.
(in Russian)
11. Maksimovich N.G., Khmurchik V.T., 2012. Influence of microorganisms on the mineral composition and properties of soils. Bulletin
of the Perm University. Geology, No. 3(16), pp. 47–54. (in Russian)
12. Manukhin I.V., Makhlaev V.D., 2022. Relationship of composition with particle size distribution in pokrovnie loams of Chekhov district
in Moscow region. Engineering surveys in construction, Proceedings of the fourth All-Russian scientific and practical Conference of
young professionals, Moscow, 2022, pp. 11–18. (in Russian)
13. Minervin A.V., 1959. Genesis and engineering-geological characteristics of the covering deposits of the valley of the Ob River. Extended
abstract of PhD Thesis, Lomonosov Moscow State University, Moscow. (in Russian)
14. Minervin A.V., 1975. Supergene processes role in formation of soil collapse in loesses of Southern Syberia. Genetic framework of
engineering-geological study of soils, Proceeding of International Conference, Moscow, 1974, pp. 305–314. (in Russian)
15. Minervin A.V., 1980. Modeling the conditions for the formation of coarse silt particles of loess soils. Inzhenernaya Geologiya, No. 1,
pp. 51–60. (in Russian)
16. Naimark E.B., Eroshchev-Shak V.A., Chizhikov N.P., Kompantseva E.I., 2009. Interaction of clay minerals with microorganisms:
a review of experimental data. Biology Bulletin Reviews, Vol. 70, No. 2, pp. 155–167. (in Russian)
17. Osipov V.I., Medvedev O.P. (eds), 1997. Moscow: geology and city. Moscow textbooks and cartolithography, Moscow. (in Russian)
18. Okhotin V.V., Mazurov G.P., 1951. Covering deposits on moraines of the European part of the Soviet Union. Bulletin of the Leningrad
University, No. 4, pp. 46–57. (in Russian)
19. Poltev N.F., 1966. Changing size distribution of sandy soils when exposed to solutions of electrolytes in the process of freezing and
thawing. In collection of papers V.A. Kudryavtsev (ed.), Permafrost research, No. VI, pp. 199–206. (in Russian)
20. Poltev N.F., 1967. Effect of initial composition of melt at it’s structure in the frozen state. In collection of papers V.A. Kudryavtsev
(ed.), Permafrost research, No. VII, pp. 89–97. (in Russian)
21. Rogov V.V., 2000. Features of morphology of particles of a skeleton cryogenic eluvium. Kriosfera Zemli, Vol. IV, No. 3, pp. 67–73.
(in Russian)
22. Sudakova N.G., Antonov S.I., Vvedenskaya A.I., 2013. Structure of the glaciation edge zones in the central part of the East European
plain. Moscow University Geography Bulletin, No. 6. pp. 55–61. (in Russian)
23. Sergeev E.M., Minervin A.V., 1960. Essence of process of soil collapse in podzolic zone. Moscow University Bulletin. Series 4.
Geology, No. 3, pp. 3–14. (in Russian)
24. Trofimov V.T., Korolev V.A., Voznesensky E.A., Golodkovskaya G.A., Vasilchuk Yu.K., Ziangirov R.S., 2005. Soil science, in
V.T. Trofimov (ed.). Publishing house of the Moscow State University, Moscow. (in Russian)
25. Trofimov V.T., Korolev V.A. (eds), 2017. Laboratory work on soil science, 3rd еdition. KDU, Universitetskaya kniga, Moscow.
(in Russian)
26. Liu B., Fan H., Jiang Y., Ma R., 2023. Linking pore structure characteristics to soil strength and their relationships with detachment
rate of disturbed Mollisol by concentrated flow under freeze-thaw effects. Journal of Hydrology, Vol. 617, Part B, ID 129052,
http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.129052.
27. Tian B.-G., Cheng Q., Tang C.-S., Zeng H., Xu J.-J., Shi B., 2022. Effects of compaction state on desiccation cracking behaviour of a
clayey soil subjected to wetting-drying cycles. Engineering Geology, Vol. 302, No. 1, ID 106650, https://doi.org/10.1016/
j.enggeo.2022.106650.
28. Zhang Z., Wei M.A., Feng W., Xiao D., Hou X., 2016. Reconstruction of soil particle composition during freeze-thaw cycling: a review.
Pedosphere, Vol. 26, Issue 2, pp. 167–179, https://doi.org/10.1016/s1002-0160(15)60033-9.

ILIA V. MANUKHIN*
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; il.hrommann@gmail.com
Address: Bld. 1, Leninskie Gory, 119234, Moscow, Russia
SVETLANA K. NIKOLAYEVA
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; nikolaeva.sk@gmail.com
VASILIY D. MAKHLAYEV
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; vasilii.makhlaev@mail.ru
MIKHAIL S. CHERNOV
Lomonosov Moscow State University; Moscow, Russia; miha.chernov@yandex.ru
BORIS M. LOBASTOV
Siberian Federal University; Krasnoyarsk, Russia; lbm02@@yandex.ru
Address: Bld. 79, Svobodnyy Avе, 660041, Krasnoyarsk, Russia

Статьи из журнала

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ МОРЕННЫХ СУГЛИНКОВ ДОНСКОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

Авторы: Манухин И.В., Николаева С.К., Махлаев В.Д., Чернов М.С., Лобастов Б.М.

ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ТУКУЛАНОВ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

Авторы: Королев В.А., Балыкова С.Д.

Рассмотрены общие эколого-геологические особенности тукуланов — малоизученных синкриогенных и эпикриогенных песчаных массивов, распространенных в криолитозоне Якутии и других регионах России, на территории которых формируются специфические экосистемы. В основу работы положены ...

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОХРАНЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКОВОЙ КЛАДКИ НА ПРИМЕРЕ ИСТОРИЧЕСКОГО ПАМЯТНИКА МОСКВЫ XV–XVII вв.

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

Автор: Абрамова Т.Т.

Построенный с использованием «белого камня» более пяти веков тому назад уникальный архитектурный памятник — единственное строение, которое сохранилось от усадьбы бояр Романовых (музей «Палаты Бояр Романовых»), расположен в древней части ...

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ И ПЫЛЕВАТЫХ ГРУНТОВ МОДИФИЦИРОВАННЫМ РАСТВОРОМ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

Авторы: Пензев А.П., Самарин Е.Н., Чернов М.С., Ермолинский А.Б., Фуникова В.В., Соколов В.Н.

При том наборе вяжущих веществ, которые применяются в настоящее время для инъекционной обработки массивов дисперсных грунтов, характеризующихся значениями коэффициента фильтрации K_ф меньше 2–5 м/сут, использование метода пропитки сопряжено с серьезными ...

МОДЕЛИРОВАНИЕ МИГРАЦИИ РАСТВОРЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ГРУНТОВЫХ ВОДАХ НА ТЕРРИТОРИИ БАЙКАЛЬСКОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО КОМБИНАТА

“Инженерная геология”, Том XVIII, № 3/2023

Авторы: Сорокоумова Я.В., Расторгуев А.В.

Воды оз. Байкал и его побережье представляют собой уникальный биогеоценоз ввиду наличия большого количества эндемичных организмов, для которых загрязнение может представлять угрозу сохранения их биоразнообразия. Одним из источников загрязнения является ...