CC BY
0AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ГРУНТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ С ПОМОЩЬЮ ИММЕРСИОННОГО
МЕТОДА
Каримов Эркинбек Машанович Ошский технологический университет, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой
«Прикладная механика», г. Ош, Кыргызстан. erkin.karimov. 71@mail. ru
Тажибаев Улан Озгонбаевич магистрант Ошского технологического университета им.М.М. Адышева. [email protected]
Бакалов Темирлан Абдымомуновия магистрант Ошского технологического университета им.М.М. Адышева. [email protected]
Юсупов Эрнест Абдусаламович магистрант Ошского технологического университета им.М.М. Адышева. [email protected]
Аннотация. Цель данной статьи это выявление минералогического состава грунтов экспериментальной площадки с помощью иммерсионного метода. Экспериментальная площадка расположена в южной части города Ош на левобережье Ак -Буры -Араванского канала.
Задача исследовательской работы заключена в изучении минералов в зернах, погружаемых в жидкость с известными показателями преломления.
Иммерсионный метод — один из основных методов минералого-петрографического изучения осадочных пород, он широко используется приработе с рыхлыми или хрупкими гипергенными образованиями, изготовление шлифов из которых затруднено, а также при работе шлихами Это метод применяют для исследования продуктов микро кристаллохимических реакций, для изучения продуктов минерального синтеза, в ряде областей техники, медицины и т. д. Таким образом, иммерсионный метод является одним из методов, обеспечивающих возможность разностороннего изучения твердого вещества.
Abstract. The purpose of this article is to identify the mineralogical composition of the soils of the experimental site using the immersion method. The experimental site is located in the southern part of the city of Osh on the left bank of the Ak-Bura-Aravan Canal.
The objective of the research work is to study minerals in grains immersed in a liquid with known refractive indices.
The immersion method is one of the main methods of mineralogical and petrographic study of sedimentary rocks, it is widely used when working with loose or brittle hypergene formations, the production of thin sections from which is difficult, as well as when working with concentrates. This method is used to study the products of microcrystallochemical reactions, to study the products of mineral synthesis, in a number of areas of technology, medicine, etc. Thus, the immersion method is one of the methods that provide the possibility of a comprehensive study of solid matter.
Ключевые слова: иммерсионный метод, минералогический состав грунта, порода,
грунт.
Key words: immersion method, mineralogical composition of soil, rock, soil.
Введение. При рассмотрении всех общих и частных вопросов инженерного геологического изучения грунтов в основе должен лежать учет их вещественного состава и структурных особенностей. Это необходимо для изучения просадочности и других целей[1 -2].
Как отмечалось выше, при инженерно-геологическом изучении грунтов должно
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
обращаться внимание не только на их физические свойства, но и на их вещественный состав, так как в земной коре протекают не только физические. Но также химические и физико-химические процессы. В частности, такие свойства суглинков, как прочность, просадка, потеря структуры и прочности при взаимодействии с водой в той или иной мере предопределены именно их минералогическим составом[3-4].
Для выявления минералогического состава грунтов экспериментальной площадки нами были применены иммерсионный, термический и электронно-макроскопический анализы. Экспериментальная площадка расположена в южной части города Ош на левобережье Ак-Буры -Араванского канала.
Иммерсионный метод основан на изучении ориентированных частиц глинистой составляющей связных грунтов на специально приготовленных препаратах. При этом методе зерна минералов и их агрегаты, погруженные в иммерсионные жидкости, исследуют под микроскопам, при этом производят подсчет содержания зерен тех или иных минералов, определяют форму агрегатов и их оптические свойства[1-4].
Материалы и методы.
Перед проведением иммерсионного анализа тщательно измельченный грунт был подвергнут разделению в тяжелой жидкости с удельным весом 2,98 на легкую и тяжелую фракции. Изучению в иммерсионных препаратах подвергалась алевритовая фракция (0,010,1), как наиболее представительная в минералогическом отношении. Для применения этого метода требуются поляризационный микроскоп и набор жидкостей с известными показателями преломления. В этот набор входят до 100 жидкостей с показателями преломления от 1,40 до 1,79. Порядок определения. С высушенной глинистой массы, покрывающей дно чашки тонкой корочкой, срезают с поверхности лезвием бритвы тонкую мелкую стружку, которую наносят на несколько (6- 8) предметных стекол 23 вместе с каплей иммерсионной жидкости. Стружка распределяется равномерно в иммерсионной жидкости и изучается под микроскопом при увеличении 40-80, а иногда 120 раз. Жидкости подбирают две соседние, чтобы одна имела показатель преломления больше, а другая -меньше, чем у исследуемого минерала. Иммерсионный метод позволяет определять минеральный состав отдельных фракций, слагающих песчаные породы и устанавливать наличие в их составе неустойчивых минералов, Гидрослюдистые глины в препаратах дают удлиненные агрегаты шелковидной или веретеновидной формы. Показатели преломления их изменяются от 1,555 до 1,600, двупреломленные - от 0,018 до 0,030. Каолинитовые глины образуют агрегаты изометричной или удлиненной формы с извилисты м и краями. Показатели преломления их находятся в пределах 1,561-1,570, двупреломленные - 0,050,009. Монтмориллонитов ые глины образуют агрегаты характерной спиралевидной, веерообразной или серповидной формы с показателями преломления 1,480-1,510 и дву преломлением 0,018-0,030.
При изучении иммерсионных препаратов был установлен комплекс минералов, насчитывающий 24 названия. Характеристика установленных минералов следующая:
А. Легкая фракция (удельный вес< 2,8).
Кварц встречается в виде бесцветных, иногда буроватых за счет лимонитизации, угловатых и угловато-окатанных зерен. Кварц является наиболее распространенным минералом легкой фракции изученных отложений и присутствует во всех разновидностях пород. Содержание его колеблется в пределах 15-36%.
Калиевые полевые шпаты (ортоклазы) характеризуются сильной разлаженностью, что затрудняет отличие одних от других. Представлены ортоклазом микроклином. Процесс пелитизации и лимонитизации иногда настолько интенсивно, что охватывает всю массу зерен. Содержатся в количестве 15-41%.
Плагиоклазы встречаются в виде полуокатанных таблитчатых или призматических,
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
иногда неправильно округлой формы зерен. Цвет обычно серовато-белый и белый. Почти все зерна подвержены в той или иной мере процессу серицитизации, особенно в периферических частях. Иногда наблюдаются включения акцессорных минералов. В окрашенных николях ясно видны полисинтетические двойники. Из всех известных плагиоклазов в изученных отложениях присутствуют кислые разновидности (по видимому, альбит или олигоклаз). Отмечаются в единичных проявленных до 5,89 %.
Биотит представляет собой округлые и неправильной формы чешуйки желтого и желтовато-бурого цвета. Обычно они лежат по спайности и поэтому в скрещенных николях изотропны. Широко распространенный минерал, присутствует в пределах 0,85-3,45%.
Мусковит. Наиболее распространенной формой мусковита в изученных отклонениях является серицит. Это тонкие чешуйки, иголочки, листочки, обычно бесцветные или бледно-зеленные. Листочки мусковита ложатся по спайности и обычно характеризуются низким двупреломлением или изотропностью. Этот довольно распространенный минерал кайнозойских отложений пользуется небольшим, но почти повсеместным распространением (так же, как биотит).
Хлорит представляет собой очень светлые травяно-зеленые и голубовато-зеленые скруглые плоские зерна. Хлорит обладает низким двупереломлением, иногда аномальным серовато-синими цветами интерференции. В листочках, лежащих по спайности, изотропен. Отмечается изредка в количествах 1,69-10,52 %.
Разложенные зерна. К этой категории минералов относятся зерна, не поддающиеся определению обычными петрографическими методами. Чаще всего они образуются в результате разложения калиевых полевых шпатов, реже-плагиоклазов и биотита. Отличается повсеместным распространением в пределах 9-35%.
Б. Тяжелая фракция (удельный вес 2,8).
Гематит встречается в виде неправильных зерен угловатой и угловато-скатанной формы, иногда с неправильными кордированными краями. В проходящем свете зерна обычно непрозрачные, в отраженном имеют красновато-бурую окраску. Это, наряду с лимонитом, широко распространенный минерал и встречается в количествах 1,07-11,92%.
Лимонит представляют собой буровато-желтые и ржаво-коричневые зерна округлой, иногда неправильной формы, и порошкообразные агрегаты. Часто лимонит развивается по другим минералам, нацело из замещая. Широко распространенный минерал изученных отложений, отмечается 1,07-11,92%.
Магнетит в проходящем свете непрозрачный в отраженном имеет серебристо-серый цвет с типичным металлическим блеском. Иногда обломки покрыты красным налетом окислов и гидроокислов железа. Форма зерен самая различная от неправильной, угловато-окатанной и угловатой до прекрасно ограниченных октаэдрических кристаллов с параллельной штриховкой на гранях.
Циркон представлен хорошо ограненным кристаллами и, реже, удлиненными окатанными зернами. Встречаются вытянутые кристаллы цикорна, характерные для метаморфических пород. Бесцветен, реже отмечается желтоватая и буроватая окраска. Пользуется повсеместными распространением в пределах 1,15-10%.
Гранат изометричные угловатые и угловато-окатанные зерна с раковистым изломом. Очень редки, хорошо огранены, а также совершенно скатанные зерна. В основном зерна граната бесцветные (гроссуляр) и реже окрашенные и светло-бурый цвет (списартин). Встречается повсеместно в пределах 0,66-2,18%.
Турмалин неокатанные обломки и призматические кристаллы, редко с кристаллизованным одним концом, окраска бесцветная, зеленая и светло-зеленная, с плеохроизмом по обратной схеме абсорбции. Пользуется несколько меньшим распространением, чем гранат-в пределах 1,73-21,19 %.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
Пироксен наблюдается в виде продолговатых, короткопризматических зерен с трещинами спайности по удлинению. В основном исследованные зерна относятся к моноклинным пироксенам типа авгита, отмечается в виде редких зерен.
Эпидот отмечается в виде полускатанных и угловато-окатанных зерен неправильной формы. Бесцветен, реже зеленовато-желтого цвета. В поляризованном свете характеризуется яркими «сарафанными» цветами интерференции. Широко распространенный минерал. Повсеместно распространен в количествах 4,33-11,8 %.
Сфен неправильные, угловато-окатанные зерна, бесцветные, с трещинками спайности, параллельными удлинению зерна. Характеризуется аномальными синевато-серыми цветами интерференции. Отмечаются в единичных зернах.
Зеленая роговая обманка образует вытянутые, призматические угловатые зерна, часто с зубчатыми краями. Характерна зеленая и желтовато-зеленая окраска и плеохроизм по прямой схеме абсорбции. Имеет совершенную спайность и косое погасание. Широко распространена в пределах 2,61-26,61%.
Дистен угловатое, таблича тые и угловато-окатанные вытянутые зерна. Бесцветные, с трещинками спайности, двупреломление низкое, угасание косое. Распространен широко в пределах 0,75-5,02%.
Ставролит. Неправильные и угловато-окатанные зерна, часто со сколотыми краями. Окраска и плеохроизм от желтовато-бурого и соломенно-желтого до бесцветного. Отмечается очень редко и в единичных зернах.
Коллофанит встречается в виде округлых зерен цвета, характерна изотропность, реже агрегатная поляризация. Отмечался в единичных зернах.
Брукит таблитчные зерна, реже обломки неправильной формы. Характерны высокий показатель преломления и отсутствие погасания. Иногда на зернах отмечается штриховатость. Пользуется небольшим распространением в пределах 0,29-2,75%.
Нерудные прозрачные минералы.
В эту группу входят сильно разложенные, часто лимонитизированные и измененные минералы. Вероятно, большинство из них образовалось в результате разложения минералов группы эпидотациозита и отчасти слюд и цироксенов. Пользуется повсеместным широким распространением. В широком интервале содержаний входят в каждую тяжелую фракцию (6,56-30,58 %).
Для тяжелой фракции для подсчета бралось 400-500 зерен, для легкой 250-300 зерен. Подсчет количества каждого минерала производился отдельно для легкой и тяжелой фракций. Содержание минералов показано в процентах от общего количества зерен соответствующей фракции.
Выводы
Выявлены минералогические составы грунтов экспериментальной площадки расположенного в южной части города Ош с применением иммерсионного анализа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ковалев В.М. Метод определения естественного объёмного веса грубообломочных пород и пород, содержащих крупные включения.
2. Коломенский Н.В. Общая методика инженерно-геологических исследований. Изд-во «Недра», М.,1968.
3. Сборник цен на проектные и изыскательские работы. М., 1967.
4. Справочник гидрогеолога. Госгеолтехиздат, М.,1962.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 3-son, 2024 Maxsus son
