Am Rande von Wüsten und angrenzenden Steppen, an den Berghängen, bildet sich eine besondere Art von Tonablagerungen. Sie werden Löss und lößähnlicher Lehm genannt. Dies ist ein leicht verbundener, leicht zu reibender, nicht geschichteter Stein. Löss ist normalerweise hellgelb, hellbraun oder hellgelb. Lössartiger Lehm ist eine Rasse, bei der es keine charakteristischen Merkmale von Löss gibt. Es zeichnet sich durch hohe Porosität und Calciumcarbonatgehalt aus.
Lössartiger Lehm: Eigenschaften
Entsprechend einigen Eigenschaften und der Partikelgrößenverteilung nähert sich das Gestein dem Decklehm. Löss enthalten in der Regel keine Sandpartikel größer als 0, 25 mm. In diesem Gestein befindet sich jedoch eine große Menge an grobem Staubanteil (0, 05 bis 0, 01 mm). Sein Gehalt erreicht normalerweise 60-70%.
Die Rasse zeichnet sich durch eine schwach geschichtete, mikroaggregierte, hohe Wasserdurchlässigkeit aus. Löss sind Karbonatgesteine. In trockenen Gebieten können sie gesalzen werden und enthalten Gipspartikel.
Was verursacht das Absinken von lössartigem Lehm?
Die Rasse zeichnet sich durch eine hohe Makroporosität aus. Lössartiger Lehm enthält relativ große vertikale Tubuli (Poren), die von toten Wurzeln und Pflanzenstängeln zurückgelassen werden. Ihre Größe ist viel größer als die Größe der Einschlüsse, aus denen der Fels besteht. Die Tubuli sind mit Kalk imprägniert, wodurch sie eine gewisse Festigkeit erlangen. Deshalb bilden sich während der Erosion vertikale Wände. Beim Einweichen ergibt das Gestein aufgrund des Vorhandenseins von Tubuli, Gips, Carbonaten, leicht löslichen Salzen und Kolloiden im Heliumzustand einen starken Abfall. Dies führt zu großen Verformungen der Konstruktionsstrukturen.
Herkunft der Rasse
Derzeit besteht kein Konsens über die Ursachen der lössartigen Lehmbildung. Unter allen vorhandenen Hypothesen können Äolische und Wasserglaziale unterschieden werden. Der erste wurde vom Akademiker Obruchev vorgeschlagen. Seine Hypothese wurde von Mirchink, Archangelsk und anderen Gelehrten ergänzt. Nach der äolischen Hypothese bildeten sich aufgrund der kombinierten Aktivität von Vegetation, Regen und Wind lößartige Lehmarten.
Die Gletscherwassertheorie verbindet den Ursprung des Gesteins mit Schlick aus Gletscherwasser, der sich über die gesamte Oberfläche südlich der Grenze des schmelzenden Gletschers ausbreitet. Diese Hypothese wird von Wissenschaftlern wie Dokuchaev, Glinka usw. unterstützt.
Relieffunktionen
In Aufschlüssen bilden lößartige Lehmfelsen Klippen. In Gebieten mit Lössablagerungen entstehen in der Regel tiefe Schluchten. Sie dehnen sich aufgrund der Erosion der Wände durch das Grundwasser schnell zu den Seiten und in die Tiefe aus.
In Westsibirien, in Usbekistan, Kasachstan und China sind lößartige Lehmarten weit verbreitet.
Die Kraft des Bodens variiert in einem ziemlich großen Bereich. So ist es beispielsweise in Westsibirien innerhalb von 5.090 m, in Zentralasien bis zu 50 m oder mehr. In China kann die Dicke von Lösslehm 100 erreichen und diesen Wert sogar überschreiten.
Die Bezeichnung von lößartigen Lehmarten ist in der zwischenstaatlichen Norm GOST 21.302-96 angegeben.
Verwendung im Straßenbau
Lössartige Lehmarten gelten als ungeeigneter Boden für die Anordnung der Straßeninfrastruktur. In der Trockenzeit sind sie sehr staubig. Aufgrund der mangelnden Konnektivität von Einschlüssen tritt Bodenabrieb auf, wodurch auf den Straßen eine Staubschicht von bis zu mehreren zehn Zentimetern auftritt. Diese Periode wird "trockenes Moos" genannt. Wenn Feuchtigkeit eindringt, wird der Boden schnell weich und nimmt einen flüssigen Zustand an. In diesem Fall sinkt der Widerstand gegen Lasten erheblich.
Vor dem Verlegen des Straßenbettes auf lößartigen Lehm müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um eine Erosion der Hänge zu verhindern.
Gesteinsdifferenzierung
Lössartiger Lehm ist grobkörniger und karbonatarm. Karbonatlehm findet man überall auf schlecht entwässerten ebenen Flächen mit einer leichten Entwicklung des Erosionsnetzwerks und einem kleinen Einschnitt in Flusstäler.
Die räumliche Differenzierung von lößartigen Karbonatlehmen zeigt die zeitliche Abhängigkeit der Bodenauswaschung vom Grad ihrer Beteiligung am Prozess der geomorphologischen Entwicklung aufgrund der natürlichen Entwässerung des Gebiets. Je kleiner die Fläche ist, desto höher ist der Karbonathorizont im Bodenprofil.
Die sporadische Verteilung von lößartigen Karbonatlehmen in der Dicke von kohlenstofffreien Gesteinen zeigt die sekundäre Natur der Störung des Lehm-Lehm-Massivs unter trockenen Bedingungen. Das Vorhandensein von Massiven aus Karbonatlehm weist auf die Unvollständigkeit des geomorphologischen Zyklus hin.
Mineralogische Zusammensetzung
Alle lößartigen Lehmarten sowie die europäischen und asiatischen Teile sind ähnlich. Die Gesteine enthalten 50–70% Quarz, 5–10% Carbonatmineralien und 10–20% Kalium-Natrium-Feldspate.
Eine kleine Menge eisenhaltiger Mineralien befindet sich in Löss. Ihre Konzentration überschreitet 2–4, 5% nicht. Carbonateinschlüsse finden sich hauptsächlich in der Staubfraktion. Sie werden durch Filme und Cluster in Rissen und Poren in Form von Imprägnierung dargestellt.
Zusammen mit Carbonateinschlüssen fallen Gips und Kieselsäure aus. Dementsprechend finden sich in der mineralogischen Zusammensetzung Tonmineralien, Quarz, Glimmer, Feldspat sowie Dolomit und Calcit, deren Gehalt in zentralasiatischen Lössmitteln höher ist. Zusätzlich können lösliche Salze und Schwermetalle (in kleinen Mengen) in der Zusammensetzung vorhanden sein.
Partikelgrößenverteilung
In den Felsen wird ein kleiner Anteil großer Fraktionen festgestellt. Sandeinschlüsse machen durchschnittlich 4, 4% bei Löss und 11% bei lößartigem Lehm aus. Der Schlammgehalt liegt zwischen 5 und 35%. Gleichzeitig steigt sein Niveau mit zunehmender Luftfeuchtigkeit und der Entfernung von Löss aus den Quellen seiner Bildung.
Auf dem Territorium der russischen Ebene erhält Löss von Nord nach Süd eine lehmigere Struktur. Eine Besonderheit der Gesteine ist eine große Menge an grobem Staub. Sein Niveau erreicht 28–55%.
