Лёсс

Лёсс (нем. Löß или Löss — рыхлый, осыпающийся) — осадочная горная порода, неслоистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет, сложена преимущественно пылеватыми зёрнами. Залегает в виде покрова от нескольких метров до 50—100 м — на водоразделах, склонах и древних террасах долин.

История

Термин «лёсс» был введён в научную литературу в 1823 году Карлом Цезарем фон Леонгардом.

О происхождении лёсса идёт дискуссия на протяжении более полутора веков. Его связывали с деятельностью ветра, дождевых и талых снеговых или глетчерных вод, почвообразованием, выветриванием или периодическим промерзанием материнской породы, осадкообразованием в реках, озёрах и морях.

Различают лёсс «холодный» (со следами ископаемой мерзлоты) и «тёплый».

Состав и структура

По своему составу лёсс относится обычно к алевритам и алевритистым суглинкам, реже к супесям. Крупные частицы в лёссе состоят преимущественно из кварца и полевого шпата, в меньшем количестве — из слюд, роговой обманки и т. д. В отдельных прослоях изобилуют зёрна вулканического пепла, переносившегося ветром на сотни километров от места извержения. Тонкие частицы в лёссе состоят из различных глинистых минералов (гидрослюда, каолинит, монтмориллонит).

В лёссе иногда встречаются известковистые конкреции, раковины наземных моллюсков и кости млекопитающих, особенно грызунов и мамонта.

Дисперсный состав (гранулометрия):

• В лёссе преобладают частицы 0,002—0,05 мм (пылеватые частицы); глинистые частицы менее 0,002 мм присутствуют в количестве 5—30 %; некоторое количество частиц 0,01-0,05 мм представлено агрегатами, образовавшимися при коагуляции коллоидной части породы.
• Пористость лёсса 40—55 %. Обычно он пронизан тонкими канальцами (макропорами, следами растительных остатков).

Распространение

Лёсс распространён в Европе, Азии, Северной и Южной Америке, преимущественно в степных и полупустынных районах умеренного пояса.

Лёсс является материнской породой чернозёмных и серозёмных почв. Он используется для изготовления кирпича («сырец», «саман») и цемента, для отсыпки тела дамб и плотин. После увлажнения лёсс под давлением собственного веса или веса сооружений часто уплотняется, происходят просадки грунта, что может вызывать аварии сооружений.

Некоторые учёные считают лёсс особым типом почвы.

Происхождение

Вопрос о происхождении лёсса ещё не получил общепринятого решения. Его образование связывали с различными геологическими процессами (на суше — с деятельностью ветра, дождевых и талых снеговых вод, почвообразованием и выветриванием, вулканизмом, осаждением космической пыли, осадкообразованием в озёрах и морях) и стадиями породообразования.

В. Т. Трофимов выделяет 2 группы образования лессов: сингенетическую и эпигенетическую. К первой он относит эоловую гипотезу (Н. Я. Денисов), а ко второй аллювиальную или водного происхождения и связанную с гипергенной природой просадочности (А. В. Минервин).

В 1877 году немецкий учёный Ф. Рихтгофен предложил гипотезу субаэрального (при ограниченной роли воды) происхождения китайского лёсса.

Популярны теории эолового (В. А. Обручев), почвенного (Л. С. Берг), ледникового (Л. Ван Вервеке) и комплексного (эоловые, делювиальные и почвенно-элювиальные процессы в засушливом климате) происхождения лёсса.

• Эоловая гипотеза — основана Ф. Рихтгофеном. Её главная идея — образование массивов из неувлажненной пыли, которая при переносе ветром из-за трения частиц приобретала электростатический заряд. Оседая, элементы одноимённых зарядов отталкивались и уплотнялись с незаряженными или слабозаряженными элементами, чем характеризуется свойство значительной механической прочности грунтов.
• Гипотеза водного происхождения — описывает процесс переноса и отложения минералов, но не отвечает на главный вопрос: формирование лёссовых грунтов.
• Почвенно-элювиальная гипотеза — гласит, что процесс накопления минералов может происходить любым путём, а формирование свойств происходит вследствие выветривания и почвообразования.