Лессы

Проблема лёссовых пород или лёссов, уже более ста лет обсуждается геологами, почвоведами, географами, археологами, строителями, мелиораторами. Этот интерес обусловлен широким распространением лёссовых пород, неясностью их происхождения и такими неблагоприятными в строительном и гидромелиоративном отношении особенностями, как интенсивное размокание в воде и высокая просадочность (способность породы к сильному уплотнению при промачивании ее водой под действием собственного веса или внешней нагрузки). Кроме того, благодаря специфическим свойствам и наличию больших запасов питательных веществ, лёссовые породы являются хорошим субстратом для развития черноземов и сероземов, то есть почв, отличающихся высоким плодородием.
Уже в глубокой древности людям была хорошо известна странная порода светло-палевого цвета, часто выходящая на поверхность террасовых уступов речных долин, заполняющая многочисленные межгорные впадины или залегающая в виде мощных покровов на других отложениях. Местное население знало, что эти породы в сухом состоянии обладают высокой прочностью и способны держаться в вертикальных откосах (рис. 1).
Однако при попадании на них воды в течение минуты происходило полное разрушение породы, казалось, что она растворяется на глазах. Такие явления многократно наблюдали и жители долины Рейна в Германии. По этой причине, как считает А.К. Ларионов, данные породы были названы лёссами (от немецкого слова “losen”, растворяться).
Существует и другое мнение. Так, Н.И. Кригер отмечал, что слово лёсс близко по значению немецкому слову “lochter” – “рыхлый”, “зыбкий”. Обе приведенные трактовки термина “лёсс” близки к истине, так как это действительно рыхлая и легко размокаемая порода.
Некоторые авторы, например, Г.А. Мавлянов, Е.М. Сергеев и другие считали, что основным диагностическим признаком лёсса является его просадочность. В некоторых случаях просадочные деформации в лёссовых породах могут достигать нескольких метров и приводить к катастрофическим последствиям....

Среди многих загадок четвертичного периода одна связана с необычайной горной породой — лёссом. Лёсс встречается только в отложении четвертичного периода и образует слои мощностью до 150 метров.
В недавно вышедшей солидной научной монографии, посвященной лёссу, сказано: «Едва ли можно сейчас высказать какое-либо мнение о происхождении лёсса, не приобретая этим себе многочисленных научных противников. До сих пор среди исследователей нет согласия по многим основным вопросам лёссовой проблемы».
Лёссом геологи интересуются уже полторы сотни лет. Ему посвящены тысячи научных работ. И — «нет согласия»! В чем же дело? У лёсса несколько особенностей.
В нем порой больше воздуха, чем твердого минерального вещества. Как говорят геологи, у лёсса очень высокая пористость. Поры видны невооруженным глазом.
Толщи лёсса не обнаруживают заметной слоистости. Этим они напоминают донные морены. Но если морены содержат в себе и микроскопические глинистые частицы, и метровые валуны, то лёсс исключительно однороден. Он растирается в пудру, в порошок, потому что он почти сплошь состоит из пылеватых частиц диаметром в сотые доли миллиметра. В породе содержится до семи процентов известковых частиц.
Проблема лёссов, возникшая более ста лет назад, все еще существует и далека до полного разрешения. Тем не менее, сейчас можно говорить о различных условиях происхождения лёссов и о весьма сложной и многофакторной природе их просадочности.
Во многом просадочность лёссов может объясняться формированием в них особой лёссовой структуры. Последующее углубленное изучение тончайших особенностей структуры лёссовых пород, по-видимому, и является ключом к разгадке проблемы лёссов. Решение этой проблемы позволит достичь существенного прогресса в создании эффективных методов борьбы с просадочностью лёссовых пород, что повысит надежность строительства и исключит возможность разрушения возводимых на этих породах инженерных сооружений.