1.1.2. Минералогический и химический состав песка.

Генезис песков определяет их минералогический состав. Пс мнению Б. А. Федоровича, все среднеазиатские пески, состоящие более чем из 45 минералов, из которых 28 встречаются в каждом образце, крайне незначительно отличаются в пробах разного возраста и разных районов, за исключением южных районов, сложенных выносами рек Мургаб, Теджен и мелких рек Копет Дата .

По содержанию минералов все виды среднеазиатских песков с точки зрения строительных целей объединены в три основные группы:

  1. желтые барханные (эоловые) и карьерные «коренные» пески мелового возраста, морские пески;
  2. серые слюдистые пески аллювиального происхождения типичные для русел и поймы рек;
  3. пески нормальной крупности конусов выноса горных рек гравийно-песчаные смеси, элювиальные пески и др.

Содержание основных минералов в песках Средней Азии приведено ниже:

Основные минералы в составе песка Содержание основных минералов по массе
  I группа песка II группа песка III группа песка
кварцит 75,0 – 95,0 29,0-48,0 50,0-75,0
кальцит 3,0-4,0 10,0-20,0 5,0-8,0
полевые шпаты 1,0-7,5 0,8-2,5 0,7-5,3
гипс 0,4-1,0 0,3-0,5 -
слюда 0,05-0,09 0,3-1,0 0,2-5,0
прочие 3,30-28,0 13,0-66,0 9,0-35,0

Примечание. Под прочими имеются в виду частицы либо коагломерированные, либо агрегатные, минералогический состав которых не мог быть определен обычными методами.

Колебания содержания отдельных минералов в песках внутри каждой группы обусловливаются некоторым различием генезиса отдельных представителей группы: условиями перемещения и накопления частиц, их сортировкой и т. п.

В литературе отсутствует твердо установленная классификация песков по минералогическому составу, и пески, описанные выше, не представляется возможным отнести к группе кварцевых или полевошпатовых по геологической номенклатуре. Поэтому, не претендуя на всестороннюю оценку, в дальнейшем сохраним принятую в работе терминологию: желтые, серые слюдистые и элювиальные.

Желтые и серые слюдистые пески обладают сравнительно устойчивым минералогическим составом. Процессы выветривания в них протекают в значительно меньшей степени, чем в элювиальных всилу их почти закончившейся природной переработки. • Наиболее показательным признаком, позволяющим определять принадлежность песков к той или иной группе, является содержание в них кварца и кальцитов. Химические элементы, входящие в состав песков, находятся в различных химических соединениях в виде окислов и солей. Данные химических анализов более чем 60 разновидностей песка различных месторождений Каракумов и Кызылкумов позволяют сгруппировать эти пески по содержанию химических соединений в три группы, аналогичные группам для минералогического состава. Химический состав песков Средней Азии приведен ниже:

Основные химические соединения Содержание (%) в пересчете на абс. сухое вещество
  I группа песка II группа песка III группа песка
SiO2 75,0 – 94,0 59,0 - 69,0 62,0 - 70,0
R2O3(FeO2+Ai2O3) 2,6 - 4,2 8,0 - 13,3 5,6 - 9,5
CaO 0,5 - 2,0 2,1 - 2,8 1,7 - 11,0
MgO 0,0 - 0,4 0,2 - 0,6 0,3 - 0,8
SO2 0,10 - 0,80 0,15 - 0,30 0,12 - 0,60
потери 1,5 - 4,0 5,3 - 9,0 2,4 - 4,7

Более стабилизировавшимися по химическому составу являются также I и II группы. Сопоставление химических соединений II и III групп еще раз подтверждает гипотезу о происхождении серых слюдистых песков из продуктов разрушения горных пород, находящихся в верховьях рек Амударьи и Сырдарьи, так как пределы содержания отдельных окислов значительно ближе, чем у I и II или I и III групп. Часто встречающиеся в Каракумах и Кызылкумах промежуточные по цвету пески можно отнести к I или Ц группе по содержанию в них SiO2, CaO, R2O3.

Химический и минералогический составы песков взаимно связаны и являются показателями, характеризующими их генезис, в значительной степени обусловливают строение песка и все его важнейшие свойства.