Бесконечное разнообразие грунтов

Как-то древнегреческого философа Сократа спросили, кто самый великий ваятель прекрасного? Ни на секунду не задумавшись, он ответил: «Природа». Да, природа непрерывно создает новые формы и разрушает старые. Поэтому вечный процесс образования и превращений магматических, осадочных и метаморфических пород в конечном счете порождает бесконечное разнообразие грунтов.

Для того чтобы в них разобраться, их нужно классифицировать. В науке вообще нельзя обойтись без строго продуманной классификации предметов и процессов. Понятно, что и в грунтоведении должна существовать серьезно обоснованная система разделения грунтов. Было сделано много разных предложений и классификационных схем. С течением времени они все более и более совершенствовались и обосновывались. Свою лепту внесли такие выдающиеся советские ученые, как Ф."П. Саваренский и Е. М. Сергеев, В. А. Приклонскнй, В. В. Охотин, М. М. Филатов и многие другие.

Первое, что бросилось в глаза исследователям, это существование среди массы пород двух больших групп: прочных (скальных) и рыхлых грунтов. Главной особенностью скальных грунтов является присутствие в них жестких связей между частицами. Поэтому их назвали «породами с жесткими связями». Рыхлые же грунты либо вообще не обладают связями между частицами, либо эти связи слабые. Но этого оказалось, конечно, недостаточно.

Поэтому, следующей важной ступенью в развитии классификации явилось выделение генетических типов (по происхождению). Так, среди скальных грунтов с жесткими связями были выделены магматические, метаморфические и осадочные породы.

Рыхлые грунты (без жестких связей) были также подразделены на осадочные разности и почвы. Но осадочные породы могут образовываться в разных условиях, поэтому нужно было уточнить их генетическое подразделение. Были выделены морские (образовавшиеся в море), речные (их называют также аллювиальными), эоловые (образованные действием ветра), моренные и водно-ледниковые (результат деятельности ледников и талых вод) и другие отложения.

Еще более улучшило разделение обломочных (рыхлых) грунтов выделение среди них двух групп по характеру связей между частицами: несвязных (пески, галечники, гравий) и связных (глинистые, лёссовые). Казалось бы, получено достаточно подробное подразделение грунтов. Но это не совсем так. Например, в природе встречаются самые различные глинистые породы. Сказать только, что это глинистый грунт — еще далеко не достаточно.

Тогда на помощь призвали структурные особенности грунтов. Они были положены в основу одной из первых классификаций рыхлых осадочных грунтов. В ней грунты разделили по содержанию частиц разных размеров. Так появились пески (мелко-, средне- и крупнозернистые), супеси, суглинки (легкие, средние и тяжелые), глины.

Имеются и другие, более подробные подразделения, в которых грунты делятся либо по минеральному составу, либо по каким-нибудь свойствам, например: сжимаемости, влажности, уплотненности и т. д.

Так, все природное многообразие грунтов удалось разделить на классы, группы, типы, виды, разновидности. Если грунтовед определяет, что какой-то грунт: суглинок аллювиальный, средний, гидрослюдистый, в пластичном состоянии, то этого достаточно для того, чтобы предположить, какими могут быть его свойства. Можно сказать, что классификационные определения являются своеобразной «визитной карточкой» грунта.

Описание не будет полным, если не упомянуть о роли возраста грунтов. В геологии известно, что с течением времени меняются рельеф, взаиморазмещение суши и морей, климат, вулканические процессы и многое другое, определяющее условия образования пород. Поэтому если говорят о морских глинах палеогенового возраста, то в определенной степени становятся ясны условия их образования.

В море глины образуются главным образом за счет взвешенных частиц, которые, оседая на дно, постепенно формируют слой или пласт. Образование таких слоев идет очень медленно: за год накапливается не более 1—2 мм осадка. Так как глины формируют толщи, мощность которых измеряется десятками и даже сотнями метров, для их накопления требуются десятки и сотни тысяч лет. За это время происходят изменения течений, возникают поднятия и опускания дна, меняется береговая линия, появляются и исчезают реки. В конечном счете такой пласт глины оказывается как бы летописью геологической истории эпохи его отложения. Вот почему в пределах толщ любых осадочных пород меняются нх состав, строение и свойства как по вертикали, так и по горизонтали.

Часто море отступает, и глина оказывается на континенте. Здесь ее ждут новые «враги» — колебания температуры, изменения влажности, микроорганизмы, корневые системы растений и др. Все они порождают процессы, которые получили название «выветривание грунтов». Под действием этих процессов глина может сильно изменяться. Вот почему не во всех случаях генезис и возраст породы, позволяют   судить  об  ее   современных  свойствах.