Солончаки

Солончаки это почвы которые содержат в себе в свободном состоянии легкорастворимые соли в количестве более одного процента. Солончаки образуются как правило в результате подтягивания грунтовой воды содержащей растворимые соли к поверхности земли по капиллярам.

Образуются как правило солончаки в результате поднятия по капиллярам содержащей растворимые соли грунтовой воды.эти соли накапливаются в верхних слоях грунта при испарении воды.Часто количество солей бывает очень большим и они накапливаются на поверхности грунта.Солончаки различают по внешним признакам на мокрые и корковые, пухлые и такыровидные.

Мокрые и корковые солончаки образуются на участках которые имеют высокие стояния засоленных грунтовых вод. На поверхность таких участков в сухое время года образовывается солевая корка. Мокрых солончаков относят к категории слабых грунтов и при строительстве объектов на таких грунтах приходится считаться с возможной осадкой грунта.

Фото-1. Такыровидные солончаки

 

Пухлые солончаки образовываются на участках где имеются рыхлые слои которые изобилуют кристаллами солей сульфатов натрия и магния. Такыровидные солончаки покрываются в сухое время года толстой глинистой коркой которая имеет различные трещины и содержит гипс, сульфаты и хлориды.

Почвы в которых как правило процесс иллювиирования коллоидов ярко выражен а в составе преобладают магний и натрий принято называть солонцами.

Для таких видов почв как правило солевой горизонт опущен а максимальное количество растворимых водой солей находятся в нижней части строения профиля, в то время как в верхние горизонты соли практически не наблюдаются.

Образуются солонцы как правило при засоление солончаков в следствии периодического увлажнения почв и наличии в большом количестве натриевых солей.

Различают четыре характерных вида солончаков :

1.Сульфатно-содовое. Встречается в районах лесостепи, состав солей в грунте состоит из углекислого натрия Na2CO3,сернокислый натрий Na2SO4, и кремнекислый натрий Na2SiO3.Это солончаки у которых в  верхних слоев горизонта  содержание солей может быть меньше значения в 0.5-1.0%.

2.Хлоридно-сульфатное.Встречаются в районах степи в котором сульфаты Na2SO4 преобладают над хлоридами NaCl. В верхних слоев горизонта содержание солей составляет 2-3 %.

3. Сульфатно-хлоридные (полупустыни). Хлориды преобладают над сульфатами:сернокислый натрий(Na2SO4),сернокислый магний(MgSO4),сернокислый кальций(CaSO4).В верхних слоях солончаков содержание солей составляет от пяти до восьми процентов.

4.Хлоридное (пустыни).Такие виды солончаков характеризуются преобладанием хлоридов над сульфатами.Встречаются следующие соли в солончаках: NaCl, MgCl2, NaNO3, MgSO4, CaSO4. Количество таких солей в верхних слоях грунта может достигать 25%.

В зависимости от условий образования различают солончаки автоморфные и гидроморфные.

Солончаки автоморфного вида не имеют связи с грунтовыми водами залегающиеся  на глубину более 6 метров. Они разделяются на следующие роды:

1. Литогенные (морские и пестроцветные засоленные породы грунтов а также  четвертичные) с содержанием солей от 2 до 4 % по профилю.

2. Остаточные (реликтовые) или древне-гидроморфные. В эту группу входят гидроморфные опустыненные солончаки которые как правило потеряли связь с грунтовыми водами. Распределение солей в таких грунтах как правило поверхностное и глубоко профильное. Процент содержания солей в первом метре достигает до 4%, ниже 1…2 % и до 15 % в пухлом горизонте.

3. Эолово-бугристые солончаки образующиеся в результате переноса солей ветром.

4. Биогенные или нитратные солончаки образующиеся в результате биологического усвоения азота микроорганизмами содержащиеся в воздухе и в разных органических остатках заключенных в различных породах.

Гидроморфные солончаки способны образоваться при залегании грунтовых засоленных  вод  на относительно близком расстоянии (от 0,5 до 3,0 м) с преобладанием подземных течений восходящего типа. На таких солончаках как правило растительность отсутствует или преобладают следующие виды:

кальцефиты, галофиты, кермек, солянка и другие.

Фото-2. Солончак степной-луговой.

 

Профиль гидроморфных солончаков можно охарактеризовать обильным выделением солей начиная с самой поверхности и признаками оглеения. Как правило наибольшее количество солей можно наблюдать в самом поверхностном верхнем горизонте до 20…30 %. При наличии хлоридно-сульфатном засолении гидроморфных солончаков в верхнем горизонте содержится не более 2 % легкорастворимых солей.

При сульфатно-содовом засолении не более 0,1 %. Соли гидроморфных солончаков наблюдаются чаще всего в виде прожилок, гнездышек или выцветов. При увлажнении гидроморфных солончаков как правило образования солей плохо видны, но при подсыхании резко выделяются белыми пятнами на основном фоне.

Рисунок -1. Строение засоленных почв в профиле

 

а)-солодь; б)-солонец лугово-черноземный; в)-Солончак типичный степной -луговой гидроморфный.

Как видно ( на рисунке -1) в профиле солончаки слабо дифференцированы. Выделяют как правило следующие горизонты:

1. Гумусовый-А,

2. Переходный горизонт АВ,

3. Почвообразующую породу ВС (Вох)

4. Глеевый горизонт- С.

В строение профиля типичных солончаков различают верхний горизонт-(А) у которого мощность может достигать до 10 см для солонцах и солончаков. Для солоди глубина верхнего горизонта может достичь 25 см. Эти горизонты характеризуется скоплением в большом количестве солей и как правило отсутствием гумуса (содержание гумуса незначительное 1-2 %).

Солевая корка у гидроморфных солончаков может достигать до 50 %, а ниже в области АВ встречаются с многочисленными солевыми точками или в виде солевых прожилок. На глубине 40-70 см в пределах горизонта Вm-Вс можно встретить мелкие кристаллы гипса сероватых и желтоватых оттенков. Глубже можно наблюдать мергелистый (шоховый) горизонт с концентрацией кальция более 50 %. В случае когда грунтовые воды залегают на глубину до 2 метров, как правило большая часть этого профиля покрывается оглеением.

В состав горизонта почвообразующих пород -ВС, как правило входят глинистые и тяжелые суглинистые грунты содержащие гипс, карбонаты кальция и легкорастворимые соли, такие как сульфаты, хлориды, бикарбонаты в различных формах ( прожилок, пятен, налетов, корочек и других).

Состав солей в составе таких почв разнообразный, но как правило преобладают хлориды и сульфаты. Могут встречаться также иногда вместе с нитратами. На поверхности горизонтов таких почв можно наблюдать солевые корки содержащие концентрацию солей (до 20 %).

Различают следующие виды солончаков:

луговые, типичные, болотные, шоровые (соровые), грязево-вулканические, приморские, мерзлотные, приморские, вторичные, сазовые, бугристые,вторичные, отакыренные (пустынные).

Солончаки луговые формируются когда грунтовые воды имеют более слабую минерализацию и залегают не глубоко. В степной зоне отчетливо выделяют следующие горизонты:

1. Серый гумусовый или темно-серый( на рисунке -1 -А), отличается комковатым видом и в виде пылевидной  присыпки с выцветами солей.

2. Серовато-бурый на вид комковато-глыбистый горизонт -переходный (на рисунке-1 -АВ). Имеет влажную структуру с признаками оглеения, но при подсыхании становится на вид белесоватым от обилия выцветов солей. В поверхностном горизонте могут содержаться как правило не более 5 % солей. А процентное содержание фульватного гумуса не превышает 1-2 % для полупустынных и пустынных местностях, для степей 5-10%.

Фото-3. Болотные солончаки

Болотные солончаки содержат легкорастворимых солей в большом количестве, как правило выкристализовавшихся на поверхности. Образуются при засолении болотных почв. для болотных солончаков характерно сохранение местами болотной растительности,наличие в отдельных случаях торфяных горизонтов и наличие оглеения по всему профилю.

Принято считать что соровые солончаки (сульфидные) развиваются из-за испарения мелководных русел древних рек и испарения мелководных соленных озер. Также они могут образоваться на дне котловин соленных озер которые периодически высыхают. Для соровых солончаков характерно отсутствие растительности и покрытии поверхности коркой соли. В отдельных случаях могут образоваться корки соли толщиной более 10 см. Такие солончаки относят к непочвенным образованиям.

Приморские солончаки как правило покрыты влажной корочкой из соли, под которой располагаются супесчаные и песчаные слои с ракушками. Такие слои как правило сильно засолены хлоридами и являются оглеенные.

Мерзлотные солончаки отличаются наличием на небольшой глубине водоупором в виде мерзлотного горизонта. Как правило такие виды солончаков сильно засолены сульфатами и хлоридами.

Сазовые солончаки могут образоваться на подгорных равнинах при наличии на небольшой глубине слабоминерализованных грунтовых вод.

Отакыренные солончаки это пустынные солончаки характеризующиеся трещиноватой поверхностью.

Фото-4. Грязево-вулканические солончаки

Грязево-вулканические солончаки развиваются в местах извержения вулканов вследствие выброса на поверхность земли в большом количестве  солевых грязей с большим содержанием серы.

Вторичные солончаки могут образоваться при нарушении правил орошения земель на орошаемых территориях.

Солончаки их агрессивное воздействие на сооружения

Содержание в грунте в значительных количествах водорастворимых солей влияет существенно на их физико-механические свойства.В процессе увлажнения солончаков снижается резко их сопротивление внешним нагрузкам. Так как во время проливных дождей сильно увлажняются верхние слои солончаков и вода проникает достаточно глубоко очень часто откосы выемок или котлованов где проводятся строительные работы сползают вниз.

Содержание солей в грунте агрессивно сказывается на фундамент сооружений даже если они защищены гидроизоляционным слоем.Сернокислый магний и натрий способны разрушать покрытия на основе битума за два или три года. Соли CaCl2 и NaCl считаются мало агрессивными и не разрушают битумные покрытия даже при содержании солей до пяти процентов.

Покрытия из щебня известняковых пород более устойчивые чем покрытия из изверженных пород.Водорастворимые соли которые содержаться в грунте выщелачивают и производят эмульгирование вяжущего на основе битума,вызывая его разрушение. Наиболее устойчивы гидроизоляционные покрытия фундаментов, которые построенные горячим способом с применением вязких битумов.

Учитывая все трудности и затраты при строительстве объектов в солончаках следует искать пути обхода таких участков при строительстве зданий и сооружений.Хорошие результаты при обнаружении таких участков местности дает метод визуального наблюдения или обследования.Как правило на таких участках растет специфические виды растительности такие как солянки,кальцефиты,галофиты и другие виды растений.