ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

 

 Месторождения песка и гравия

 

 

Месторождения гравия образуются главным образом в результате деятельности крупных быстротекущих потоков. Ветер может перемещать пески, но не способен передвигать гальки. Ледники обладают громадной' движущей силой, но они не обладают сортирующей способностью, и, кроме того, в результате их деятельности образуются скопления самых различных обломков размером от глинистых частиц до валунов. Волны могут накапливать или перемывать осадки гравийного размера, но их сфера деятельности ограничивается узкой полосой вдоль береговой линии. Только текучие воды перемещают и накапливают большие массы материала песчаного и гравийного размеров.

 

Быстротекущие потоки не только перемещают природный обломочный материал, но размалывают и отмучивают его. При этом обломки мягких пород измельчаются и вымываются, и в конечном счете накапливаются только обломки прочных, плотных пород. Кроме того, обломки обычно приобретают окатанность.

 

Большинство крупных месторождений песка и гравия образовалось в результате:

 

1)        деятельности современных потоков или ранее существовавших на их местах рек, которые текли с более высоких уровней почти в тех же направлениях, и

 

2)        деятельности водных потоков ледникового происхождения, которые размывали плейстоценовые ледниковые отложения. Другие источники песчано-гравийного сырья, имеющие местами большое значение, но играющие небольшую роль по сравнению с другими месторождениями этого сырья в США,— это пляжные и дюнные отложения, поднятые морские террасы, морены, делювий, хвосты, получающиеся при отмывке золота драгой, дробленые песчаники и конгломераты и месторождения различных элювиальных пород.

 

Современные аллювиальные отложения

 

Пески и гравий в районах современных потоков встречаются в виде наносов, русловых залежей, террас и аллювиальных конусов выноса. Поскольку эти отложения образуются в потоках, которые являются или были многоводными и имеют или имели крутой сток, обычно они расположены вблизи горных областей. Тесная пространственная связь эксплуатирующихся крупных месторождений этого типа и крупнейших потребителей песчано-гравийного сырья лучше всего видна в штате Калифорния (Gay, 1957), где песка и гравия добывается больше, рем в любом другом штате. Основная масса этих полезных ископаемых добывается из отложений потоков, которые дренируют Береговой хребет, горы Сьерра-Невада и другие горные массивы. Многие потоки сухие или почти сухие в течение большей части года, так что залежи гравия можно легко разрабатывать, а работы по вскрытию месторождений часто сравнительно просты. Некоторые из этих месторождений в настоящее время затапливаются сезонными высокими водами.

 

Третья часть калифорнийской продукции гравия приходится на округ Лос-Анжелес, где гравий добывается в сухих руслах рек Сан-Габриель в долине Сан-Габриель и Биг-Туджан- га в долине Сан-Фернандо. Эти потоки текут с гор Сан-Габриель; гравийный материал был отложен главным обрязом паводковыми водами (Gay, Hoffman, 1954). Постепенные миграции русел в период от позднетретичного времени до настоящего времени, а также поднятие горных сооружений привели в результате к накоплению залежей гравия, мощность которых исчисляется сотнями футов на участках шириной в несколько тысяч ярдов и протяженностью несколько миль. Гравийные породы этих месторождений грубослоистые и плохо отсортированные. Однако такие залежи гравия ценны, поскольку в них содержится только 1 % алеврита и частиц меньшего размера. Обломки представлены главным образом изверженными и метаморфическими породами, чаще диоритами и диоритовыми гнейсами. В песчаной фракции гравийных пород много полевого шпата.

 

Главным источником заполнителя в районе залива Сан- Франциско является аллювиальный конус выноса реки Аламеда-Крик, которая течет в западном направлении и дренирует Береговой хребет юго-восточнее Окленда. Этот конус выноса представлен грубослоистыми песками и гравием, сложенными полуугловатыми обломками. Мощность их по меньшей мере 1 тыс. футов, но уровень грунтовых вод находится на глубине 1вО футов, что ограничивает глубину разработки этого месторождения (Davis, 1950). Много песка и гравия добывается из аллювиальных конусов выноса с противоположной (восточной) стороны Берегового хребта и еще далее к востоку из террас, наносов и русловых отложений реки Станисло и других, текущих на запад с гор Сьерра-Невада. Как и следовало бы ожидать, состав галек в месторождениях этих двух районов совершенно различен. Галечники в конусах выноса, окаймляющих Береговой хребет, сложены главным образом метаграувакками, кремнистыми породами и жильным кварцем, образовавшимся за счет пород францисканской (верхнеюрской?) формации, тогда, как гальки в конусах выноса с восточной стороны хребта представлены главным образом жильным кварцем, метаосадочными кварцитами, зеленока- менными породами и гранитами, происходящими из района гор Сьерра-Невада (Clark, 1955).

 

Только что описанные месторождения, как и многие другие месторождения в штатах Тихоокеанского побережья, расположены в пределах достижимости главных потребителей, и они поддерживают развитие крупной промышленности. Однако месторождения песка и гравия в других горных районах США расположены слишком далеко от густо населенных центров, и поэтому они поставляют сырье только для немногих постоянных заводов. На этих месторождениях добыча производится в небольших карьерах, снабженных портативным и полупортативным оборудованием для получения заполнителей для дорожного строительства и других целей местной промышленности.

 

Временами возникает большая потребность в заполнителе, особенно при строительстве бетонных дамб; в этом случае необходимы тысячи тонн песка и гравия поблизости от места строительства. Песчано-гравийные осадки намывных, русловых, террасовых отложений и отложений конусов выноса использовались при сооружении таких плотин, как, например, плотины Хувер, Паркер, Дейвис на реке Колорадо, Кортес и других на реке Норт-Платт в штате Вайоминг, Каньон-Ферри на реке Миссури в штате Монтана, а также ряда плотин, построенных на реке Теннесси и ее притоках. Гравийные осадки из отложений перечисленных крупных рек, дренирующих участки суши в несколько тысяч квадратных миль, сложены обломками самых разнообразных пород. Заполнители, добывающиеся из отложений реки Колорадо в окрестностях плотины Хувер, хотя они и разнородны по составу, использовались при строительстве этой плотины и имели удовлетворительные каЧеств?. Однако ниже этой плотины река пересекает серию пород, представленных преимущественно вулканическими образованиями, и поэтому гравийные осадки, использовавшиеся при строительстве плотины Дейвис, расположенной в 67 милях ниже по течению плотины Хувер, содержат так много обломков пород, способных к щелочной реакции с цементом, что необходимо было применять низкощелочной цемент и пуццолановые добавки для того, чтобы предотвратить щелочную реакцию заполнителя с цементом в бетоне. Еще ниже по течению реки Колорадо в нее впадает река Билл-Вильямс, которая вносит большое количество обломков андезитов и риолитов, способных к щелочной реакции. Поэтому здесь на плотине Паркер и двух других, расположенных поблизости, при строительстве которых использовался бетон на местном заполнителе и обычном цементе, в течение двух лет после укладки бетона резко проявлялись разрушения, вызванные щелочными реакциями (Rhoades, 1950). Геологическое и географическое распространение в западных штатах песков и гравия, способных к щелочной реакции, хорошо описано в иллюстрированном обзоре Холланда и Кука (Holland, Cook, 1953).

 

Спэйн и Роуз (Spain, Rose, 1938) проанализировали гравийные отложения реки Теннесси и определили, что различные потоки приносят: 1) кремни из кембро-ордовикских доломитов, миссисипских известняков и меловых галечников; 2) кварциты из пидмонтских серий пород из западной части штата Северная Каролина и 3) песчаники из пенсильванских формаций плато Камберленд. Как показали испытания, эти материалы в качественном отношении распределяются следующим образом: кварцит, прочный кремень, выветрелый кремень, песчаник.

 

Террасовые гравийные отложения обычно встречаются вдоль многих потоков вне горных районов, т. е. тех потоков, которые в настоящее время не транспортируют гравийные частицы". Такие террасы особенно обычны на равнинах, расположенных у побережий Атлантического океана и Мексиканского залива. Эти залежи образовались в третичное или раннечетвертичное время, когда реки текли с более высоких уровней и были более крупными, чем в настоящее время. В качестве типичных примеров таких образований можно привести террасовые отложения вдоль некоторых плесов реки Колорадо ниже Остина в штате Техас, где гравийные осадки представлены главным образом обломками гранитов, гнейсов и кристаллических сланцев, привнесенных с докембрийского ядра поднятия Льяно,

 

 

 

 Смотрите также:

 

Песок. Типы добычи песка, гидромеханический способ

Это либо песчаные, либо песчано-гранитные места добычи. По условиям месторождений залежей песка, как и остальных полезных ископаемых, подразделяются на такие типы карьеров
ПРИРОДНЫЕ ПЕСОК, ГРАВИЙ И ЩЕБЕНЬ - себестоимость песка, гравия...

 

щебень. РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОБРАБОТКА...

Различают карьеры коренных месторождений, в которых разрабатывают сплошные массивы горных пород, например граниты, известняки и др., и карьеры рыхлых горных пород (разработка песка, гравия, валунного камня). Карьеры делятся на два основных типа

 

ДОБЫЧА ПЕСКА. Экскаваторы-драглайны, многоковшовые...

Природный песок добывается в песчаных и песчано-гравийных карьерах.
По условиям залегания месторождений песка, как и других полезных ископаемых, карьеры подразделяются на косогорные, равнинные и водные.

 

ПРИРОДНЫЕ ПЕСОК, ГРАВИЙ И ЩЕБЕНЬ - себестоимость песка...

Так, при разработке песчано-гравийных месторождений помимо песка и гравия для бетонов могут добываться попутно мелкий песок для
карьере (малая себестоимость в карьере, но большие транспортные расходы) или разработка местных небольших месторождений...

 

ГРАВИЙ. Добыча и фракционирование гравия. Гирационные...

Массовая доля гравия в песчано-гравийных смесях составляет в среднем 30 ... 40%. Основные принципы организации карьеров и добычи песчано-гравийной смеси мало отличаются от описанных выше способов разработки месторождений песка.