Глинистые и песчано-глинистые смешанные породы

О терминологии.

Чистые глинистые породы встречаются в при­роде редко, только в корах химического выветривания. С фор­мальной точки зрения это и есть глинистые породы. Вместе с тем термины «глинистые породы» или «песчано-глинистые породы» устойчиво закрепились за породами смешанного состава, состоя­щими из глинистой, пылеватой и песчаной фракций, даже если собственно глинистой фракции в них немного, существенно меньше половины, как, например в суглинках и супесях. Дело в том, что свойства этим породам придают именно глинистые ми­нералы, в то время как песок и пыль влияние на формирование свойств оказывают меньшее.

Гранулометрический и минеральный состав.

Глинистая фракция (частицы <0,002 мм) — это в основном каолинит, монтморил­лонит, глауконит, гидрослюды. Песчаная (0,05—2 мм) и пылеватая (0,002—0,05 мм) фракции — преимущественно кварц. Кроме того, важнейшими компонентами глинистых пород явля­ются вода и органические вещества.

В древних глинистых породах дочетвертичного возраста орга­ника встречается чаще в виде углистых включений, а в четвер­тичных породах — часто в виде растительных остатков. Глинистые и песчаные грунты в этом случае зовутся заторфованными. Вода всегда присутствует в глинистых грунтах. Внешне грунт может вы­глядеть совершенно сухим, кусок глины становится твердым и по­хожим на камень, но некоторое количество воды в нем все равно присутствует. Забегая вперед, скажем, что такая вода называется прочносвязанной. Если воды больше, порода становится сначала пластичной, а потом очень пластичной и влажной на ощупь. Под­робнее виды воды в горных породах рассматриваются в части II « Гидрогеология».

Химический состав.

Напомним, что глинистые минералы отно­сятся к химическому классу силикатов, а кварц является окисью кремния. Этим объясняется применимость глинистых пород при изготовлении силикатных продуктов — кирпича, цемента, кера­мики.

Разновидности глинистых пород.

В соответствии с ГОСТ 25100—2011 грунт глинистый — это связный минеральный грунт, обла­дающий числом пластичности I_p>1. Данный показатель опреде­ляется в лабораторных условиях и изучается в курсе «Грунтоведение». Он представляет собой разность влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: на границе текучести и на границе раскатывания.

Основные связные разновидности — это глины, суглинки и су­песи. Камнеподобная глинистая порода, не размокающая в воде, — аргиллит. Он образуется в результате уплотнения и дегидратации глин. Аргиллиты характерны для складчатых областей и древних отложений платформ. Обычно они рассматриваются как полу- скальная порода.

В отдельных случаях (например, если число пластичности не из­мерялось) допускается классифицирование по содержанию гли­нистой фракции: супеси — от 3 до 10%, суглинки — от 10 до 30%, глины — свыше 30%, глинистые пески — менее 3%.

Считается, что число пластичности лучше отражает свойства глинистых пород, чем процентное содержание глинистой фракции (табл.ниже).

Разновидности глинистых пород

Разновидности глинистых грунтов	Число пластичности Iр, %	Примерное содержание глинистой фракции, %
Супесь Суглинок Глина	1 <1р<1 1<1р<1 1>1	От 3 до 10 От 10 до 30 Свыше 30

Подразделение глинистых грунтов по гранулометрическому со­ставу на легкие и тяжелые, пылеватые и песчанистые разности про­изводится по таблице ГОСТа 25100—2011, которая пришла на смену использовавшейся ранее трехчленной классификации В.В. Охотина.

Классификация глинистых грунтов по гранулометрическому составу и числу пластичности I_p (по ГОСТ 25100—2011)

Разновидность глинистых фунтов	Число пластичности 1р, %	Содержание песчаных частиц (0,05-2 мм), % по массе
Супесь: песчанистая пылеватая	1 ≤Iр<1 1 ≤Iр<1	≥ 50 ≤ 50
Суглинок: легкий песчанистый легкий пылеватый тяжелый песчанистый тяжелый пылеватый	7 ≤Iр< 12 7 ≤ Iр< 12 12 ≤ Iр< 17 12 ≤ Iр< 17	≥40 <40 ≥40 <40
Глина: легкая песчанистая легкая пылеватая тяжелая	17 ≤Iр<27 17 ≤Iр<27 Ip ≥ 27	≥40 <40 Не регламентируется

Кроме того, согласно ГОСТу глинистые грунты подразделяют по наличию крупнообломочных включений на щебнистые, граве­листые, галечниковые и дресвяные.
В соответствии с приведенными классификациями к категории глинистых грунтов следует отнести также лёсс. Действительно, в составе лёсса всегда присутствует глинистая фракция, позволя­ющая измерить его число пластичности и отнести его к глинам, суглинкам или супесям, добавив к названию слово «пылеватый».
По результатам анализов лёссы, встречающиеся на территории России, чаще всего оказываются суглинками. Аналогичным об­разом присваивается название морене — еще одной особенной гли­нистой породе, широко распространенной в центральной и север­ной частях Русской равнины. Морена — неслоистые щебнистые глины, суглинки и супеси ледникового происхождения, характерного красновато-бурого цвета, возникающего за счет боль­шого количества окислов железа. Морены других регионов могут иметь совершенно другие окраски.