Лесс представляет собой уникальную осадочную горную породу. Она обычно залегает неглубоко, прямо под слоем почвы, и отличается характерным светло-желтым или палевым цветом. Главная особенность лесса — его высокая пористость: объем пустот (пор) в нем часто превышает объем твердого минерального вещества. Многочисленные канальца и поры настолько крупные, что многие из них видны невооруженным глазом.
Структура и свойства
Толщи лесса выглядят однородными, без выраженной слоистости. На ощупь он рассыпчатый, так как состоит из мельчайших пылеватых частиц размером в сотые доли миллиметра. Порода содержит до 7% карбонатов (известковых частиц), что легко проверить, капнув на нее соляной кислотой, — лесс начинает «вскипать».
В сухом состоянии лесс достаточно прочен и может образовывать устойчивые вертикальные обрывы, несмотря на то, что его название происходит от немецкого слова, означающего «рыхлый» или «нетвердый». Однако главная опасность этой породы — ее просадочность при увлажнении. Насыщенный водой лесс под нагрузкой (например, от фундамента здания) резко сжимается, что приводит к катастрофическим последствиям в строительстве.
Опасность для строительства и методы борьбы с ней
На сухом лессовом грунте здание стоит надежно. Но достаточно даже небольшой утечки воды из водопровода, чтобы начались проблемы. Вода разрушает тонкие перегородки между порами, порода уплотняется, иногда уменьшаясь в объеме в 2–3 раза. Это вызывает неравномерную просадку фундамента, появление трещин в стенах и может привести к разрушению сооружения.
Строить на лессах можно, но требуется особая осторожность и предварительная подготовка грунта. Один из эффективных методов — термическое укрепление (мелиорация). В толще лесса бурят скважины глубиной 6–8 метров, в которые опускают горелки. Высокая температура спекает лесс, превращая его в прочную, подобную скальной, породу. Таким образом создаются надежные подземные колонны-сваи, на которых и возводится здание.
Происхождение и распространение
Происхождение лесса остается предметом научных дискуссий. Наиболее вероятная теория связывает его образование с эпохами великих оледенений. Сильные ветры, дующие с ледников, переносили огромные массы пыли, которая накапливалась на обширных территориях. Впоследствии эти толщи перерабатывались корнями растений и почвенными организмами.
В России лессовые отложения широко распространены на юге Белоруссии, почти по всей территории Украины, в Северном Предкавказье, на юге Западной Сибири и в Средней Азии. В условиях степного и умеренного климата на лессах формируются очень плодородные почвы, такие как знаменитые черноземы.
Что может сделать юный исследователь?
Для юного краеведа лесс — не только интересный объект для изучения. Выявляя участки его распространения, можно внести практический вклад, предупредив местных строителей о скрытой опасности этого грунта. В полевых исследованиях важно не только нанести на карту зоны залегания лесса, но и измерить мощность его слоя, детально описать разрез, собрать образцы, а также зафиксировать состояние уже построенных зданий и следы возможных просадок.
Важно помнить, что существуют лессовидные породы, внешне похожие на настоящий лесс, но не обладающие его высокой пористостью и, следовательно, лишенные просадочных свойств. Их нужно уметь отличать.