ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

 Плейстоценовые флювиогляциальные отложения

Немного более половины количества песка и гравия, используемого в промышленности, добывается из отложений потоков, дренировавших тающие плейстоценовые ледниковые покровы. Отложения такого рода, относящиеся к более ранним стадиям оледенения (небраскской, канзасской, иллинойс- ской), обычно сильно выветрелы, сцементированы или глубоко погребены, вследствие чего их трудно разрабатывать. Поэтому пески и гравий в основном добываются из отложений, относящихся к последней стадии оледенения (висконсинской). Конечно, даже эти более молодые отложения местами погребены под другими осадками, но во многих местах они залегают неглубоко и легко доступны.

Пески и гравий добываются из целого ряда флювиогляциальных отложений различного типа. Местами разрабатываются грубые, плохо отсортированные, сильно косослоистые галечники эскеров (озов), но вследствие сравнительной редкости эскеров и их узкой, извилистой формы обычно разрабатываются отложения других типов. Камы — скопления вод- ноотмученных обломков, которые накапливались в депрессиях на ледниках или между тающими ледниками, также состоят из грубого плохо отсортированного обломочного материала. Во многих районах США камы являются крупными источниками гравия, хотя они могут содержать линзы валунной глины и постепенно сменяться валунной глиной по простиранию. Камы могут встречаться отдельно или группами в местах соединения языков ледников, продвигавшихся из различных направлений, как, например, в северо-восточной части штата Огайо, или, наконец, они могут иметь другие формы нахождения, что зависит от того, как на строении ледника отражались неровности той поверхности, по которой он двигался. В участках, которых не достигали ледники, гравийный материал отлагался талыми водами в долинах. В результате этого образовывались камовые террасы, которые также являются промышленными источниками гравийного сырья.

Талые воды, текущие по долинам, уходящим прочь от ледникового фронта, откладывали осадки, известные как долинные шлейфы. Эти шлейфы сложены довольно хорошо отсортированным, равномерно слоистым материалом на протяжении многих миль, а их мощность составляет несколько десятков футов. Обычно в какой-то мере они уничтожены послеледниковой эрозией и в настоящее время обнажаются на террасах современных долин. Террасовые гравийные залежи этого типа являются важными источниками заполнителей в долинах рек Сайото, Маскингем, Хокинг и других рек в штате Огайо, текущих на юг, и в долинах южного направления в соседних штатах (Bieber, 1950). Там, где земная поверхность была равномерно наклонена от края ледникового поля, потоки талых вод покрывали ее в виде неправильной разветвленной сетки, образуя таким образом отложения зандровых долин. Некоторые гравийные песчаные залежи покрыты толщей валунной глины, отложенной при более поздних подвижках ледника. Эти валунные глины делают месторождения трудно распознаваемыми и трудно оцениваемыми; кроме того, они образуют вскрышу, которая должна быть удалена при разработке любых гравийных залежей. Несмотря на присутствие в некоторых случаях поверхностного слоя валунной глины, отложения зандровых долин все же представляют собой крупные источники промышленных песков и гравия. Для этого вида типично месторождение, расположенное на ровной поверхности южной части острова Лонг-Айленд, которое было источником заполнителя бетона для строительства нью-йоркского метрополитена в течение многих лет.

В таких районах, как западная часть штата Нью-Йорк, где выходы коренных пород расположены поперек направления движения ледника, в конечные стадии оледенения обычно образовывались подпруженные ледниками озера талых вод. В эти озера впадали реки, несущие большое количество обломочного материала, и здесь образовывались дельтовые отложения. Эти отложения не трудно обнаружить, если геолог достаточно хорошо знаком с историей деятельности ледника и имеет в руках топографическую карту, но дельтовые отложения обычно весьма изменчивы по составу. Смена источников материала, переносимого потоками, и изменения несущей силы потоков приводили в результате к тому, что в одной и той же дельте накапливались слои сцементированного загрязненного песка, чистого крупнозернистого песка, гравия с высоким содержанием известняковых галек, мощные слои мелкозернистого песка с глинистыми частицами и всевозможные промежуточные между этими породами разности.

Изменение уровней озер местами приводило к образованию сложных дельт, т. е. дельт, наложенных одна на другую. Невин (Nevin, 1929) описал дельту в округе Каттарогес в западной части штата Нью-Йорк длиной 4 мили, шириной 0,25—0,5 мили и мощностью по меньшей мере 135 футов. Это дельтовое образование содержит около 60% гравия и 40% песка. В штате Нью-Йорк больше всего песка и гравил добывается из плейстоценовых дельтовых отложений.

Состав флювиогляциальных гравийных отложений обусловлен в основном типами пород, которые разрушал продвигавшийся ледник. Например, еще до того, как ледник достиг южной части штата Мичиган, он на протяжении более 200 миль эродировал осадочные породы мичиганского бассейна. Вследствие этого в образовавшихся гравийных залежах преобладают обломки осадочных пород, особенно известняков и доломитов.

В гравийных залежах западной части штата Огайо обломки силурийских доломитов преобладают над обломками известняков, а по направлению от центральной части штата Огайо на восток к западной части штата Нью-Йорк среди гравийных обломков больше девонских известняков, чем доломитов. Гравийные породы на юге центральной части штата Нью- Йорк содержат много сланцев, тогда как гравийные залежи в восточной части этого штата содержат много обломков гранитов, происходящих из района гор Адирондак. Гравийные отложения сложены почти нацело обломками криптокристаллических пород, снесенных из района нагорья Нью-Инг- ленд.

Следует отметить, что районы США, подвергшиеся деятельности ледников, т. е. северо-восточные штаты и штаты Среднего Запада, также имеют сильно развитую промышленность. Здесь существует большая и непрерывная потребность в заполнителях бетона и разрабатывается несколько сот месторождений.

Пески и гравий добываются повсюду из любых типов отложений, рассмотренных выше. Не следует думать, что выгоднее разрабатывать месторождения лучшего качества; большая стоимость перевозки сырья резко ограничивает экономически приемлемые расстояния от месторождения до потребителя. Например, хотя в центральной и южной частях штата Огайо имеются значительно лучшие по качеству пески и гравий в отложениях долинных шлейфов, они настолько далеко расположены от потребителей, что не могут быть использованы в промышленном районе Кливленд — Акрон — Янгстаун; поэтому там используются заполнители худшего качества, добываемые из камовых пляжных отложений и даже из отложений песчанистой валунной глины, которые расположены ближе к потребителям (Smith, 1949).