Հողի տեսակները և հողի ծագումը

Հողային մեխանիկայում տարբերում են հողի երեք հիմնական տեսակ՝ չկապված, կապված և օրգանական ծագման հողեր։ Բացի այդ, գոյություն ունեն նաև ապարներ, սակայն դրանք չեն ուսումնասիրվում հողային մեխանիկայում, այլ ապարների մեխանիկա գիտական ոլորտում։

Կախազերծ հողեր

Չկապակցված կամ ոչկոհեզիվ հողերը այն հողերն են, որոնց բաղադրիչները կապված չեն որևէ կապակցող նյութով։ Չոր վիճակում, երբ դրանք խոնավության ազդեցության տակ չեն, չկապակցված հողի կոշտ բաղադրիչները լիովին ազատ են հողային զանգվածում, և նրանց միջև կա միայն շփում, որը կոչվում է ներքին շփում։ Չկապակցված հողերին են պատկանում՝

• Բլոկներ, հատիկի չափ 200 – 2000 mm
• Կոպիտ քար, հատիկների չափը՝ 60 – 200 mm
• Խիճ, հատիկների չափը 2 – 60 mm
• Ավազ, հատիկների չափը 0,02 – 2 mm
• Փոշի, հատիկի մեծ. 0,002 – 0,02 mm.

Նշվում է, որ փոշու ֆրակցիան երբեմն կոչվում է մուլջ (անգլ. silt, գերմ. Schluff)։ Սակայն, քանի որ մեզ մոտ մուլջը նշանակում է օրգանական ծագման հողի որոշակի տեսակ, այս անվանումը նշված ֆրակցիայի համար կարող է թյուրիմացություն առաջացնել։

Նկ. 1 - Ավազոտ հող

Կապակցված հողեր

Կապված կամ կոհերենտ հողեր են այն հողերը, որոնց պինդ բաղադրիչները միմյանց կապված են կոհեզիայով։ Կոհերենտ հողերը կարող են ունենալ շատ անկայուն ֆիզիկական հատկություններ, որոնք հեշտությամբ փոխվում են ջրի ազդեցությամբ։ Կապված հողերին են պատկանում այն հողերը, որոնք պարունակում են 0,002 mm‑ից փոքր չափի պինդ բաղադրիչներ։ Հողը, որը հիմնականում պարունակում է 0,002 – 0,0002 mm չափի բաղադրիչներ, կոչվում է կավ, իսկ եթե այդ բաղադրիչների չափը 0,0002 – 0,00002 mm է, ապա այն կոչվում է կոլոիդային կավ։

Բնության մեջ մաքուր կավը հազվադեպ է հանդիպում, առավել հաճախ այն խառնված է այլ բաղադրիչների հետ, ինչպիսիք են ավազն ու փոշին, ինչը կոչվում է կավավազ․ կրիաքարի հետ կավը կոչվում է մառնային կավ (մառն), իսկ մագնեզիումով կավը՝ uma։ Սովորաբար ընդունվում է, որ ավելի քան 50% կավային բաղադրիչներ պարունակող հողը կոչվում է ճարպային կավ կամ պարզապես կավ, մինչդեռ 50%-ից պակաս կավային բաղադրիչներ ունեցող հողը կոչվում է կավային հող։ 5%-ից պակաս կավային բաղադրիչներ պարունակող հողը համարվում է ոչ կոհերենտ հողի հատկություններ ունեցող։

Ամենաարագ և ամենապարզ եղանակը՝ գնահատելու, թե որ խմբին է պատկանում որևէ հող, նմուշը չորացնելն է և փորձելը այն մատների միջև մանրացնել։ Չկոհերենտ հողերը անմիջապես փլվում են։ Կավային հողերը մատների տակ մանրանում են ավելի փոքր կտորների, իսկ կավը դառնում է գրեթե քարի պես կարծր։

Նկ. 2 - Կավային հող

Օրգանական ծագման հողեր

Այս հողերը կազմված են մեծ մասամբ օրգանական կամ բուսական նյութերից՝ կավային և այլ բաղադրիչներով։ Օրգանական բաղադրիչների պարունակության պատճառով այս հողերը շատ անկայուն են և ուժեղ կլանում են ջուրը, հետևաբար անկայուն են և չեն կարող ծառայել ո՛չ որպես կրող հող, ո՛չ որպես նյութ հողային կառույցներ պատրաստելու համար։ Այս հողերին են պատկանում հումուսը, մուլջը և տորֆը։

Հումուսը բերրի հող է, որը գտնվում է երկրակեղևի մակերեսային շերտում՝ սովորաբար մի քանի դեցիմետր հաստությամբ։ Այն բաղկացած է օրգանական և հանքային նյութերի խառնուրդից՝ բազմաթիվ բակտերիաներով։ Հողային պատվարի, ճանապարհների երթևեկելի մասի և նմանատիպ հողային աշխատանքների կատարման ժամանակ, ինչպես նաև հողային կառույցների համար նյութի քարհանքում փորելիս, պետք է փորել և հեռացնել հումուսի ամբողջ շերտը, որը կարող է օգտագործվել միայն ջրով լվացումից հողային թեքություններն պաշտպանելու համար։

Sl. 3 - Հումուս

Տիղմը բաղկացած է օրգանական նյութերի խառնուրդից՝ շատ մանր մասնիկների տեսքով, և միներալ նյութերից, ինչպիսիք են կավը, փոշին և ավազը։ Այն հանդիպում է նախկին գետերի և լճերի հատակին։

Տորֆը բաղկացած է մեծ քանակությամբ բուսական և օրգանական նյութերից՝ մանրաթելերի ձևով, ավելի փոքր քանակությամբ հանքային նյութերով։

Հողի ծագումը

Եթե երկրակեղևի միջով հատում կատարեինք, կպարզեինք, որ այն առավել հաճախ բաղկացած է մակերեսային հողից՝ փոքր հաստության հումուսային շերտից, ապա ստորերկրյա հողից, որը բաղկացած է մեկ կամ մի քանի շերտերից՝ տարբեր կազմով և տարբեր հաստություններով, և վերջապես՝ կարծր ապարից։ Մակերեսային հողը հիմնականում առաջացել է բուսական և օրգանական նյութերի քայքայումից, իսկ ստորերկրյա հողը՝ կարծր ապարի քայքայումից։

Կոշտ ապարի քայքայումը տեղի է ունենում մթնոլորտային ազդեցությունների կամ հրաբխային գործողության հետևանքով։ Մթնոլորտային ազդեցությունները կարող են լինել մեխանիկական կամ քիմիական։ Եթե կոշտ ապարի քայքայման գործընթացը հանքանյութերի միացումն է թթվածնի հետ, ապա դա օքսիդացման հետևանքով քայքայումն է, իսկ եթե ջրի հետ է միացում, ապա դա հիդրատացման հետևանքով քայքայումն է։ Հրաբխային գործողությունը քիմիական է։ Մեծ ջերմության հետևանքով կոշտ ապարը վերածվում է հրաբխային մոխրի։

Կոշտ ապարի քայքայման և դրա հողի վերածվելու գործընթացը կարող է լինել տեղում՝ «in situ», կամ տեղափոխմամբ։ Քայքայված մասերի տեղափոխումը կատարվում է ջրով, որի դեպքում առաջանում են ալյուվիալ հողեր, քամով, երբ առաջանում են էոլյան հողեր, կամ սառույցով, երբ ձևավորվում են սառցադաշտային հողեր։ Քայքայված բեկորների ու մանրուքների տեղափոխման ընթացքում դրանք հետագայում մանրանում են հարվածների, շփման և լվացման հետևանքով, որոնց ենթարկվում են տեղափոխման ընթացքում։ Այդ ազդեցության հետևանքով կոտրված կտորների եզրերը կլորանում են, նոր մանրուքները մանրանում են, նրանց եզրերն էլ կրկին կլորանում են և այդպես շարունակ՝ մինչև տևում է տեղափոխումը։ Կոշտ բաղադրիչների չափն ու ձևը կախված է ապարի ամրությունից, տեղափոխման երկարությունից, տեղափոխման տեսակից և այլն։ Այդ պատճառով հողի մեջ կոշտ մասնիկների ձևը շատ տարբեր է՝ կլոր, օվալաձև, սուր կամ կլորացված եզրերով, եռանկյուն և այլն։ 0,02 – 0,002 mm չափի կոշտ բաղադրիչները, որոնց ֆրակցիան հողամեխանիկայում կոչվում է փոշի, հիմնականում կլոր կամ օվալաձև են։ 0,002 mm-ից փոքր չափի այսպիսի բաղադրիչները, որոնց ֆրակցիան կոչվում է կավ, թեփուկաձև են։ Ավազի, խիճի և կլորաքարի ավելի խոշոր մասնիկները կարող են ունենալ տարբեր ձևեր՝ խորանարդաձև, կլորացված, թիթեղաձև և այլն։ Խորանարդաձև մասնիկները ավելի դժվար են փոխում իրենց ձևը, թիթեղաձևերը՝ ավելի հեշտ։ Այդ պատճառով հիմնականում թիթեղաձև մասնիկներից կազմված հողերը կարող են հեշտությամբ փոխել իրենց կազմը։

Նշվում է, որ որոշ հողեր, որոնց ձևավորումը լրիվ ավարտված է, երբեմն հետագայում ծածկվում են նոր նստվածքներով, այնպես որ նախկինում արդեն ձևավորված հողը մնում է խորքում, մինչդեռ նոր նստվածքի վրա ձևավորվում է մեկ այլ հող, որը պարտադիր չէ, որ որևէ կապ ունենա նախորդի հետ։ Այդպիսի նախկինում ձևավորված և հետագայում նոր նստվածքով ծածկված հողը կոչվում է թաղված հող։ Սրանք ամենից հաճախ մշակված հողեր են, որոնք մշակվել են, ապա ծածկվել են քամու կողմից բերված լյոսային փոշու նստվածքներով, սակայն նստվածքները կարող են նաև գետային լինել։ Թաղված հողը ճանաչվում է մուգ գույնով, և այդպիսի հողաշերտերը կարող են լինել մի քանիսը, եթե այդ գործընթացը բազմիցս կրկնվել է։

Ալյուվիալ հողեր

Ալյուվիալ հողերը առաջանում են ջրի միջոցով տեղափոխման ընթացքում պինդ մասնիկների նստվածքից։ Նստվածքը կախված է մի քանի գործոններից, որոնցից ամենակարևորներն են ջրային հոսքի արագությունը, տեղափոխվող բաղադրիչների խոշորությունը և այլ բաղադրիչների պարունակությունը, օրինակ՝ աղեր, կրաքար և այլն։ Ջրային հոսքի մեծ արագությունների դեպքում նստում են միայն խոշոր բաղադրիչները, մինչդեռ մանրերը չեն նստում, այլ տեղափոխվում են առաջ։ Այդ պատճառով ավելի խոշոր պինդ բաղադրիչները նստում են ջրային հոսքի վերին մասում՝ աղբյուրին ավելի մոտ, որտեղ հոսքի արագությունը մեծ է։ Ջրային հոսքի արագության նվազման հետ նստում են ավելի ու ավելի մանր բաղադրիչները։ Անշարժ ջրում՝ առանց հոսքի, որպես կանոն նստում են ամենամանր պինդ բաղադրիչները։ Ամենուր, որտեղ տեղի է ունենում ջրային հոսքի դանդաղեցում, առաջանում են մեծ նստվածքներ, ինչպես օրինակ՝ հեղեղված տարածքում՝ գետի հունից ջրի դուրս գալու ժամանակ, ապա՝ գետերի գետաբերաններում, ամբարտակների առջև և այլն։

Կոլոիդային կավի շատ մանր մասնիկների նստեցումը կարող է շարունակվել անսահման երկար ժամանակ՝ էլեկտրաքիմիական ազդեցության պատճառով, որը առաջանում է ջրի մեջ ընկղմված՝ 0,0002 mm-ից փոքր չափերի մանր մասնիկների միջև։ Այդ դեպքում պինդ մասնիկները իրենց վրա կրում են նույն նշանի էլեկտրական լիցք (բացասական), ինչի պատճառով նրանք միմյանց վանում են և հեղուկ զանգվածում շարժվում են այնքան ավելի մեծ արագությամբ, որքան ավելի փոքր են։ Դրանք Բրաունի շարժումներ են։ Այդ շարժումների պատճառով ջրում պինդ մասնիկների նստեցումը զգալիորեն դանդաղում է և կարող է տևել անսահման երկար ժամանակ։

Նկ. 4 - Ալյուվիալ հող

Էոլային հողեր

Էոլային հողերը առաջանում են քամու միջոցով պինդ մասնիկների նստեցմամբ։ Տարբերում են էոլային հողի երկու տեսակ՝ լյոս և դյուններ։ Լյոսը բաղկացած է մոտ 0,05 mm կամ մի փոքր ավելի փոքր խոշորության պինդ մասնիկներից, որոնք միմյանց կպած են կալցիումի կարբոնատով։ Այդ պատճառով, երբ չոր վիճակում է, լյոսն ունի մեծ ամրություն։ Լյոսային կտրվածքները կարող են պահպանվել ուղղահայաց կողմերով շատ մեծ բարձրությունների դեպքում։ Սակայն, եթե լյոսը ավելի ուժեղ թրջվի, կորցնում է իր ամրությունը և հեշտությամբ շարժվում է։ Հայտնի են Բելգրադի մոտ գտնվող Բեժանիական լյոսի հանքածածկերի դեպքերը, որոնք ուղղահայաց կողմերով պահպանվում են 20m-ից ավելի բարձրությունների վրա։ Սակայն այն հատվածներում, որտեղ բնակավայրեր են կառուցվել եզրերի մոտ, ինչպես օրինակ Զեմունի Չունարսկա փողոցի դեպքում, որտեղ օգտագործված ջրերի թափման հետևանքով լյոսային սարահարթի հենց եզրի մոտ տեղի է ունենում շարունակական թրջում, լյոսային լանջերը փլվում են, և եզրի մոտ լյոսային հողի կայունությունը վտանգվում է։

Dine-երը քամու կողմից տեղափոխված չկապակցված ավազից կազմված շարժուն բլրակներ են։ Քամու ազդեցությամբ այդ բլրակները արագ ցրվում և կրկին ձևավորվում են, ինչի պատճառով դրանք վտանգ են ներկայացնում՝ տներն ու տրանսպորտային միջոցները ծածկվելու և փլուզվելու առումով։

Նկ. 5 - Էոլյան հող

Սառցադաշտային հողեր

Սառցադաշտային հողերը առաջանում են պինդ հողի մասնիկների սառույցով տեղափոխման արդյունքում։ Սառցադաշտային հողերը կազմով տարբերվում են ալյուվիալներից, քանի որ բաղկացած են մոտավորապես նույն խոշորության պինդ մասնիկներից՝ խոշոր քարերից, մանրախճից (մորենա) կամ ավազից, որոնք մնացել են սառույցի հալումից հետո։ Նախկին սառցադաշտային լճերի շերտերում առկա է սառցադաշտային կավավազ։

Պատկ. 6 - Սառցադաշտային հող