геология. Геология. ТВбз-19-1. Бакулев.А.В.. Контрольная работа по дисциплине геология Студент, группы твбз191 Бакулев. А. В зачетной книжки
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
Министерство науки и образования Российской Федерации ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт Заочно-вечернего обучения Контрольная работа по дисциплине геология Выполнил: Студент, группы ТВбз-19-1 / __________ / Бакулев.А.В / № зачетной книжки 18150823 Иркутск - 2021 Задание №1 Опишите минералы, указав класс, химический состав, цвет и цвет черты, блеск, спайность, излом, твердость, стойкость к выветриванию и другие свойства. Указать, в какие горные породы входит минерал, охарактеризовать его значение для строительных свойств пород. (биотит, тальк) Биотит Минерал биотит относится к классу силикатов (подкласс слоистых силикатов) – слюдам. Класс силикатов является наиболее распространенным природным минералом и составляет около 75% массы земной коры, 2,5% – 3% из которых приходятся на биотит. Химический состав биотита очень изменчивый. В нем находят оксиды калия, магния, железа, алюминия, кремния в самом различном процентном соотношении, а также множество примесей, которые включают практически всю таблицу Менделеева. Минерал, представляет собой калий-алюминий-магний-железо содержащую слюду. Цвет биотита черный, бурый, желтовато-коричневый, до коричневато-красного, иногда с оранжевым, зеленоватым и другими оттенками. Черта белая или коричневая. Блеск стеклянный, перламутровый. Просвечивает. Спайность весьма совершенная (в одном направление). Излом ступенчатый до неровного. Твердость 2 – 3. Плотность - 3 При выветривании биотит теряет калий, который замещается молекулами воды, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного, а содержание магния уменьшается. Указанный процесс ведет вначале к образованию гидробиотита, потом вермикулита и, наконец, каолинита. Цвет при этом меняется от почти черного до золотисто-желтого. Как породообразующий минерал биотит в виде вкраплений встречается во многих магматических горных породах. Он так же является важным породообразующим минералом гранитов, гранодиоритов, трахитов. Реже встречается в более основных и очень редко — в основных породах (базальты). Минерал обладает изоляционными свойствами, устойчивыми к высоким температурам, поэтому его предпочитают использовать в радиотехнике и электронике вместо современных синтетических аналогов. Биотит является одной из составляющих вермикулита, который набирает популярность в строительной отрасли для теплоизоляции строений и сельскохозяйственной промышленности для увеличения продуктивности насаждений в качестве микроэлементного удобрения. Тальк Тальк - минерал из класса силикатов, подкласса слоистых силикатов. Содержит примеси Fe (до 2-5%), Al, Са, Мn, Ni. Цвет белый, светло-зеленый, светло-желтый. Черта белая. Блеск стеклянный, жирный, иногда перламутровый. Спайность весьма совершенная (в одном направлении). Излом неровный. Имеет минимальную (1 балл) твёрдость по шкале Мооса — царапается ногтем, поддаётся обработке гипсом. Тальк – кислотоупорный; жирный на ощупь; гибкий, но не эластичный. Происхождение талька связано с метаморфизмом. При этом могут быть задействованы как процессы термометаморфизма, так и гидротермальные процессы (гидротермально-жильные – при заполнении пустот и гидротермально-метасоматические при замещении). Наиболее часто тальк возникает при гидротермальном изменении ультраосновных пород после серпентинизации. Образуется при метаморфизме по доломитам и глинам. Тальк является породообразующим минералом тальковых сланцев и лиственитов. Тальк используют для изготовления огнеупорных материалов, в металлургии, в текстильной, бумажной и химической промышленностях, в медицине. Задание №2 Опишите горные породы, приведенные в таблице 2, как грунты. Укажите их происхождение, минералогический состав, структуру и текстуру. Охарактеризуйте их распространение и условия залегания в земной коре. Определите, к какому классу грунтов они относятся по Гост 25100-2011 «Грунты. Классификация». Дайте характеристику их физико-механические свойств. Укажите, как эти грунты используются в строительстве. (Диорит, филлит, гнейс, ледогрунт) Диорит Происхождение магматическое: при дифференциации магмы основного (габброидного) состава или в результате кристаллизации магмы первоначально кислого состава, частично усвоившей в процессе внедрения вещество пород, богатых железом, магнием, кальцием (габбро, известняки, доломиты и др.). В этих случаях, имеющих гораздо большее распространение, диориты слагают краевые зоны крупных гранитных массивов и по направлению к центру массива сменяются гранитами. Переход совершается постепенно, выражаясь в увеличении количества кварца (кварцевый диорит), в появлении ортоклаза, замене андезина на олигоклаз (грано-диорит). Постепенный переход наблюдается и между диоритом и габбро. Основа диорита – минерал плагиоклаз. Камень диорит обычно состоит из богатого натрием плагиоклаза с меньшим количеством роговой обманки и биотита. Обычно он содержит мало кварца. Это делает диорит крупнозернистой породой с контрастной смесью черно-белых минеральных зерен. Диориты состоят в основном из полевого шпата, плагиоклаза, амфиболов и слюд, иногда с небольшим количеством ортоклаза, кварца или пироксена. Призматически-зернистая структура. Гнейсовидное сложение (текстура) и шлиры (местные скопления темноцветных или светлых компонентов) довольно распространены. Иногда встречается шаровая, реже - миаролитовая текстура. Диорит относится к Скальной группе, подгруппа – магматическая. (Гост 25100-2011 «Грунты. Классификация».) Порода обладает массивной однородной текстурой. Строение — кристаллическое с зернистой структурой. В камне просматриваются частички кристаллов, из которых состоит порода. Диорит имеет зеленоватый оттенок, варьирующийся в зависимости от примесей. Встречаются серо-зеленые, зеленовато-коричневые, изумрудные и буровато-зеленые, дымчатые и пепельные экземпляры. Диорит имеет высокую вязкость, что делает его очень устойчивым к механическим воздействиям. Большинство разновидностей плохо поддается обработке. Основные физико-химические свойства: прочность на сжатие – 155–280 Мпа; показатель отношения поперечного сжатия к продольному (коэффициент Пуассона) – 0,2; сопротивляемость растяжению и деформации – 7,4 Па; средняя плотность – 2,72–2,92 г/куб. см; отсутствие реакции на щелочь и кислоту; после полировки на поверхности образуется жирный блеск. Месторождения породы встречаются намного реже, чем у гранита. Наиболее крупные залежи обнаружены на территории американских континентов: в Кордильерах, Перу, Чили, Эквадоре. В Европе промышленные образцы добываются в Норвегии и Швеции. Значительные месторождения имеются в Великобритании, Грузии, Казахстане и Украине. В России камни добывают на Урале. Однако российские экземпляры среднего и небольшого размера, поэтому применяются только для изготовления строительного материала. Для добычи убирают верхний слой земли, который его прикрывает. Далее отделяют пласты одним из следующих методов: буровзрывным; камнерезным; буроклиновым. Филлит Филлиты образуются путем преобразования глинистых осадочных пород в условиях умеренных температур и давлений в результате дальнейшего метаморфического преобразования глинистых сланцев. В этих условиях из каолинита образуется мусковит, а из некоторых других минералов - хлорит. В минералогическом составе филлита выделяют мелкочешуйчатые слюды, тонкозернистый кварц, полевые шпаты. Окраска породы серая, зеленоватая, красноватая, чёрная. Структура филлита - бластопсаммитовая, бластоалевритовая, микролепидобластовая, микролепидогранобластовая, зубчатая. Часто в филлитах видны следы структуры первичной осадочной породы - протолита. Текстура - Массивная, неяснослоистая, чаще всего - сланцеватая. Филлиты - довольно распространенная горная порода. Они часто встречаются в комплексах регионального метаморфизма - в щитах древних платформ (Бретань, Восточно-Сибирская плита) и в их складчатом обрамлении (Енисейский кряж, Саяны). Распространены филлиты и в современных складчатых сооружениях (Урал, Аппалачи). Диорит относится к Скальной группе, подгруппа – магматическая. (Гост 25100-2011 «Грунты. Классификация».) Филлиты широко используются в качестве облицовочного камня. Ввиду сланцеватой структуры они хорошо образуют неровные поверхности типа "скала", а также хорошо шлифуются и полируются. Филлиты издавна использовались населением европейских гор как кровельный материал - он хорошо раскалывается на тонкие пластинки без дополнительной обработки. Черные крыши швабских домиков покрыты именно филлитом. Гнейс ГНЕЙС – метаморфическая горная порода, состоящая из кварца, калиевого полевого шпата и плагиоклаза. Гнейсы образуются при региональном метаморфизме при достаточно высоких температурах и давлениях из глинистых сланцев и метапелитов (парагнейсы) и кислых горных пород (ортогнейсы). При этом хлорит переходит в биотит, а из некоторых других минералов образуется полевой шпат и гранат. В состав гнейсов входят кварц, полевые шпаты, слюды, реже роговая обманка. По составу минералов и по окраске напоминает гранит. Химический состав. SiO 2 68-72%, Al 2 O 3 15-18%, Na 2 O 3-6%, Fe 3 O 4 1-5%, CaO 1,5-4%, MgO до 1,5% и др. Разновидности. Выделяются гнейсы биотитовые, мусковитовые, двуслюдяные, роговообманковые, пироксеновые, гранатовые, андалузитовые, силлиманитовые и др. Структура - гранобластовая, порфиробластовая. Текстура - полосчатая, сланцеватая. Гнейсы образуются при региональном метаморфизме при достаточно высоких температурах и давлениях из глинистых сланцев и метапелитов (парагнейсы) и кислых горных пород (ортогнейсы). При этом хлорит переходит в биотит, а из некоторых других минералов образуется полевой шпат и гранат. Гнейсы - очень распространенная порода. Они слагают архейское древнее основание платформ и другие древние массивы. В основном они распространены на щитах - Балтийском, Канадском, Алданском, Анабарском. Гнейс относится к Скальной группе, подгруппа – магматическая. (Гост 25100-2011 «Грунты. Классификация».) Физико-механические свойства гнейса в зависимости от состава и степени рассланцованности колеблются в значительных пределах. Плотность 2650-2870 к г/м3, пористость 0,5-3,0%, водопоглощение 0,2-2,3%. Гнейсовые породы применяются главным образом для получения щебня и бута, наиболее плотные разновидности гнейсо-гранитов могут быть использованы в качестве облицовочного камня. Гнейсы применяются в строительстве в виде щебня и в качестве облицовочного камня. Гнейс относится к породам средней прочности. Ледогрунт ЛЕДОГРУНТ. Горная порода, представляющая собой смесь льда, минерального или органоминерального вещества, в которой количество льда по объему превышает содержание всех других компонентов, вместе взятых. Образуется в результате промерзания переувлажненных масс грунта, обрушения снежных и снежно-ледяных лавин или в процессе динамометаморфизма насыщенных мореной ледниковых толщ. Лед с включениями менее 10 %. ГОСТ. 3.16 ледогрунт: Грунт, содержащий в своем составе более 90% льда. Класс - мерзлые. Подкласс – ледяные. Задание №3  Рис. 3. Геологический разрез (Вариант 3)Территория сложена породами каменноугольного (С), пермского (Р), триасового (Т), юрского (J), мелового (К) и неогенового (N) возраста. Тектоническая складчатая деформация (флексура) произошла в конце мелового периода, о чем свидетельствуют коленообразный изгиб пластов пород карбона, перми, триаса, юры и мела, залегающих между собой согласно. В послемеловой период происходила денудация. В неогеновый период произошло накопление осадочных отложений. Породы мелового и четвертичного возраста залегают несогласно, между ними наблюдается стратиграфический перерыв, отсутствуют породы палеогенового возраста. Задание № 4 Охарактеризуйте условия образования, распространенность состав и физико-механические свойства различных генетических типов осадочных отложений. Осветите условия их использования в строительстве. (Морские обломочные, Озерно-ледниковые) Морские обломочные В прибрежной зоне морские осадки (обломочные горные породы) формируются как за счет продуктов разрушения берегов, так и за счет продуктов привноса материала ветром и особенно реками. В морях обитают организмы, имеющие твердые скелеты (раковины, панцири), состоящие из CaCO3 или SiO2.nH2O, поставляющие тем самым органические осадки, образующие органические горные породы. Морские коллювиальные отложения (морской коллювий). Морской коллювий, формирующийся в результате свободного гравитационного перемещения обломочного материала вниз по склону, накапливается у подножия береговых обрывов, затопленных уступов преимущественно сейсмогенных областей. Морские отложения — осадочные образования на дне современных и древних геологических морей и океанов. Их доля в общей массе статисферы (осадочной оболочки) Земли составляет 75-90 %. В геологии моря называются морскими грунтами. В составе морских отложений присутствуют: обломочные частицы породы, вынесенные реками; осадки, выделенные из морской воды организмами (биогенные вещества): микроскопические известковые или кремнистые раковины зоопланктона, моллюсков, скелетные части прочих морских обитателей; органические растительные осадки и продукты разложения мягких тканей животных; химические вещества, осаждённые из морской воды в виде кристаллов и коллоидных сгустков, наряду с сорбированными ими элементами; следы метеоритной пыли, вулканический пепел и т.д. Исходя из состава отложений их подразделяют на глинистые илы, известково-глинистые илы, кремнисто-глинистые илы, вулканические илы.Составом морских отложений управляют три основных фактора. Первый фактор — удалённость от основных массивов суши, которая влияет на количество вынесенной в море материковой породы. Второй фактор — глубина воды, что сказывается на сохранности кремнистых и известковых биогенных частиц, поскольку они оседают на дно. Заключительный фактор — в плодородии моря, что сказывается на объёме биогенных частиц, произведенных в поверхностных водах. Строительная оценка пород морского происхождения определяется условиями их образования. Так глубоководные отложения в отличие от мелководных имеют более выдержанный состав, значительную мощность, однородность, однотипные свойства. Отложения шельфов довольно однообразны по напластованию, породы, рожденные у береговой линии изменчивы во всех отношениях. Древние морские отложения являются надежным основанием под здания и сооружения, но в таких породах могут присутствовать примеси негативного характера, например, пирита и ряда водорастворимых солей. Глубоководные глины часто находятся в переуплотненном состоянии: в крутых откосах в них часто возникают оползни. Всегда надежным основанием служат пески, галечники и другие породы обломочного происхождения. К слабым грунтам по прочности и устойчивости относятся мощные толщи современных прибрежных илов. Озерно-ледниковые Озёрно-ледниковые отложения (лимно-гляциальные отложения) — это осадки приледниковых озёр различного генезиса, сформированные в процессе осаждения тонкообломочного материала, выносимого потоками талых ледниковых вод в перигляциальной зоне. Эти отложения участвуют в строении дельтово-ледниковых террас камовых комплексов и бо́льшую часть собственно камов и озов. Часто они мало отличаются от отложений обычных горных озёр, сложенных многократно переотложенными в подледниковых каналах хорошо окатанными и сортированными галечниками, гравием и песками, обладающими чёткой субгоризонтальной слоистостью. Если приледниковые озёра контактируют непосредственно с краем ледника, то эти отложения насыщены тонкодисперсным, иловатым материалом, ледниковым молоком. В таких случаях озёрно-ледниковые отложения не сортированы или сортированы слабо. В озёрах приледникового типа, которые располагаются ниже самого молодого вала конечной морены, в теле которой ледниковое молоко в большой степени отфильтровывается, заполняя промежутки между грубообломочным материалом самих моренных отложений, озёрно-ледниковые гравийно-галечниковые и грубопесчаные отложения уже хорошо промыты и сортированы. Такая ситуация наблюдается в тех ледниковых долинах, в которых озёра представлены цепочкой мореноподпрудных водоёмов, причём многие из озёр в этой цепочке не имеют поверхностного стока, и их расход осуществляется исключительно за счёт фильтрации сквозь подпруживающую их морену. Таким образом, многократно отфильтрованные (промытые) от ледникового молока осадки нижележащих по долине приледниковых озёр имеют очень хорошую сортированность и прекрасно промыты. Наибольший научный и практические интерес вызывают толщи ленточных глин, которые часто формируются, главным образом, в приледниковых замкнутых понижениях или котловинах. Задание № 5 Перечислите процессы внутренней и внешней динамики Земли (эндогенные и экзогенные), кратко охарактеризуйте их сущность. Подробно опишите механизм развития указанных в таблице 4 геологических процессов, их влияние на различные инженерные сооружения. Опишите условия строительства зданий и сооружений в районах развития этих процессов, применение инженерных мероприятий для защиты строительных конструкций от их отрицательного воздействия. (Осыпи, курумы, абразия)
|