Геология. 1. Эндогенные процессы. Тектоника. Виды тектонических дислокаций
 Скачать 312.03 Kb.
|
|
1. Эндогенные процессы. Тектоника. Виды тектонических дислокаций. Эндогенные процессы – процессы внутренней геодинамики Земли. Тектоника – движение материковых плит. Виды тектонических дислокаций: 1) Вертикальные (радиальные) – приводят к изменению очертания береговых линий, бассейнов, озёр, меняют направление геологической деятельности (образование террас, подтопление устоев рек, подболачивание, оврагообразование и т.д.). 2) Горизонтальные (тангенциальные) – приводят к горообразованию, появлению магматизма, вулканизма и сейсмики. 2. Экзогенные процессы. Виды экзогенных процессов. Экзогенные процессы – внешние геологические процессы, происходящие под воздействием воздуха, воды, колебаний, температуры, льда и снега, живых организмов. Виды экзогенных процессов: 1) Выветривание – процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. 2) Эрозия – разрушение горных пород и почв поверхностными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением. 3) Абразия – процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. 4) Экзарация – процесс разрушения ледником слагающих его ложе горных пород с последующим выносом обломков. 3. Геологическая деятельность атмосферных осадков. Делювиальные отложения, условия их формирования и свойства. На поверхность материков постоянно выпадают атмосферные осадки в виде дождей, снега и льда. Наибольшую геологическую работу при этом совершает текучая вода, которая разрушает горные породы, переносит и откладывает продукты разрушения. Разрушительная работа текучих вод носит название эрозии. Виды эрозии: 1) Плоскостная эрозия – губительно сказывается на почвах, смывая их верхний плодородный слой. 2) Струйчатая эрозия – ведёт к образованию промоин, оврагов и т.д. Делювиальные отложения – это суглинки, супеси, пески с включениями щебня и более крупных обломков. Образование делювиальных отложений: продукты выветривания пород плоскостными потоками смываются с возвышенностей на склоны к их подножию; со временем на склонах и в пониженных частях рельефа накапливаются отложения. Свойства делювиальных отложений: мощность делювиальных отложений возрастает к основанию склонов; общим для них отрицательным свойством является способность к движению в виде сползания вниз по склонам; плотность отложений зависит от материала, времени его отложения и климатических условий территории. *4. Геологическая деятельность рек. Закон Бэра. Геологическая деятельность рек складывается из эрозии плотных горных пород и рыхлых наносов, по которым протекает река, переноса продуктов эрозии и их осаждения. Геологическая деятельность рек выражается главным образом: 1) размыванием, разрушением горных пород 2) перенесением размытого материала или в растворённом виде, или в механически взвешенном состоянии 3) отложением переносимого материала в места более или менее отдалённые от той области, из которой этот материал заимствован Закон был сформулирован в 1857 году Карлом Бэром по наблюдениям 1855 года. Закон Бэра – это правило, согласно которому в Северном полушарии реки (текущие в любом направлении) больше подмывают правый берег, а реки Южного полушария – левый. Этот закон объясняет асимметрию склонов речных долин. Закон был дан для долины реки Волги. 5. Условия образования аккумулятивных террас. Аккумулятивные террасы слагаются из разнообразных аллювиальных отложений, по своему составу отражающими тот или иной цикл развития водотока. Аллювиальные отложения – это несцементированные отложения постоянных водных потоков, состоящие из обломков различной степени обкатаности и размеров (валун, галька, гравий, песок, суглинок, глина). Образование происходит в результате непрерывного взаимодействия динамического водного потока с руслом: при врезке и аккумуляции осадков. 6. Условия образования эрозионных террас. Эрозионные террасы образуются при размыве, формируются в коренных склонах долин и обычно сложены коренными породами. Они образуются в молодых горных сооружениях в результате интенсивных тектонических движений. 7. Виды речных отложений, их инженерно-строительные свойства. Речные отложения характеризуются преимущественно развитием обломочных пород, разнообразием и изменчивостью их гранулометрического и минералогического состава, преобладанием песков над глинами и присутствием галечника. Речные отложения широко используются как песчано-гравийное сырьё. Отложения равнинных рек резко отличаются сортировкой материала, его окатанностью, тонкозернистостью, более пологой косой слоистостью. 8. Сейсмика. Виды сейсмических волн. Качественное и количественное определение интенсивности землетрясений. Сейсмика – кратковременные колебания земной коры, вызванные внутренней энергией Земли. Виды сейсмических волн: 1) P-волны представляют собой тип волн, которые могут проходить через газы, твёрдые тела и жидкости. 2) S-волны представляют собой волны, которые могут проходить только через твёрдые тела. 3) Волны Лява – упругая волны с горизонтальной поляризацией. Может быть как объёмной, так и поверхностной. 4) Волны Рэлея – возникают на границе полуплоскости, заполненной однородной изотропной упругой средой. Землетрясение оценивается по его энергии и интенсивности разрушений на поверхности Земли. Рихтер предложил характеризовать энергию землетрясения магнитудой – условной величиной, отображающую общую энергию упругих колебаний. Шкала Рихтера: • 1-2 балла (отмечаются только приборами) • 5-6 баллов (лёгкие повреждения зданий) • 9 баллов (трещины на поверхности до 1 метра, обвалы в горах) • 11-12 баллов (сильные разрушения, смещение участков земной коры) 9. Сейсмическое районирование и его использование при строительстве. Сейсмическое районирование – это деление территории на районы с разной степенью интенсивности ожидаемых землетрясений. Сейсмически активные районы России: Кавказ, Алтай, горы Восточной Сибири и Дальнего Востока, Командорские и Курильские острова, остров Сахалин. Для городов и пунктов строительства отдельных ответственных сооружений составляются карты сейсмического микрорайонирования. 10. Геологическая деятельность ветра. Формы эоловых отложений. Ветер может разрушать горные породы, переносить обломочный материал на то или иное расстояние и отлагать его на земной поверхности. Все геологические явления, связанные с деятельностью ветра, называют эоловыми. Эоловые отложения – это особый генетический тип континентальных отложений, образовавшихся при аккумуляции на суше обломочного материала, переносимого ветром. Источник обломочного материала – эоловые пески, лёссы и лёссовидные породы. 11. Лёсс. Методы строительства на лёссовидных грунтах. Лёсс – это рыхлые пористые породы серовато- или буровато-жёлтого цвета. В его составе преобладают пылеватые алевритовые частицы. Для него характерно отсутствие слоистости. Методы строительства: • Улучшение грунтов с применением механических методов Поверхностное уплотнение: трамбовка, послойная укатка, вибрация, замачивание грунта под своим весом или весом сооружения. Глубинное уплотнение: грунтовые сваи, взрывы в скважинах. • Физико-химические способы улучшения: 1) Обжиг грунтов через скважины 2) Пропитка цементными и глинистыми растворами 3) Обработка различными солями 4) Укрепление грунтов органическими веществами 12. Геологическая деятельность ледников. Типы ледников. Виды ледниковых отложений и условия их формирования. Ледники – это движущиеся массы льда, возникающие на суше в результате накопления и преобразования твёрдых атмосферных осадков. Необходимые условия образования ледников – холодный климат и твёрдые атмосферные осадки. Разрушительная деятельность ледников называется экзарацией. Она заключается в механическом отрыве глыб от ледникового ложа и разрушении ложа вмёрзшими в движущийся лёд обломками горных пород. Типы ледников: 1) Горные (самый большой – ледник Федченко) 2) Покровные (могут образовывать айсберги – плавучие ледяные горы) Морена – скопления обломочного материала переносимого или отложенного ледником. Виды ледниковых отложений: 1) Движущиеся морены – поверхностные, внутренние и донные. Поверхностные образуются за счёт обломочного материала, поступающего на поверхность ледника со скалистых склонов долины. Они типичны для горных ледников, где активно протекают физическое выветривание и гравитационные процессы. Внутренние образуются за счёт обломков, поступающих со снежными лавинами и вмерзающих в лёд по мере его образования. Донные образуются за счёт обломочного материала, оторванного от ложа в процессе экзарации. 2) Отложенные морены – скопления обломочного материала, оставленного ледником после его отступления и стаивания. Образуются за счёт движущихся морен. Подразделяются на конечные (краевые), основные и абляционные. Конечные (краевые) образуются за счёт «сгружения» обломочного материала при таянии его краевых частей. Основные образуются как в процессе движения ледника, так и при его остановке и стаивании. Абляционные образуются при стаивании остановившегося ледника и «сгружении» рыхлого материала всех морен на поверхность основной морены. 13. Инженерно-строительные свойства ледниковых отложений и их состав. Валунные суглинки и глины, испытавшие на себе давление мощных толщ льда, находятся в плотном состоянии и в ряде случаев даже переуплотнены. На валунных суглинках и глинах здания и сооружения испытывают малую усадку. Эти грунты слабоводопроницаемы. Валунники с песком и валунные пески с гравием и галькой водопроницаемы и водоносны, что отрицательно влияет на строительные объекты. Ленточные глины достаточно плотны, слабо водопроницаемы, но могут в условиях насыщения водой быть текучими. 14. Геологическая деятельность морей. Формирование морских отложений. Разрушительная деятельность моря – абразия. Разрушительная работа морей состоит из действия ветровых волн, морских приливов и отливов и течений. Морские отложения различаются в зависимости от глубины, наличия течений, удалённости от берега, солёности воды, по характеру залегания, по литологическому составу и количеству органических примесей. К морским отложениям относятся большинство известняков, доломитов, мергелей и кремнистых пород, значительная часть глин и аргиллитов, алевролитов, песчаников, конгломератов, а из полезных ископаемых – многие железные и марганцевые руды, большинство фосфоритов, горючие сланцы и т.д. 15. Условия образования хемогенных горных пород. Образуются в результате выпадения солей из перенасыщенных растворов в морях, океанах и озёрах) – известняк, гипс. 16. Плывуны. Истинные и псевдоплывуны. Условия проявления и методы борьбы при строительстве. (лекция 22-23 стр.) Плывуны – это водонасыщенные рыхлые породы, обычно пески, которые при вскрытии различными горными выработками разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжёлой вязкой жидкости. Истинные плывуны – это породы с коагуляционными или смешанными связями в виде глинистых песков, а также супесей, суглинков. Ложные плывуны – это породы, не имеющие структурных связей, обычно в виде различных песков. Основная причина проявления у пород плывунных свойств – гидродинамическое давление поровой воды, которое создаётся в результате перепада давления грунтовых вод при вскрытии котлована. Способы борьбы с плывунами можно разделить на 3 группы: 1) искусственное осушение плывунных пород в период строительства 2) ограждение плывунов путём создания шпунтовых стен 3) закрепление плывунов путём изменения их физических свойств (силикатизация, цементация, замораживание и т.д.) Для ложных плывунов применимы все способы борьбы. В борьбе с истинными плывунами можно использовать ограждение, замораживание и электрохимическое закрепление. 17. Механическая суффозия. Условия проявления. Методы борьбы. (лекция 20-22 стр.) Суффозия – механический вынос частиц горных пород потоком подземных вод. Механическая суффозия – вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные). Основные действующие силы развития суффозии – либо большие скорости движения фильтрационного потока, либо возникающее гидродинамическое давление в фильтрационном потоке. Методы борьбы: снижение уровня подземных вод дренажами; установка шпунтовых ограждений и противофильтрационные завесы; установка обратных фильтров. 18. Химическая суффозия. В каких породах происходит. (лекция 20-22 стр.) Химическая суффозия – вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения. Частным случаем химической суффозии является карст. 19. Карст. Формы проявления поверхностного и глубинного карста. (лекция 13-16 стр.) Карст – это явления, связанные с деятельностью подземных вод, выражающиеся в выщелачивании растворимых горных пород (известняков, доломитов, гипса) и образовании пустот в породах, сопровождающиеся частыми провалами и оседаниями кровли и образованием воронок, озёр и других впадин на земной поверхности. Формы проявления поверхностного карста: 1) Простые поверхностные карстовые формы – образованы сочетанием элементов рельефа: карры, воронки, рвы, останцы. 2) Сложные поверхностные карстовые формы – состоят из комбинации простых форм: карстовые долины, карстовые котловины, полья. Формы проявления глубинного карста: многочисленные трещины, колодцы, пустоты, выполненные песчано-глинистыми отложениями. 20. Оползни. Строение оползневого массива. Условия проявления и методы стабилизации оползней. (лекция 6-7 стр.) Оползни – медленное или быстрое перемещение земляных масс на склонах рельефа, происходящее под действием силы тяжести и при участии поверхностных и подземных вод и при наличии поверхности скольжения. Строение оползневого массива: оползневое тело; поверхность скольжения, форма которой может быть цилиндрической, волнистой, плоской; бровка срыва, так, где произошёл отрыв оползневого тела от основного массива пород; террасовидные уступы или оползневые террасы; вал напучивания, набитый трещинами; подошва оползня – место выхода на поверхность плоскости скольжения, оно может располагаться выше и ниже подошвы слона или быть на его уровне. Оползневые процессы на склонах проявляются в осадочных породах и в глинистых образованиях. Широкое развитие получили, оползни на склонах речных долин, сложенных лёссовыми породами. Методы борьбы: 1) борьба с процессами, вызывающими оползание (устройство нагорных канав и дренажей) 2) удержание сползающих земляных масс (подпорные стенки, сваи-шпонки) 3) увеличение сопротивления пород сдвигающему усилию (цементация, силикатизация и т.д.) 4) съём оползневых масс до устойчивых пород 21. Строение долины реки, продольный профиль реки. Речные долины – отрицательные линейно вытянутые формы рельефа, имеющие общий уклон от верховьев к низовьям, образованные преимущественно эрозионной деятельностью рек. *Работа рек складывается из разрушения горных пород русла и берегов (эрозии), переноса продуктов разрушения (транспортировки) и последующего их отложения (аккумуляции). Долина реки – углубление в земной поверхности, по которому протекает река. Элементы речной долины: русло, пойма, надпойменные террасы, склоны. Русло – часть долины, заполненная водой при самом низком (меженном уровне). Пойма – часть долины, затапливаемая в половодье и паводки. Надпойменные террасы – это уступы на склонах рек, возвышающиеся в несколько ярусов над поймой. *Речные террасы – это ступенчатые формы рельефа, протягивающиеся вдоль склонов речной долины. 22. Поперечный разрез долины реки. 23. Речные (аллювиальные) отложения. Аллювиальные отложения – это отложения, сформированные постоянными водными потоками. Они состоят из обломочного материала разного состава и крупности от илистых, песчаных до гравийно-галечниковых отложений. 24. Классификация подземных вод по генезису (происхождению). (лекция 5-6 стр.) Выделяют несколько типов подземных вод: 1) инфильтрационные (образуются из наземных вод атмосферного происхождения) 2) конденсационные (образуются в результате конденсации водяных паров воздуха в порах и трещинах горных пород) 3) седиментогенные (образуются в глубоких слоях осадочных горных пород) 4) магматогенные (ювенильные) (образуются непосредственно из магмы) 5) метаморфогенные (возрождённые) (образуются при метаморфизме минеральных масс, содержащих кристаллизационную воду или газово-жидкие включения) 25. Виды воды в грунтах. (лекция 1-4 стр.) 1) Вода в форме пара 2) Физически связанная вода: прочносвязанная (гигроскопическая) вода; слабосвязанная (плёночная) вода 3) Свободная вода: капиллярная вода; гравитационная вода 4) Вода в твёрдом состоянии 5) Кристаллизационная вода и химически связанная вода 26. Динамика подземных вод (закон Дарси). (лекция 28 стр.)* Динамика подземных вод – учение о движении воды в горных породах земной коры, совершающемся под влиянием как природным, так и искусственных пород. Основный вид движения свободных подземных вод – ламинарная фильтрация, когда движение вод осуществляется за счёт наличия градиента давления. Ламинарная фильтрация подчиняется закону Дарси. 27. Расчёт притока воды в канаву. (лекция 27 стр.) 28. Расчёт притока воды в скважину. (лекция 28 стр.)* 29. Многолетнемерзлые грунты, криогенные текстуры, пучение. Многолетнемерзлые грунты – это грунты, которые в условиях природного залегания находятся в мерзлом состоянии в течение трёх и более лет. Различают три слоя: 1) деятельный слой 2) собственно многолетняя мерзлота 3) подмерзлотный слой (талые грунты с положительной температурой) Криогенная текстура – система ледяных включений в мерзлом грунте. Два основных типа криогенной структуры: массивная (лёд цементирует криогенную структуру) и шлировая (лёд образует прослойки-шлиры, линзы). Мерзлотное пучение – это увеличение объёма, главным образом, глинистых и пылеватых пород при промерзании деятельного слоя. 30. Способы строительства на вечной мерзлоте. Два принципа проектирования и строительства в условиях вечной мерзлоты: 1) В основании зданий и сооружений сохраняется вечномерзлое состояние грунтов как в процессе строительства, так и в течение всего периода эксплуатации. 2) Перед строительством грунты предварительно оттаивают или используют грунты, оттаивающие в период эксплуатации. В этом случае вечная мерзлота грунтов не сохраняется. |