1. Предмет и содержание геологии
 Скачать 158.42 Kb.
|
|
1.Предмет и содержание геологии Под инженерной геологией понимают науку, изучающую земную кару как среду жизни и деятельности человека. В ИГ выделяют 3 основные инженерно-геологические дисциплины:грунтоведение,изучающеегорныепороды как грунты;инженерную геодинамику, которая изучает естественные геологические так и инженерно-геологические процессы и явления;региональнуюинж.геологию-раздел ИГ, изучающий закономерности пространственно-временных и инженерно –геологических условий в зависимости от историиразвития земной коры современных физико-географических условий. 2. Земля, ее состав и строение Земля входит в состав солн.с-мы и вращ. С запада на восток вокруг солнца.имеет спутник луна.состоит из различных оболочек и состава.верхнийявл. Гидросфера и атмосфера.атмосфера граничит с космическим пр-ом. Тв.тело состоит из 3х оболочек:-коры(15-70км),-мантии(3000 км),-ядра(3 и более тыс.км).Под земн.корой мы подразумеваем верхний слой тв.телаЗ.,нах. Между пов-ью и сейсмич.границейМохо.наопред.глубине эта граница отлич. Резкий скачек в увеличении ск-тейсейс.волн. Нижние границы земн.корыфиксируем.разделовмахо нах. на разной глубине. Достигают под материками до 70 км,под океанами – 10 км.Океаническая кора сложена базальт.материалом, континент.кора – составом близким к гранитам. Зем.кора наиболее неоднородная активная оболочка З.,гдепроявл. Процессы, связанные с живой ассоциацией. Имеет слоистое строение и состоит из 3х компонентов горных пород: -осадочных, образ. осадочн. слой (геосферу) ; -метомарф..образ. метом.геосферу; -магматич., обр. гранитную геосферу и подстилающ. базальт. слой. Все слои имеют прерывистое строение некот. из них отсутствуют. Мантия :верхняя часть- силикаты, нижняя- минералы высокой плотности. Ядро: внешнее(жидкое,большое), внутреннее . не пропускает сейсм.волн, сила сцепления между мантией и ядром отсутствует. Основные свойства З.: 1)нашей планете присуще симметричное распределение масс,в качестве физич. Модели З. рассматрив. Радиальное распределение физ. Пар-ов и хим.состава в-ва;2)присущ. Геотермический градиент, отражающ. возраст. t0 возраст. На 20-500С; 3)горное давление горных пород также возраст. с глубиной ; 4) планета обладает геосферами:атмосферой,гидросферой,биосферой; 5) земные материки нах. в постоянном движении по верхн. мантии по границе Махо . 3. Геосферы Земли Внутреннее геосферы Земли:земная кора (0-50),верхняя мантия(50-400),перидотит.обочка(400-1200),нижняя мантия(1200-2900),жидкое ядро Fe(2900-5000),твердое ядро(5000-6370). Под земной корой распологается граница мохо. Внешняя геосфера З.: -строение атмосферы-газовой оболочки : биосфера(0-30)- тропосфера(0-10)90% всех газов атмосферы, - азон(10-30); стратосфера(30-90), нононсфера(90-3000),космическое пр-ва(3000..) -магнитосфера З. образуется магнитными полем, т.тЗ.представляет собой магнит.в районе полюсов магнитн. силовые линии сходятся,а на экватаре расходятся и удаляются на расстояние до 50 тыс. км. Земной магнетизм имеет 3 источника своего зарождения: жидкообразное ядро Земли(Fe), земнаякоа, верхние слои атмосферы. -гидросффера -биосфера 4. Основные геохронологии. Эры и периоды Геохронология показывает относит. последов. геологич.событий в развитии З. В основе геохр. лежат 2 предпосылки:- взаимная сменяемость осадочн.пород во времени. более молодые породы всегда залегают на древних; - одни и те же виды живых организмов существовали на З. в одно и то же время(каждому геологическому времени присущ свой вид органики).Этот постулат и позволяет строго определить по времени горные породы.геохр. показыв. только относительность развития органич. мира во вр-ни.. Базируясь на геохранол. ученые историю З. подразделили на 5 крупных периодов(эры): 1)кайнозойская кz: антропоген(0-2,0),неоген(2,0-2,5), патоген(2,5-65) 2)Мезазойская мz: - мел(65-144), юра(144-213), триас(213-248) 3)полеазойскаяpz: - Пермь(248-256),карбон(286-360),девон(360-408),силур(408-438),ордовик(438-505),кембрий(505-590),венд(590-670) 4)археазонскаяar: - рифей(670-1650) 5.Тектонические движения. Платформы и геосинклинали . Типы дислокаций Геол.развитие З. происходит под постоян. воздействием эндогенных процессов(внутреннее).приводят к непрерывной деформации земн.коры,кот. явл. тонкой оболочкой. Деформации земн.корыпоявл. в перемещении как отдельн. ее части, так и целых материков, в совокупности эти движения наз. тектоническими. Они проявл. непрерывно и постоянно. им присуща 2 различн.периода:период покоя, период революций.в период покоя тектон.дв-ия ели заметны,а в периоды революций происход. процессы сжатия и уменьшения объемапланеты,в итоге зем.кора вынуждена каробиться и сминаться в складки.Движения становятся интенсивными и приводят к формированию двух тектон.структур :платформы, геосинклинали. Платформы-устойчив.геологич. структуры с ровным рельефом(сибирская, тихоокеанская,восточно-европейская).геосинклинали- подвижные участки зем.коры, располаг. между платформ.,хар-ка развития вулканизма,сейсмич. явл-я и горообразования(напр. границы между платформами) Тектон.движения подраздел. на 3 вида: 1)колебательные- медлен. поднятие и опускание зем.коры. при этих движениях усл-ия залегания горн. пород не меняется. бывают: прошедших геолог.периодов, ковитшие(четвертичные), современные(изм-ют положен. высот пов-ти земли в зап.регионе в наст.вр.). 2)складчатые – в отличии от колебат. первонач. горизонт. залегающ. слои приводят в наклонное полож. или сминают в складки, так образуются складчатые дислокации. при оброз. складчатых структур сплошность слоев не нарушаются. Наиболее простыми складчатыми дислакац. явл.: - моноклиналь. к таким геооснованиямпредъявл. особое требование к методике изысканий. – флексура. коленоподобный изгиб слоев ГП. оличит.чертойявл. наличие слабой по прочности зоны ценра изгиба слоев. Слабая прочность обусловлена изгибов слоев и появл. на изгибе трещиноватостиповыш. пористости и др. внутр. деформ-й. – синклиналь. короткообразная структура в зем.коре, образ. траншею. Синкл.структурыявл. необходим. условием для формиров. артезианских бассеинов. – антиклиналь.явл. необходим. условием для формиров. нефтяных и газовых месторождений. 3)разрывные движения- приводят к разрыву сплошности слоев горных пород и смещению слоев относительно друг друга. смещение происходит по плоскостям разрыва. В РБ имеются 2: Микашевичский горст – вертик. смещ-е под действием тектон.движ., Припецкий грабен. 6. Сейсмические явления. Землетрясения и моретрясения.Сейсмографы Проявл. в виде упругих колебаний земн.коры и наблюдаются в районах геосинклиналях т.е. горообразовател. регионах. ежегодно на земле происходит 1 катострофич и до 100 землетрясений. если тектон. сейсмич. ял. происходит на суши, то наз. землетрясением, если на море – моретрясением. При моретрясении возникают волны до 20 м – наз цунами. Движ. со скоростью 500 км/ч. Все землетрясения порождаются 2 типов: продольные( вызывают сжатие – растяжение горных пород), поперечные( распростран. перпендикулярно продольным и вызывают сдвиговые диформации. Интенсивности измеряются по 12-бальной шкале. В качестве приборов служат сейсмографы. 7. Породообразующие минералы,их строение и свойства. Шкала Маоса Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород. Наибольшее значение имеют силикаты (75 % массы земной коры). Для каждой группы пород — магматических, метаморфических и осадочных — характерны свои ассоциации породообразующих минералов. Для верхней мантии породообразующие минералы: оливин, плагиоклаз, шпинель, гранаты, пироксены, амфиболы, полиморфы кварца. Наиболее распространённые минералы земной коры (каждой генетической группе пород свойственны свои породообразующие минералы):для магматических пород характерны: кварц, полевые шпаты, слюды и др. для осадочных пород характерны: кальцит, доломит, глинистые минералы и др.для метаморфических пород характерны: кварц, полевые шпаты, хлориты, пироксены, амфиболы, гранат, слюды и др. Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) — набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10минералов, расположенных в порядке возрастающей твёрдости.Тальк (Mg3Si4O10(OH)2);Гипс (CaSO4·2H2O);Кальцит (CaCO3);Флюорит (CaF2);Апатит (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-));Ортоклаз (KAlSi3O8);Кварц (SiO2);Топаз (Al2SiO4(OH-,F-)2);Корунд (Al2O3);Алмаз (C). 8.Классификация минералов. Сульфиды, ссульфаты,галоиды, карбонаты. Основой классификации минер явл химический состав(минералы- химические соединения) и их внутреннее строение.Все минер раздел на 10 классов:силикаты, карбонаты, окислы, гидроокислы, сульфиды, сульфаты, галоиды, фосфаты,вольфраматы, самородные элементы. Сульфиды насчит до 200 минералов. Типичный представитель пирит.В зоне выветривания разруш-ся, поэт их примесь сниж качество строй мат-ла.. Султфаты. Объедин до 260 минералов, происх-е кот связано с водными рас-ми. Характер-ся небольшой тверд-ю, светлой окраской.сравнит хорошо раствор в воде.Наибраспр гипс и ангидрит. Галоидысодерж около 100 минералов. Происх связано в основн с водными рас-ми. Найбраспростр имеет галит.М.б. составной частью осадочных пород, легко раств в воде. Карбонаты. К ним относ более 80 минералов. Найбраспр кальцит, магнезит,долмит. Происх в основнэкзогенное и связано с водными рас-ми. В контакте с водой они немного снижают свою механическую прочность,слабораств-ся в воде, разруш-ся в кислотах. Минер классов фосфаты, вольфраматы, самор элем встреч оч редко. 9.Минералы, группы окислов и силикатов. Окислы и гидроокислыобъед около 200 мин( более 40 встреч на земле след этого типа), на их долю прих-ся около 17% всей массы земн коры, приэтомбольш часть этого кол-ва представлена соединениями кремния и железа, в меньшем , но значит кол-ве имеются окислы и гидроокалюмин , магранца, титана. Для минер этой группы характ ионная связь в кристаллохимической стр-ре, причем основн анионом явл-ся О2- и иногда(ОН)1- . Найбраспр кварц, опал,лимонит. Силикаты-включ до800 минер. Полевые шпаты, пироксены , слюды, оливин, тальк, хлориты, и глинист минер.Все они по своему составу алюмосиликаты Они сост около 75 % массы земн коры и треть всего кол-ва извесн минер-в. Их состав и кристаллохимичстр-разнач более сложн, чем др минералов. Осн элем кристаллохимичстр-рыявл кремнекислородный тетраэдр , а также трехвалентн катион алюминия. 10. Магматические горные породы, принципы их классификации. Магматичг.п. образ-ся в рез застывания расплавленной магмы. Они быв глубинные и излившиеся.
11. Осадочные горные породы, их классификация Осад г.п.- г.п., образующиеся при осаждении и накоплении в той или иной среде продуктов физического или химического разрушения (выветривания) исх-х пород с послед-м уплотнением и нередко с цементацией осадка. Осад г.п. сост 5% земн коры, но земн поверх на 75% своей площади покрыта этими породами. В их образов ,кроме минералов, из кот образ рыхлый осадок, приним участие и минер, возникшие в дан породе п процессе ее существ.Пористость типична для всех осад пор , за исклнекотплотнхим осадков. Осад пор залегают в виде слоев,образовав-ся в процпериодич накопления осадка в водн и воздуш среде. Классиф осад г.п.: их принято подразд на 3 осн группы:
12. Осадочные горные породы механического и химического происхождения. Образование осадочного материала происходит за счет действия различных факторов - влияния колебаний температуры, воздействия атмосферы, воды и организмов на горные породы и т.д. Все эти процессы приводят к изменению и разрушению пород и объединяются одним термином выветривание. Различают выветривание механическое, когда раздробление пород происходит вследствие тек тонических процессов, деятельности воды, ветра, льда, под влиянием силы тяжести и других причин. Химическое выветривание связано с тем, что многие минералы, оказавшись у поверхности Земли, вступают в различные химические реакции. Объём их при этом увеличивается, и горная порода разрушается. Основными факторами этого типа выветривания являются атмо сферная и грунтовая вода, свободные кислород и угле кислота, растворенные в воде органические и некоторые минераль ные кислоты. К процессам химического выветривания относятся окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Химическое разложение протекает одновременно с механиче ским раздроблением. Физическое (морозное) выветривание протекает под влиянием колебаний температуры, вследствие чего минералы, слагающие породы, испытывают попеременно то сжатие, то расширение. Это приводит к образованию трещин и в конечном итоге к разрушению пород. Особенно активно физическое выветривание в районах с континентальным климатом, где отмечается существенная разница суточных и сезонных температур. Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т.д.). 13. Органогенные осадочные породы и породы смешанного происхождения. Органогенные породы формируются благодаря накоплению продуктов жизнедеятельности организмов: прежде всего морских и, в меньшей степени, пресноводных беспозвоночных. Некоторые органогенные породы возникают в результате скопления растительных останков (торф). По минеральному составу преобладают карбонатные (известняк-ракушечник, мел), реже встречаются кремнистые (диатомит) и другого состава органогенные породы. В числе характерных структур необходимо назвать биоморфную (порода состоит из ненарушенных скелетов), детритусовую (порода состоит из раздробленных скелетов), биоморфно - детритусовую(порода сложена как целыми, так и разрушенными скелетами). Текстура органогенных пород слоистая и пористая. Осадочные породы смешанного происхождения имеют сложный состав и возникают при совместном воздействии разных процессов. Среди смешанных пород следует назвать мергель, опоку. 14. Основные свойства пылеватых и глинистых пород Глины являются одним из наиболее распространенных типов горных пород, слагающих до 11% всего объема земной коры. Свойства: Набухаемость Под набухаемостью понимают способность глинистых пород увеличивать объем в процессе взаимодействия с водой или водными растворами [1]. Процесс набухания сопровождается увеличением влажности, объема породы и возникновением давления набухания. Потеря прочности при увлажнении глин, когда они из плотных и высокопрочных пород превращаются в пластичные или жидкотекучие тела. 15.Классификация обломочных пород
| ||||||||||||||||||||||||||||||||