Строение Земли и земной коры

Земля − это сложное тело, состоящее из ряда концентрических оболочек, резко отличающихся по составу и свойствам. Внешние оболочки: атмосфера, гидросфера и биосфера. Внутренние оболочки (геосферы): ядро, мантия, земная кора. Методы изучения геосфер. Особое внимание следует обратить на строение и состав земной коры, ее химический состав. Необходимо получить представление о тепловом режиме Земли (о трех температурных зонах) и влиянии изменения этого режима на условия строительства в различных климатических поясах.

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите цели и задачи инженерной геологии.

2. Строение Земли, характеристика внешних и внутренних оболочек, прямые и косвенные методы изучения.

3. Как называется огненно-жидкий силикатный расплав в недрах Земли?

4. Как называется оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии?

5. Как называется нижний слой атмосферы?

6. Тепловой режим земной коры (зона переменных, постоянных и нарастающих температур), в какой зоне изменение температур зависит от климата?

7. Для чего необходимо знание величины промерзания грунтов?

8. Геотермический градиент, геотермическая ступень.

Породообразующие минералы и горные породы

В строении земной коры принимают участие различные минералы и горные породы, часто очень резко отличающиеся по составу и свойствам, в зависимости от условий их формирования ( экзо- и эндогенных процессов).

Классификация минералов. Диагностические признаки. Горные породы являются одним из основных факторов инженерно-геологических условий территории, определяющих возможность и экономичность строительства в изучаемом районе, поэтому на их изучение нужно обратить особое внимание. Классификация горных пород по генезису.

Магматические породы. Происхождение и классификация по химическому составу. Структуры и текстуры. Условия и формы залегания. Инженерно-геологическая характеристика.

Осадочные породы. Происхождение и классификация осадочных пород. Минеральный состав, структурно-текстурные особенности и свойства этих пород. Условия и формы залегания. Инженерно-геологическая оценка осадочных пород обломочного, химического и органогенного происхождения.

Метаморфические породы. Происхождение, классификация, условия и формы залегания, структура, текстура и основные свойства метаморфических пород.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется минералом и горной породой? Какая разница между минералами и горными породами?

2. Дайте схематическую классификацию минералов по их химическому составу.

3. Физические свойства минералов. Форма минеральных агрегатов.

4. Главнейшие породообразующие минералы и их краткая характеристика.

5. Как классифицируются горные породы по условиям образования?

6. Как подразделяются магматические породы по условиям образования и содержанию кремнезема (SiO₂)? Назовите представителей глубинных и излившихся пород и охарактеризуйте их минеральный состав, структурно-текстурные особенности, инженерно-геологические свойства. Объясните зависимость состава и свойств пород от условий образования. Каковы формы залегания магматических пород?

7. Как образуются осадочные породы? Назовите представителей пород обломочного, химического, органогенного и смешанного происхождения. Охарактеризуйте их минералогический состав, структурно-текстурные особенности, инженерно-геологические свойства, объясните зависимость состава и свойств от происхождения пород. Каковы формы залегания осадочных пород?

8. Как образуются метаморфические горные породы? Назовите породы регионального и контактового метаморфизма и охарактеризуйте их минералогический состав, структурно-текстурные особенности и инженерно-геологические свойства.

Геохронология

Историю и общие закономерности развития и образования земной коры изучает историческая геология. Установление возраста горных пород необходимо для оценки их свойств и определения положения среди других пород. Основные методы изучения относительного возраста горных пород (стратиграфический, палеонтологический, петрографический). Методы изучения абсолютного возраста горных пород. Геохронологическаяшкала.Отображение возраста горных пород на геологических картах и разрезах.

Вопросы для самопроверки:

1. Относительные геохронологические методы и их сущность.

2. На чем основан палеонтологический метод?

3. На каком физическом явлении основаны методы определения абсолютного возраста пород, назовите основные методы.

4. Как на геологических картах и разрезах обозначается возраст горных пород?

Глобальная геотектоника

В настоящее время в верхней оболочке Земли выделяют семь крупных, семь средних и множество мелких плит, которые перемещаются друг относительно друга, границы плит – зоны повышенной сейсмичности. Платформы и геосинклинали. Движения земной коры, вызывающие изменение залегания геологических тел, называют тектоническими движениями. Типы тектонических движений (колебательные, складчатые и разрывные).

Вопросы для самопроверки:

1. Как называется относительно устойчивая, жесткая, малоподвижная структура земной коры?

2. Различия в характере тектонических движений и магматизме в различных структурах земной коры (платформах и геосинклиналях).

3. К каким типам тектонических движений относятся сброс, взброс, горст, грабен?

4. К каким типам тектонических движений относятся моноклиналь, флексура, синклиналь и антиклиналь?

5. Чем опасно наличие дислокаций в геологическом строении строительных площадок?

Вулканизм и сейсмические явления

Эта тема выносится для самостоятельного изучения. Землетрясения - колебания участка земной коры, вызванные прохождением сейсмических волн, возникающих в результате кратковременного выделения большого количества упругой энергии. Виды землетрясений, их учет и оценка. В сейсмических районах с расчетной сейсмичностью 7, 8, 9 баллов проектирование оснований ведут в соответствии с главой специального СНиПа. Влияние деятельности человека на сейсмичность территории. Моретрясения и цунами. Вулканизм.

Вопросы для самопроверки:

1. Как называется очаг зарождения землетрясения? Как различаются землетрясения в зависимости от глубины зарождения очага?

2. Какие виды сейсмических (упругих) волн различают?

3. Где располагается эпицентр землетрясения?

4. Влияние рельефа местности, состава пород, условий залегания пород и грунтовых вод на силу землетрясения.

5. Как определяют сейсмическое ускорение, коэффициент сейсмичности и балльность землетрясения?

6. Как будет происходить извержение вулканов при основном и при кислом составе магмы?

Основы грунтоведения

Грунтоведение – наука о грунтах. Грунты – это любые горные породы и почвы, которые изучаются как многокомпонентные системы, изменяющиеся во времени, с целью познания их как объекта инженерной деятельности человека. Классификация грунтов (ГОСТ 25100-95). Скальные, дисперсные (связные и несвязные), мерзлые, техногенные. Основные физико-механические свойства грунтов. Инженерно-геологическая характеристика грунтов особого состава, состояния и свойств (заторфованные, засоленные, илы, просадочные, набухающие), особенности строительства.

Вопросы для самопроверки:

1. Определите класс, группу, подгруппу, тип для гнейса и алевролита по ГОСТ 25100-95.

2. Дайте понятие плотности и пористости грунта.

3. Что такое пластичность, и какие грунты обладают пластичностью?

4. Деформационные свойства грунтов, от каких показателей зависят?

5. Прочностные свойства грунтов, основные показатели.

6. В каких грунтах может возникнуть процесс набухания, в каких грунтах могут возникнуть просадки?

7. Что такое торф, особенности строительства на заторфованных грунтах.

Подземные воды

Классификация подземных вод

Подземные воды – воды, находящиеся в верхней части земной коры. Наука о подземных водах, их происхождении, условиях залегания, законах движения, физических и химических свойствах, связях с атмосферными и поверхностными водами называют гидрогеологией. Для строителей подземные воды в первом случае – источник водоснабжения, во втором – фактор, затрудняющий производство земляных и горных работ, в условиях притока подземных вод в котлованы и горные выработки. Также подземные воды вызывают коррозию строительных материалов, используемых для строительства подземных частей сооружений (фундаментов).

В результате взаимодействия подземных вод и горных пород в основании сооружений происходит изменение физико-механических свойств пород, как правило, приводящее к уменьшению прочности. Подземные воды являются одной из причин, вызывающих такие геологические процессы, как просадки лёссовых пород, пучение, оползни, карст, суффозию и другие.

Необходимо уяснить условия образования различных типов подземных вод и особенности их режима, причем особое внимание обратить на верховодку и грунтовые воды. Подземные воды первых от поверхности водоносных гори-

зонтов чаще всего влияют на инженерно-геологические условия местности.

Наиболее четко и строго знать вопросы, посвященные химическому и газовому составу подземных вод, их жесткости и агрессивности, а также образованию и классификации.

Интенсивность водообмена подземных вод (зоны интенсивного, замедленного и весьма замедленного водообмена). Водный баланс. Происхождение подземных вод. Виды воды в горных породах и минералах.Водоупорныеи водоносные породы, водоносный горизонт.Водно-физические свойства горных пород (влажность, влагоемкость, водоотдача, водопроницаемость). Физические (органолептические) свойства подземных вод.Химический состав подземных вод, основные анионы и катионы, минерализация. Жесткость подземных вод. Типы агрессивности подземных вод к бетонным и железным конструкциям. Воды зоны аэрации.Грунтовые воды.Артезианские воды. Трещинные воды. Карстовые воды.Подземные воды зоны многолетней мерзлоты.Промышленные (рудничные) воды. Родники.

Вопросы для самопроверки:

1. В какой зоне водообмена располагаются пресные подземные воды?

2. Какая теория объясняет образование подземных вод просачиванием вглубь Земли атмосферных осадков и поверхностных вод?

3. Какие горные породы (грунты) при коэффициенте фильтрации К_ф > 1 м/сутки являются водопроницаемыми?

4. Какие горные породы (грунты) при коэффициенте фильтрации К_ф < 0, 001м/сутки являются водонепроницаемыми?

5. Как называется свойство подземной воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Са²⁺ и магния Мg²⁺.

6. Как называется агрессивность подземных вод по отношению к бетону при повышенном содержании диоксида углерода СО₂?

7. Для каких водоносных горизонтов характерна свободная поверхность, питание по всей площади распространения, нестабильный режим.

8. Как называется уровень, который характеризует линия, соединяющая края наклонного или складчатого водоносного слоя, залегающего между двумя водоупорами и определяющая напор воды.

9. Какие полезные ископаемые добывают из промышленных вод?

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: