Контрольная работа по "Геологии"

ЗАДАНИЕ 1

 

Составить характеристики свойств минералов, взятых из табл. 1, и представать их в таблице, составленной по форме № 1.

10. Биотит, пирит

 

Минерал	Биотит	Пирит
Класс	Силикаты	Сульфид
Хим состав	К(Mg,Fe2+)3(Si3Al)O10(OH,F)2	Fe2+S2
Происхождение	Магматическое, метаморфическое, обломочно-осадочное, гидротермальное	Осадочные, гидротермальное, метасоматическое, реже магниматическое
Цвет	Коричневый, тёмно-зеленый, зеленовато-чёрный, чёрный	Золотисто-желтый
Цвет черты (цвет в порошке)	Белый, серый	Зеленовато-чёрный, коричневато-черный
Блеск	Стеклянный, металлический, перламутровый	металлический
Твердость	2,5-3	6-6,5
Спайность	Весьма совершенная	несовершенная
Излом	Неровный	Неровный, раковистый
РЕакция НСI	Нет реакции	Нет реации
Формы нахождения в природе	Пластинчато-чешуйчатые и зернистые скопления	В виде скрученных кристаллов и натечных выделений,друзы, вкрапленники, сплашные зернистые массы
Устойчивость  к выветриванию	устойчив, но может  подвергаться растворению и механической дезинтеграции	Устойчив, но может подвергаться окислению
Применение  в строительстве	Использовался как электроизолятор в малоответственных изделиях, в оптическом приборостроении, порошок шел на изготовление бронзовой краски и декоративного цемента, служит для определения возраста пород изотопным геохронологическими методами	Применим в  качестве кремня (огниво, кремнёвое  огнестрельное оружие), сырье для  получения серной кислоты, серы, в  ювелирном деле (наз марказитом), мастик, керамзитов

 

 

ЗАДАНИЕ 2

 

Составить характеристики свойств горных пород, взятых из табл. 2, и представить их в таблице, составленной по форме № 2

10 Диорит, мергель,  мрамор

 

Порода	Диорит	Мергель	Мрамор
Тип и группа по происхождению	Магматические горные породы	Осадочные минералы кальцита	Горная порода, образовавшаяся в результате перекристализации
Минералогический  состав	Авплагиоказ (андезин  или олигоклаз), роговая обманка,	состоит из кальцита до 50%, иногда доломита и глинистых минералов	Кальцит 97%, графит т магнезит
Структура	Полнокристалическая равномерно кристаллическая	тонкозернистая	Кристаллически-зернистая
Текстура	массивная	слоистая	Плотная кристаллическая
Окраска	Темно-зеленый, коричнево-зеленый	Светло-серый, темно-серый, бурый, черный (определяется цветом глинистого вещества)	Обычно светлая, но присутствие силикатов , оксидов железа и графита окрашивает в разные оттенки: желтый, черный, и так далее
Уст к выветриванию	Устойчив к  выветриванию	неустойчив к выветриванию	Устойчив к  выветриванию
Реакция с НСI	не реагирует	Не реагирует	Бурная реакция
Форма залегания	Штоки, жилы, лакколиты	Слои, перемежающиеся со слоями глинистых или карбонатных  пород	Скопление в виде даек , интрузивных тел или штоков
Применение  в пром и строитель	используют для облицовки зданий, изготовления ваз, столешниц, постаментов	Сырье для получения  цемента	Камень для  наружной и внутренней облицовки, в  электронике (панели приборов и щитов), мозайка и штукатурка

 

 

 

ЗАДАНИЕ 3

 

10 Пролювиальный тип

 

Объяснять условия образования  отложений, взятых в соответствия с номером варианта из табл. 3. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

Пролювиальные отложения образуются под влиянием временных грязево-каменных селевых потоков, которые, вырываясь на равнинные участки, растекаются и формируют конусы выноса, состоящие из разнородного обломочного материала. При образовании временных водотоков в оврагах происходит также вынос материалов в широкие долины балок или рек. Эти отложения обычно более или менее сортированы, слоисты, могут быть выделены в природных условиях и называются пролювиально-аллювиальными отложениями оврагов

. Пролювиальный тип. Пролювий комплекс отложений устьевых выносов эрозионных долин. В нем выделяются два подтипа: 1) отложения конусов выноса временных потоков, возникающих во время таяния снега или сильных дождей; 2) отложения, образующиеся у выхода из гор на равнину постоянных рек, но пересыхающих и не доходящих до своего базиса эрозии.

Рис. 20. Разрез второй надпойменной реррасы р. Акдере (Копентдаг)

Отложения конусов выноса временных потоков. Пролювий, слагающий  конусы выноса характеризуется средней, реже хорошей окатанностью материала, слабой его сортировкой, грубой слоистостью. Сами конусы выноса имеют выпуклую поверхность и отчетливый, часто значительный наклон от их вершин к боковым и периферическим частям. Вершинные зоны конусов слагаются самыми грубообломочными отложениями, относящиеся к потоковой фации. Это грубообломочные плохо - и среднеокатанные валунные галечники или щебнисто-галечный материал с большой примесью песка и суглинка в виде заполнителя или отдельных прослоев (рис.21). 

 

Рис.21. Разрез отложений вершинной зоны конуса выноса р. Сулубакир (Сев. Тянь-Шань)

Отложения наземных или  «сухих», дельт развиты только в  аридных областях, у подножий высоких  хребтов. Отличаются лучшей окатанностью, сортировкой и дифференциацией  по размерам. Для них характерна зональность строения слагающих их отложений. В крупных сухих дельтах, образующихся в обширных предгорьях или межгорных впадинах, в плане и в разрезе выделяются четыре концентрические зоны (рис.22).

 

ЗАДАНИЕ 4

 

10. Синклинальные складки

 

 

Охарактеризуйте одну из форм дислокаций горных пород, взятую в соответствии с номером варианта из табл. 4. Необходимо дать характеристику дислокации, привести схематический рисунок и оценить ее влияние на условия строительства различных  сооружений.

 

Синклинальными складками или синклиналями называются изгибы, в которых центральные части сложены более молодыми породами, чем их краевые части. Складки, в которых элементы залегания осевой поверхности (ОП) и шарнира совпадают, называются нейтральными.

Это возможно:

а) при вертикальном залегании пород, шарнира и ОП складки;

б) при наклонном залегании  пород в крыльях складки и  горизонтальном – ОП и шарнира;

в) при наклонном залегании  пород и одинаково наклонном  – ОП и шарнира. В сильно деформированных  толщах, где невозможно определить кровлю и подошву слоёв, складки, обращенные выпуклостью вверх, называются антиформами, а обращённые выпуклостью вниз, – синформами (рис. 3.2). 

 

 

 

Рис. 3.1. Антиклинальная (а) и синклинальная (б) складки

Рис. 3.2. Антиформы (а) и синформы (s) в пересечении с эрозионной поверхностью РР.

 

Элементы  складки

В складке выделяются следующие элементы – замок или свод, крылья, осевая поверхность, осевая линия или ось складки, шарнир складки, гребень и киль, гребневая и килевая поверхность, линия перегиба или медианная линия, поверхность перегиба, ядро, замыкание (рис. 3.3 – 3.6).

 Рис. 3.3. Элементы складок: 1-2 – замок антиклинали (седло); 3-4 – замок синклинали (мульда); 5 – крылья; 1-6-2 – угол складки; 6-7 – биссектриса угла складки или осевая линия; 8 – ось или шарнир складки; 9 – гребень; 10 – киль

Рис. 3.4. Осевые элементы складок: 1 – ось или шарнир  складки; 2 – осевая поверхность; 3 – осевая линия.

 

 

 

Замок или свод складки – место перегиба слоёв, в котором их поверхности, примыкающие к перегибу, образуют между собой угол или более сложные фигуры. Замок может иметь плавную (параболическую, гиперболическую) или угловатую (шевронную) форму. Замок антиклинали иногда называют седлом, а замок синклинали – мульдой.

Крылья складки – боковые части складки, примыкающие к своду и представленные поверхностью слоёв, единообразно (вверх или вниз) наклонённых от перегиба. У смежных складок – антиклинали и синклинали одно крыло является общим. Положение крыльев, как плоскостных элементов, определяется азимутом и углом падения.

Рис. 3.5. Элементы складок: а – очерченных одной поверхностью; б – очерченных серией субпараллельных поверхностей; в – «сложных», очерченных зеркальными поверхностами.

Осевой (шарнирной) поверхностью складки называется поверхность, проходящая через точки перегиба слоёв, составляющих складку. Она также определяется азимутом и углом падения. Линия пересечения осевой поверхности с поверхностью рельефа называется следом осевой поверхности (СОП). Она характеризует ориентировку складки в плане и на карте проводится путём соединения точек, расположенных в местах перегиба слоёв (в замке складки). Линия пересечения осевой поверхности с поверхностью одного из слоёв (кровлей или подошвой), составляющих складку, называется осью складки или шарниром складки. Положение шарнира, как линейного элемента, определяется азимутом и углом погружения (или воздымания). Простирание шарнира совпадет с осью складки только в том случае, когда осевая поверхность складки вертикальна. Погружается шарнир в сторону расположения более молодых пород. В том случае, когда азимут погружения шарнира меняется на обратный несколько раз, либо величина угла погружения периодически меняется по простиранию, шарнир называют ундулирующим. Угол погружения или воздымания шарнира иногда называют углом погружения или воздымания складки (рис. 3.7, 3.8).

Рис. 3.6. Положение  осевой (АБ) и гребневой (ВГ) поверхности в вертикальном поперечном разрезе складки.

Гребневой поверхностью называется поверхность, соединяющая самые высокие точки расположения слоёв, образующих складку. Гребень складки – линия пересечения гребневой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоёв складки. 

Килевой поверхностью называется поверхность, соединяющая самые низкие точки расположения слоёв, образующих складку. Киль складки – линия пересечения килевой поверхности с кровлей или подошвой любого из слоёв складки. Эти элементы складок определяют обычно только при изучении наклонных и опрокинутых складок.  

 

Рис. 3.7. Элементы складок  в блок-дааграмме: АБ – положение осевой линии (или СОП); ВГ и В'Г' – положение шарнира; α и β – углы погружения шарнира.	Рис. 3.8. Структурные элементы складки: Положение шарнира в  синклинальной складке в плане (а) и в разрезе (б). Условные знаки для изображения на картах: шарниров синклинальных (в) и антиклинальных (г, д) складок. Стрелками указано направление погружения, а цифрами – углы погружения шарниров.

 

 

Линия перегиба или медианная линия – линия, расположенная на крыле складки, которая делит крыло частной складки пополам и ориентирована по направлению шарнира. По обе стороны медианной линии кривизна крыла очерчивается в противоположных направлениях. Поэтому угол падения крыла складки рекомендуется измерять в зоне медианной линии. Поверхность перегиба – поверхность, проходящая через линии перегиба частных складок.

Ядро складки – внутренняя часть складки в месте её наибольшего перегиба с внутренней стороны изогнутого пласта. Это понятие условное и зависит от морфологии складки и глубины эрозионного среза. За окончание складки принимается участок, где изогнутая поверхность сменяется плоскостью. Замыкание складки определяется по смене азимута погружения шарнира на обратный азимут.

Рис. 3.9. Зеркала складок: симметричных (а), асимметричных (б, г) и разнопорядковых (в).

Зеркало складок – условная поверхность, проведённая в пространстве через точки наибольшего перегиба слоя в одновременно возникших одноимённых структурах одного порядка. Такими поверхностями могут быть касательная к замкам симметричных антиклиналей о-о или же касательная к замкам синклиналей s-s (рис. 3.9 а) Параллельна им будет и медианная линия m-m. Аналогичным образом проводится зеркало складок и для асимметричных складок (рис. 3.9 б).

При деформации слоистых пород обычно образуются складки  нескольких порядков, и для каждого  из них можно провести своё зеркало  складок, например l₁, l₂, l₃ на рис. 3.9 в, где видно, что, чем крупнее складки, тем зеркало складок всё более приближается к прямолинейному. И из этого можно сделать вывод: залегание (простирание и падение) пачки в целом отражается зеркалом наиболее крупных складок. По углу между зеркалом складок и их осевыми поверхностями можно определить, на каком крыле асимметричной запрокинутой складки находится исследуемое обнажение: 1 – на нормальном крыле осевые плоскости дополнительных складок падают круче, чем их зеркало, а на подвёрнутом крыле – положе; 2 – угол между зеркалом складок и их осевыми поверхностями в точке перегиба близок к 90º, уменьшается в сторону медианной зоны складки и имеет минимальное значение в медианной зоне подвёрнутого крыла (рис. 3.9 г).

 

 

 

ЗАДАНИЕ 5

 

1. Зная период Т и  амплитуду А колебаний сейсмической  волны (табл.5), вычислить сейсмическое ускорение a и коэффициент сейсмичности К.

2. Подсчитать сейсмическую  инерционную силу S (в Н) воздействующую на сооружение при землетрясении. Массу сооружения Р принимают равной 5500 т.

3. Используя величину  сейсмического ускорения и шкалу  МSК [1], определить силу землетрясения в баллах. Все эти данные внести в табл. 5.

4. По данным о силе  землетрясения уточнить расчетную  балльность строительной площадки  в районах сложенными: а) рыхлыми  осадочными породами с глубиной залегания грунтовых вод до 5 м от поверхности земли; б) скальными породами (гранитами, гнейсами), прикрытыми маломощным слоем сухого элювия.