Контрольная работа по "Геологии"

Содержание

 

1. Введение
2. Основная часть
3. Список использованных источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Введение

 

Геология- комплекс наук о составе, строении, истории развития Земли, движениях земной коры и размещении в недрах Земли полезных ископаемых. Основным объектом изучения, исходя из практических задач человека, является земная кора.

В последние десятилетия  особое развитие получила  инженерная геология – наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные  геологические и техногенно - геологические (инженерно- геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека.

В современных условиях инженерная геология  изучает геологическую  среду для целей строительства  и для обеспечения ее рационального использования и охраны от неблагоприятных для человека процессов и явлений. Развитие строительной деятельности и связанная с ним эволюция инженерной геологии приводит в настоящее время к сближению ее с комплексом экологических наук. Современная инженерная геология базируется  на знаниях  в области как естественных наук, таких как физика, химия, высшая математика, геология, астрономия, так и прикладных –гидравлика, геодезия, климатология, информатика.

Несмотря на то, что  основные работы по инженерно-геологическому изучению территории, предназначенной для того или много вида строительства, проводят специалисты-геологи, за инженером-строителем остается право окончательного выбора участков, наиболее благоприятных для возведения инженерных сооружений. Инженер-строитель должен уметь правильно анализировать и использовать данные, полученные в результате инженерно-геологических  изысканий, что требует достаточных знаний в области инженерной геологии и в смежных с ней геологических дисциплинах.

Необходимо получить общие сведения об инженерной геологии как науке; о ее месте в цикле геологических наук, об основных инженерно-геологических дисциплинах, о роли российских и зарубежных ученых в становлении и развитии этой науки. По завершению обучения знать важнейшие законы и базовые понятия по общей геологии, гидрогеологии, грунтоведению, региональной инженерной геологии, владеть основными положениями нормативной литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Основная часть

 

Задание №1

 

Составить характеристики свойств минералов, и представать их в таблице, составленной по форме (Микроклин, кальцит).

 

Минерал	Микроклин
Класс	силикат
Химический состав (формула)	K[AlSi3O8]
Происхождение	Микроклин (от др.-греч. μικρός — маленький и κλίνω — наклоняю) — широко распространённый породообразующий минерал классасиликатов группы полевых шпатов, кали-натровый полевой шпат, алюмосиликат калия каркасного строения. Компонент многих пород гранитного и гнейсового типа. Название связано с тем, что угол между плоскостями спайности у этого минерала всего на 20' отличается от прямого угла.
Цвет	Белый, бурый, зелёный, розовый.
Цвет черты	Белая
Блеск	Стеклянный, перламутровый.
Твердость	6—6,5
Спайность	Совершенная по [001] и [010]
Излом	Неровный
Реакция с НСI	Не реагирует
Формы нахождения в природе	Встречается в виде отдельных  зёрен, зернистых скоплений, кристаллов призматического габитуса, а также  монокристальных блоков иногда до нескольких м3 в объёме
Устойчивость к выветриванию	Устойчив
Применение в строительстве	Представляет важнейшее  сырьё для керамической промышленности (производство фарфора, фаянса, технической  керамики)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минерал	Кальцит
Класс	Карбонаты
Химический состав (формула)	CaCO3
Происхождение	Типичный минерал осадочного генезиса. Он образуется в результате химического осаждения (при испарении растворов, обогащенных карбонатом кальция) или накопления в осадке неорганических остатков морских организмов, которые используют карбонат кальция, растворенный в воде, для формирования своих раковин (органогенные известняки). Кальцит может также иметь метаморфическое происхождение и, совсем редко, магматическое.
Цвет	Жёлтый, красновато-оранжевый, зеленовато-жёлтый, серый, тёмно-серый, почти бесцветный
Цвет черты	Белая
Блеск	Белый или бесцветный, прозрачный
Твердость	3
Спайность	Совершенная
Излом	Раковистый
Реакция с НСI	Взаимодействует с бурным вскипанием и шипением по реакции: CaCO3 + 2HCL > CaCl2 + pO + CO2^
Формы нахождения в природе	Кальцит относится к  тригональной сингонии, тригонально-скаленоэдрический вид симметрии. Кристаллы очень разнообразны, но чаще скаленоэдрические, ромбоэдрические(острый, основной и тупой ромбоэдры), призматические и пластинчатые(«папир-шпат»). Прозрачные ромбоэдрические кристаллы или выколки по спайности с выраженным двупреломлением называют «исландский шпат». Они образуют агрегаты в виде сростков, друз, щёток, параллельно-шестоватых прожилков. В карстовых пещерах -- в виде сталактитов и сталагмитов, а также во множестве иных экзотических форм. Кроме того -- сплошные массы, зернистые агрегаты, корки, налеты. Кальцит слагает горную породу мрамор, является главной составной  частью известняков. Нередко образует псевдоморфозы по органическим остаткам, замещает раковины древних моллюсков  и кораллы («окаменелости»).
Устойчивость к выветриванию	Неустойчивый
Применение в строительстве	Как цементное сырье, строительный камень и отделочный материал

 

 

Задание №2

Составить характеристики свойств горных пород и представить их в таблице, составленной по форме (Базальт, песок, опока).

 

Порода	Базальт
Тип и группа по происхождению	Вулканическая порода основного состава нормальной щелочности из семейства базальтов; главные минералы вкрапленников - клинопироксен и кальциевый плагиоклаз (N 30-90), иногда оливин, ортопироксен; основная масса сложена этими же минералами (без оливина) и магнетитом в стекле (или без него).
Минералогический состав	Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространенным акцессорным минералом является апатит.
Структура	Обычно базальты —  это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20-25 % от массы породы. При застывании магмы базальтового состава возникает характерная для базальтовых массивов столбчатая или (реже) подушечная отдельность.
Текстура	Текстура базальтов может быть: плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами.
Окраска	Черная, темно-серая.
Устойчивость к выветриванию	Устойчив
Реакция с НСI	Не реагирует
Форма залегания	Базальтовые магмы, обладая  низкой вязкостью, легко подвижны и  характеризуются разнообразием  форм залегания (покровы, потоки, дайки, пластовые залежи). Для базальтов характерна столбчатая, реже шаровидная отдельность. Оливиновые базальты известны на дне океанов, океанич. островах (Гавайи) и широко развиты в складчатых поясах. Tолеитовые базальты занимают обширные площади на платформах (трапповые формации Cибири, Юж. Aмерики, Индии). C породами трапповой формации связаны м-ния руд железа, никеля, платины, исландского шпата (Cибирь). B миндалекаменных базальтовых порфиритах p-на Bерхнего озера в США известно м-ние самородной меди.
Применение в промышленности и строительстве	Данный минерал используют в качестве строительного камня, для производства минеральной ваты, наполнителя для бетона и каменного  литья. Из него также делают дорожные и облицовочные камни, получают щебень и кислотоупорный порошок. Облицовочные плиты на данный момент одновременно с декоративной целью выполняют функцию изоляторов. Благодаря устойчивости к атмосферным воздействиям, базальт хорошо подходит для отделки внешней части строений, а также для отливания уличных скульптур.
Порода	Песок
Тип и группа по происхождению	Осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистогоминерала кварца (вещество — диоксид кремния).
Минералогический состав	Минералогический состав песков обусловливается природой тех  пород, которые являются источником материала, и продолжительностью и  характером переноса ветром или водой  зерен песка.Различают следующие  разновидности песков:горные и овражные, состоящие из песчинок остроугольной формы с шероховатой поверхностью что способствует хорошему сцеплению их с известью; речные и озерные, содержащие песчинки окатанной формы’ с гладкой поверхностью, которые плохо сцепляются с известью.
Структура	По структуре песок  может быть округлым (логично,- морской и речной), угловатый (горный) и средним по шероховатости (овражный).
Текстура	Пористая
Окраска	Окраска песка зависит от преобладания в его составе того или иного минерала и может быть белой, светло-серой (кварцевый песок), зеленой, зеленовато-серой (глауконито-кварцевый), розовой, розовато-серой (аркоз), серой, темно-серой, зеленоватой (граувакковый песок), бурой различной интенсивности и разнообразных оттенков (прочие полимиктовые пески).
Устойчивость к выветриванию	Аркозовые пески выветриваются
Реакция с НСI	Нет
Форма залегания	В зависимости от условий  залегания природные пески могут  быть речные, морские, горные, овражные.
Применение в промышленности и строительстве	Песок широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки  фасадов зданий и разных изделий, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий и в быту , при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. Широко спользуется в бетонном производстве; при производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности
Порода	Опока
Тип и группа по происхождению	Кремнистая микропористая  осадочная порода.
Минералогический состав	Строение опок  дает возможность употреблять ее в качестве адсорбентов, катализаторов (веществ, усиливающих химическую реакцию), осушителей газов, в виде наполнителей, полировальных масс.
Структура	Тонкозернистая (размер частиц 0,001-0,01 мм)
Текстура	Однородная, слоистая.
Окраска	Более чистые разновидности  светлые: серые, желтоватые, зеленоватые (примесь глауконита); распространены также опоки, обладающие пятнистой окраской, темно-серые и черные.
Устойчивость к выветриванию	Малоустойчивая
Реакция с НСI	Нет
Форма залегания	Пластовые и желваковые
Применение в промышленности и строительстве	Применяется в строительстве  при производстве цемента и в  химической промышленности в качестве адсорбента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №3

 

Объяснять условия образования отложений (Озерные). Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

Озерные отложения — осадочные образования на дне озёр, современные (осадки) и древние (осадочные породы) обломочного, биогенного и хемогенного генезиса.

В больших озёрах в прибрежной зоне накапливаются галечники, гравий, пески и алевриты; в глубоководной области — алевро-пелитовые и пелитовые (глинистые) илы с органическим веществом, гидротроилитом, вивианитом, диатомовые илы (Байкал, Севан и др.), чередующиеся с песчаными осадками мутьевых потоков (Байкал, Женевское озеро и др.). Осадки больших озёр имеют сходство с морскими отложениями. В малых озёрах севера и северной лесной зоны умеренного влажного климата происходит накопление железа и марганца (бобовые и конкреционные руды, оксидные, частью карбонатные), сапропелей, диатомового ила. Пески и алевриты встречаются только в узкой прибрежной полосе. Особый тип представляют собой ледниковые озёра с ленточными глинами. В сухих степях распространены карбонатные — содовые озёра, где идёт осаждение кальцита, доломита и соды. В пустынях и полупустынях развиты озёра с высокоминерализованными водами с осадками из гипса, эпсомита, мирабилита (сульфатные озёра) и галита, тахигидрита, бишофита (хлоридные озёра). Реже встречаются борные озёра с накоплением минералов бора и цеолитов(озеро Натрон в Танзании и др.). Характерная черта озерных отложений — небольшая мощность слоев, часто горизонтальная слоистость и линзовидное залегание, наличие специфической фауны и остатков животных и растений, смытых с суши. Пример ископаемых озерных отложений — горючие сланцы эоцена формации Грин-Ривер (США), терригенные породы лимнических угленосных формаций, некоторые диатомиты, мергели, железные руды и соли. Озерные отложения содержат ценные полезные ископаемые: железные руды, сырьё для химической промышленности, лечебные грязи.  

Накопление осадков  в озерах осуществляется за счет сноса  с континента механически разрушенного (терригенного) и химически растворенного материала, а также в результате жизнедеятельности организмов в этих водоемах. Преобладание того или другого фактора осадконакопления зависит от климатических условий. Кроме климата, на характер осадконакопления влияет величина площади бассейна стока, его интенсивность и др. В озерах накапливаются также механические осадки, образующиеся за счет размыва берегов волнами. 
     Механические осадки. Накопление в озерах механических осадков происходит наиболее интенсивно в предгорных озерах. Примером может служить оз. Балхаш, в которое с юга впадают рр. Или, Каратал, Аксу, Лепса и др., стекающие с горных хребтов Заилийского Алатау и Джунгарского Алатау. Реки несут в озеро с гор большое количество обломочного материала. Объем его может быть показан на примере твердого расхода р. Или. По наблюдениям С. А. Никитина, в период с 1903 по 1929 гг. прирост берега в устье р. Или достиг 20 км. Следовательно, темп роста составляет около 1 км в год за счет отложения главным образом песка. 
     В предгорных озерах часто накапливаются галечники в виде конусов выноса рек, впадающих в эти озера. Если озеро большое, то вдали от берега галечники и пески сменяются глинистыми осадками, обычно с хорошей горизонтальной слоистостью. 
     Химические осадки. Среди озерных отложений большое место занимают химические осадки, возникающие в различных климатических условиях. 
     В соленых озерах засушливых областей происходит осаждение главным образом галоидов, сульфатов и углекислой извести путем выпаривания растворов и повышения их концентрации. Осаждение осадка происходит в основном в летнее время. Однако оно может происходить и зимой в результате понижения температуры воды и ее растворяющей способности. 
     Осаждение химических осадков можно наблюдать на засушливом юго-востоке Европейской части СССР, в озерах Северного Прикаспия: Эльтон, Баскунчак, Индер и др. С прилежащих побережий редкие дождевые воды и родники сносят в озера растворы солей, которыми обогащены почвы, а в особенности коренные породы, содержащие залежи гипса и каменной соли. В засушливое лето происходит испарение воды из озер, и их высохшее дно покрывается белой коркой солей, среди которых преобладает хлористый натрий. Своеобразной особенностью осадков оз. Индер является примесь к поваренной соли боратов, обогащающих озерные воды за счет выщелачивания грунтовыми водами пород, слагающих берега озера (Индерские горы). Благодаря примеси боратов индерская соль обладает ценными для засола рыбы консервирующими свойствами. 
     Карбонат натрия —сода (Na2S03) выпадает в некоторых соленых озерах, как правило, в холодное время года, когда понижается температура воды и ее растворяющая способность. Садка соды иногда происходит и летом в результате интенсивного выпаривания крепких рассолов, что наблюдается, например, в оз. Ку-чербак (Северный Казахстан). Содовые озера сосредоточены р. азиатской части СССР. Наиболее крупные озера — Михайлов-ское и Петуховское — расположены в Кулундинской степи (Северный Казахстан). Углекислая известь (СаСО3) также может выпадать в осадок непосредственно кз толщи воды, давая начало слоям озерных известняков или мергелей, если в осадке имеется примесь глины. Такие карбонатные отложения, иногда состоящие не только из кальцита (СаСО3), но и из доломита — СаМg(СО3)2, наиболее распространены в солоноватоводных озерах засушливой зоны, но образуются и в некоторых пресных озерах.

Еще чаще в озерных глинистых  отложениях возникают каль-цитовые  конкреции различной формы, а  в некоторых случаях и сплошные слои, состоящие из мелких сферических образований (от долей миллиметра до 10 мм в диаметре). Иногда эти шаровидные образования имеют концентрическое строение, что свидетельствует о постепенном обрастании заключенных внутри песчинок, обломков органических остатков и даже пузырьков газа углекислым кальцием. Такие образования получили название оолитов (икряных камней), а крупноолитовые породы называют гороховым камнем.

Большие долины чаще всего обязаны  своим происхождением тектоническим  движениям, а не эрозионной деятельности водотоков. Некоторые из этих долин ограничены длинными системами тектонических нарушений. Таковы глубокие, узкие долины реки Иордан на Ближнем Востоке и реки Оузнс в Калифорнии. Широкие аллювиальные равнины, например долины реки По в Италии и реки Ганг в Индии, менее эффектны, чем глубокие долины, но благодаря своим большим размерам в них содержатся значительно большие количества подземных вод. Широкие речные долины сосредоточены в областях прогиба земной коры. Многие из таких долин пересекаются гребнями и холмами, например Центральная долина в Чили.

Для больших долин характерно то, что они выполнены огромным количеством  обломочного материала, сносимого  в результате эрозии с окружающих гор. Однако другие виды отложений могут  играть более важную роль в отдельных местностях. В зависимости от геологической истории большее распространение, чем аллювиальные отложения, приобретают озерные  и даже ледниковые отложения.

Большая долина Калифорнии (известная  также под названием Центральной) имеет ряд специфических особенностей, обычных для крупных долин тектонического происхождения. Эта долина на большей части своего протяжения ограничена высокими горами, с которых в долину сносился обломочный материал в течение по крайней мере 50, а возможно, и 100 млн. лет. Хотя за это время значительно изменились физико-географические условия, в районе современной долины отложилась толща осадков, имеющая местами мощность более 25 000 футов. Значительная часть этих осадков морского происхождения и насыщена солеными водами. Однако здесь непосредственно у поверхности залегает толща континентальных отложений мощностью от 500 до 3000 футов, заключающая в себе крупные запасы подземных вод.

Пресноводные водоносные горизонты  Большой долины сложены осадками различного возраста — от миоценового пирокластического материала, переработанного водотоками, до современных аллювиальных отложений в руслах крупных водотоков. Хотя более 90% этих осадков отложено реками, в отдельных местах с поверхности развиты озерные глины и дюнные пески, что наводит на мысль о возможном присутствии на некоторой глубине также песков эолового происхождения. Наиболее мощная толща озерных отложений — глины Коркорав, залегающие между водоносными зонами в юго-западной части Большой долины (Рис. 1).