Контрольная работа по "Геологии"

Выполнил: Пудовкин И.Ю.

Шифр: 13-Бз-12420

Контрольная работа по геологии

Вариант № 10

Задание 1

Составить характеристики свойств горных пород и их породообразующих минералов. Характеристики горных пород представляются в виде таблицы, по форме 1, а характеристики минералов – в виде таблицы, по форме 2.

Порода	Тип (по происхождению)	Группа (по происхождению)	Минералогический состав	Структура	Текстура	Окраса	Устойчивость	Реакция с  HCl	Форма залегания	Применение в промышлености и строительстве
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Габбро	Магматический	Глубинный	Лабрадор	Полно-кристаллическая	Массивная	Черная с вкраплениями		нет		Плиты для облицовки, заполнитель бетонов
Гравий	Осадочные	обломочные	гравий	Крупнообломочный	плотная	разная		возможна		Облицовочный материал, заполнитель бетона
Гипс	Осадочные	Химический	Гипс волокнистый	Мелкозернистая	Плотная	Розовый, белый, серый		нет		Производство воздушного вяжущего

 

 

минерал

класс

Хим. состав

Происхождение

Окраска

Цвет черты

Блеск

Твердость (по шкале Мооса)

Спайность

Излом

Реакция с  HCl

Устойчивость к выветриванию

Применение в промышлености строительстве

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Лабрадор

Силикат

Na2O*Al2O3

Темно-серый, серый, черный

–

Стеклянный

6 – 6.5

Совершенная в 2х направлениях

Не ровный

нет

Плиты для облицовки, заполнитель бетонов

Гравий

В области прибоя, в дельтах рек в виде линз, пластов.

Облицовочный материал, заполнитель бетона

Гипс волокнистый

Сульфат

CaSO4*2H2O

Белый, серый, розовый, желтый

Белый

Стеклянный, перламутровый

1.5 - 2

Весьма совершенная в 1м направленииях

Пластинчатый

нет

Производство воздушного вяжущего

 

Задание №2

Объяснить условия образования флювиогляциальных (водно-ледниковых) отложений. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений. Оценить возможность их использования в качестве оснований промышленных и гражданских сооружений с учетом изменения состава и свойств под влиянием техногенных процессов.

 

 

Задание №3

1. Зная период Т и амплитуду А колебаний сейсмической волны вычислить сейсмическое ускорение а и коэффициент сейсмичности К S .

2. Подсчитать  сейсмическую инерционную силу S (в тоннах), воздействующую на сооружения при землетрясениях. Массу сооружения Р принимают равной 5500 т.

3. Используя  величину сейсмического ускорения, определить силу землетрясения  в баллах.

4. По данным  о силе землетрясения уточнить  расчетную балльность строительной площадки в районах, сложенных:

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.

Согласно полученным результатам дать заключение о возможности и экономической целесообразности строительства на одном из указанных участков.

Период сейсмической волны Т , с	Амплитуда колебаний сейсмической волны А , мм	Сейсмическое ускорение α = 4π2 А/Т2 мм/с2	Сила землетрясения, балл	Коэффициент сейсмичности KS = α/ g	Инерционная сила S = KS P , т
2,2	60	488,9	8	0,0489	269

1. α = 4π2 А/Т2 ; α = 4* (3,14)2 *60/2,22 ; α = 488,9 мм/с2

KS = α/g; KS = 488,9*10–3 /10; KS = 0,0489 α/мм

2. S = KS * P; S = 0,0489 * 5500; S = 269 т

 

3. Так как  сейсмическое ускорение равно  488,9 мм/с2 , то сила землетрясения равна 8 баллам.

4. а) расчетная бальность равна 9 баллам

    б) расчетная бальность равна 7 баллам

Участок с рыхлыми осадочными пародами неблагоприятен для строительства, так как при сейсмическом сотрясении, рыхлые породы энергично доуплотнятся и будут разрушать выстроенные на них здания и сооружения.

 

 

 

 

 

Задание №4

Описать подземные крастовые воды, описать особенности их существования и движения. Охарактеризовать водоносный горизонт, заключающий эти вод, особенности его питания и разгрузки, его значение для целей водоснабжения. Описание проиллюстрировать схематическими рисунками.

Карстовые воды - подземные воды, формирующиеся, залегающие или движущиеся в карстующихся породах.

Химическое растворение горных пород вызывает в земной коре и на ее поверхности совокупность физико-геологических явлений, называемую карстом. Термин «карст» происходит от названия одноименного плоскогорья на полуострове Истрия, где эти явления были впервые широко обнаружены и изучены.

Явление карста выражается в образовании крупных пустот в земной коре, в разрушении и изменении структуры и состояния горных пород, в создании особого характера циркуляции и режима подземных вод, образовании характерного рельефа местности и режима гидрографической сети.

Карстовые явления развиваются в областях залегания легкорастворимых пород, к которым относятся в первую очередь (в порядке их распространения) известняки, гипсы, доломиты, мергели и каменная соль.

Воды, проникающие в области, сложенные легкорастворимыми породами, в той или иной степени содержат в своем составе различные соли и кислоты.

      Химическое воздействие протекающей  воды с породой может усиливаться  или ослабляться в зависимости  от состава воды и породы. Так, например, наличие в воде хлористого  натрия резко повышает растворимость  гипса, а вода, содержащая хлористый  магний, практически не растворяет  гипс. Вода, содержащая хлористый  натрий до полного насыщения, образует так называемый маточный  раствор и свободно протекает  в пустотах залежей каменной  соли, не оказывая на нее никакого  растворяющего действия.

      Подземные воды, насыщенные растворенными  веществами растворимых пород, далее  протекают, уже не оказывая растворяющего  действия на окружающие породы. Попадая в области, сложенные  нерастворимыми породами, подземные  воды начинают терять часть  растворенных веществ. Концентрация  раствора постепенно снижается, а выпавшие соли образуют различные  натечные формы. Если выпадение  растворенных веществ происходит в открытых пространствах (например, в подземных пещерах), то образуются такие хорошо известные натечные формы, как сталактиты и сталагмиты.

      Подземные воды, вытекая у подножия  горных массивов (у склонов), образуют  нисходящие «воклюзские» источники. Название «воклюзские» такие источники получили от местности Воклюз во Франции, где они впервые были обнаружены. На территории СНГ большое количество воклюзских источников обнаружено на Южном берегу Крыма.

      Процесс карстообразования может начинаться непосредственно с поверхности в областях питания подземных вод (открытый карст) или же возникать в сравнительно отдаленных подземных областях распространения вод (закрытый карст). Там, где легкорастворимые породы выходят непосредственно на земную поверхность, растворение пород проявляется наиболее резко. При выпадении атмосферной воды на поверхности растворимых пород образуются так называемые карры – желобки, борозды, щели и т. д. глубиной от нескольких сантиметров до 1–2 м. Рельеф поверхности, покрытый карами, называется карровым. При своем движении вода просачивается вниз по трещинам, постепенно расширяя их. С течением времени тонкие волосные трещины превращаются в широкие зияющие провалы.

      Для карстового ландшафта характерны  провальные воронки, естественные  шахты, полья, увалы и долины. Эти формы постепенно переходят одна в другую, соответствуя стадиям карстообразования. Сначала образуются различные воронки сравнительно небольшого диаметра (от 1 до 50 м) и глубиной обычно не более 15–20 м. Воронки корытообразной формы называют польями; округлые, чашеобразные, диаметром до 200 м – долинами. Постепенно углубляясь, воронки переходят в увалы и естественные шахты – провальные углубления, глубина которых значительно больше их диаметра. На дне карстовых воронок часто наблюдаются отверстия – поноры, через которые поверхностные воды уходят вглубь.

Открытые формы карста постепенно сами себя уничтожают.

Растворяются все большие количества породы, стенки между воронками становятся все тоньше и постепенно обрушаются. На уровне грунтовых вод начинают скапливаться частицы нерастворимых минералов и с течением времени образуется широкая долина. Благодаря привносу органических веществ поверхность таких послекарстовых долин обычно покрывается плодородной почвой. Как один из примеров таких долин можно назвать Байдарскую долину в Крыму.

Передвигаясь по трещинам внутри растворимых пород, подземные воды промывают самые разнообразные каналы. Передвижение воды сверху вниз способствует образованию вертикальных трубчатых и коленчатых форм. На уровне карстовых грунтовых вод образуются подземные пещеры, состоящие из большого количества горизонтальных каналов различной формы и размера. Узкие трещиновидные каналы сменяются громадными гротами.

 Для  карстовых районах характерно наличие исчезающих рек. Попав в зону карста, река уходит по карстовым каналам под землю и протекает там в виде подземной реки или же разбивается на несколько меньших водных потоков. Впоследствии подземная река снова может выйти на поверхность.

Явление карста оказывает большое влияние на возможность осуществления и дальнейшего существования инженерных сооружений.

Карстующиеся породы очень часто сверху прикрыты водонепроницаемыми или слабо водопроницаемыми глинистыми отложениями. В этих условиях процесс карстообразования протекает весьма медленно или совсем не наблюдается. При вскрытии выемок для дорог или каналов защитный покров уничтожается и начинается интенсивный карстовый процесс. Если выемка предназначалась для канала, транспортируемая вода будет уходить на образование карстовых форм.

Интенсивность процесса карстообразования поддается анализу. Интенсивность зависит от химического состава растворителя и химического состава растворяемой породы. Особое значение имеет содержание в воде свободной углекислоты. Как известно, свободная углекислота может соединяться с карбонатами и создавать растворимые двууглекислые соединения вида (HCO3)2. Однако часть свободной углекислоты будет находиться в равновесии с полусвязанной углекислотой и не будет растворять кальцит. Такую углекислоту называют равновесной.

Другим показателем интенсивности карстообразования является количество и скорость протекающей воды, или, иначе, условия фильтрации.

Подземный сток направлен к водоемам, расположенным в наиболее низких точках рельефа. По большей части для карстующихся массивов такими водоемами служат реки. Подземный сток будет направлен нормально к оси долины. При этом подземный сток может захватывать зону ниже уровня эрозионного вреза. Уровень, выше которого возможно движение воды в карстующемся массиве называют базисом карста.