Шпаргалка по "Геологии"

 

10. Понятие о горных породах: генетическая классификация, минеральный состав, структура и текстура горных пород

 

Генетическая  классификация горных пород учитывает  условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. В соответствии с этой классификацией выделены следующие типы пород: магматические - первичные, образующиеся при остывании магмы; - осадочные - вторичные, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород; - метаморфические - осадочные и магматические породы, изменившие свое строение и свойства в результате длительных физико-химических процессов, -протекающих под воздействием высоких давлений, температур и минерализованных вод, во время нахождения их в земной коре.

 

 

11 Классификация, структура,  текстура и минеральный состав  магматических горных пород.

 

магматические - это породы, образовавшиеся непосредственно  из магмы (расплавленной массы преимущественно  силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные)( граниты, диориты , сиениты) и эффузивные (излившиеся)( базальты, диабазы, андезиты) горные породы. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO2) в породе. По этому показателю выделяют кислые (светлые), средние и основные породы. Чем больше SiO2 в породе, тем она светлее.

 

12 Классификация, структура, текстура и минеральный состав осадочных горных пород

 

осадочные - горные породы, возникшие путём  осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников на поверхности  суши, в морских и океанических бассейнах. Осаждение может происходить механическим путём (под влиянием силы тяжести и изменения динамики среды), химическим (из водных растворов при достижении ими концентраций насыщения и в результате обменных реакций), а также биогенным (под влиянием жизнедеятельности организмов). Породы, образованные лишь в результате физического выветривания прежде существовавших пород, называют обломочными породами( делятся на сцементированные(песчаник, конгломерат, брекчия) и несцементированные(валуны, галечники, гравий, песок и пыль)). Химические осадочные горные породы образовались вследствие преобладающего химического выветривания(известняк, гипс, каменная соль). Глинистые породы, в образовании которых играет большую роль процессы физического и химического выветривания(мягкие связные, скальные) . органические породы, значительная часть которых состоит из остатков растений и скелетов или раковин организмов(мел, торф, антрацит).

 

13 Классификация, структура,  текстура и минеральный состав  метаморфических горных пород. 

 

метаморфические породы – формируются в результате воздействия на исходные(материнские) породы высоких давлений, температур и хим. активных веществ. Типы метаморфизма: 1) региональный(связан с погружением целых регионов земной коры в области высоких давлений и температур). Образуются сланцы, гнейсы, кварциты. 2)контактовый (ассоциируется с эффектами магматич. интрузии в земной коре: на вмещаемую породу воздействуют как высокая температура магмы так и хим. активные в-ва, которые она несет). Образуются скарны, грейзены, вторичные кварциты. 3)катакластический(происходит в условиях скольжения 2х блоков коры друг относительно друга). Образуются брекчии, катаклазиты, лимониты.

 

 

14 Генетические типы  четвертичных отложений: аллювиальные, элювиальные, эоловые, делювиальные, ледниковые, флювиогляциальные, морские, озерные, болотные

 

 

Отложения, образовавшиеся в соответствии с геохронологией развития Земли, в течение четвертичного  периода кайнозойской эры называют четвертичными. Они являются самыми молодыми по возрасту отложениями. Четвертичные отложения - осадочные по происхождению. Этими отложениями представлен верхний слой земной коры (осадочный чехол), который является объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека. Основные генетические типы четвертичных отложений:

Аллювиальные отложения - образуются при переносе и отложении частиц пород размытых рекой. Частицы пород переносятся на большие расстояния и откладываются в местах, где уменьшается скорость течения.Отложения:пойменный аллювий - песчаные и глинистые отложения; старичный аллювий - илы, торфы; пойменный аллювий - гравий, пески от крупных до мелких.Элювиальные отложения - отложения, образовавшиеся из оставшихся на месте первоначального залегания пород, которые подверглись разрушению при процессе выветривания.Отложенияпредставлены исходными породами и имеют зональное строение: зона полного дробления пород; щебенистая зона; глыбовая зона; монолитная зона. Делювиальные отложения - это отложения, перемещенные вниз по склону в процессе плоскостного смыва при выпадении атмосферных осадков. Отложения:суглинки и супеси.

Эоловые отложения образуются в результате разрушения и переноса пород при геологической деятельности ветра.Отложения: пески, лессы и лессовидные грунты.

Ледниковые (гляциальные)отложения образуются при передвижении ледников, которые при своем движении вспахивают и истирают поверхность земной коры.

Отложения называются морены. Они представлены глинами и суглинками с включениями гравия, щебня и валунов или глинистыми и чистыми песками с включениями гравия, щебня и валунов. Водноледниковые отложения образуются в результате размыва талыми водами ледника отложений морен. Отложения: глины и мелкие пески. Морские отложения образуются при геологической деятельности моря. Отложения: галька, гравий, пески, глины, илы, доломиты, бокситы, фосфориты, марганцевые и железные руды. Озерные отложения образуются при геологической деятельности озера, аналогичной морю. Отложения:сапропель, натриевые и калиевые соли, гипс, кальцит. Болотные отложения образуются при геологической деятельности болот. Отложения:торфы.

 

15. Инженерно-геологическая характеристика горных пород.

 

К классификационным признакам  геологических объектов могут быть отнесены любые показатели, характеризующие  генезис, морфологию, состав, свойства, состояние горных пород. При классификации горных пород используются такие признаки, как петрографический, минеральный, химический, гранулометрический состав горных пород, их влажность, фильтрационные свойства, пористость, трещиноватость, плотность, содержание гумуса, солей и др. Универсальные классификации можно получить при низком уровне рассмотрения объектов – минеральном и петрографическом. На уровне пород создать классификацию гораздо сложнее, поскольку при этом учитывается одновременно несколько признаков, Например: морфологический, генетический и морфогенетический. Наиболее сложный вариант возникает при комбинировании морфологического (состав и строение объекта) и генетического признаков, поскольку генетические и морфологические границы объекта обычно не совпадают, а часто даже «режут» друг друга. В комбинированных геологических классификациях на первое место ставится генезис, в подчиненном по отношению к нему положении оказываются морфологические признаки.

 

16. Понятие о грунтах

 

Грунт – любая горная порода, которая является объектом инженерной деятельности человека.

Изучением грунтов  занимается грунтоведение— специальный раздел инженерной геологии, крупное и самостоятельное научное направление, исследующее состав, состояние, строение и свойства грунтов и сложенных ими грунтовых толщ (тел и массивов), закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под воздействием современных и прогнозируемых геологических процессов, формирующихся в ходе развития земной коры под влиянием совокупности всех природных факторов и в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной, деятельностью человека.

Все грунты делятся  на два класса: скальные и дисперсные (рыхлые).

Скальные грунты – это магматические, осадочные и метаморфические породы, характеризующиеся сплошностью, большой прочностью и практически не сжимаются под нагрузкой.

Дисперсные или рыхлые грунты – осадочные обломочные породы, характеризующиеся дисперсностью, малой прочностью и большой сжимаемостью под нагрузкой (щебень, галька, песок, супесь, суглинок, глина, торф, ил и т.д.).

 

17. Состав и строение грунтов: твердая, жидкая, газовая и биотическая компоненты, типы структурных связей.

 

Грунт является трехфазовой  системой. Твердая фаза состоит из минеральных частиц, газообразная из смеси газов и/или водяного пара. Жидкая фаза – вода. Жидкая и газообразная фазы заполняют поры и трещины в грунтах. Полностью водонасыщенный и сухой грунт представляют собой двухфазную систему. Поры составляют 30-60% объема грунта. Сжатие грунта под нагрузкой происходит, в основном, за счет уменьшения объема пор.

Деление дисперсных грунтов на три фазы - грубая схематизация, т.к. в грунте присутствуют также  органические вещества, минеральные  соли и т.д.

Твердая фаза грунта характеризуется гранулометрическим и минералогическим составом. Минералогический состав – это входящие в грунт минералы (кварц, слюда, полевые шпаты, каолинит, монтмориллонит и др.). Гранулометрический (зерновой) состав – это характеристика грунта по крупности (размеру) слагающих его частиц.

 

18. Классификация грунтов по ГОСТ25100-95 «Грунты. Классификация»

 

 

Классификация грунтов  включает следующие таксономические  единицы, выделяемые по группам признаков:

 класс - по общему характеру структурных связей;

группа - по характеру структурных  связей (с учетом их прочности);

подгруппа - по происхождению и условиям образования;

тип - по вещественному  составу;

вид - по наименованию грунтов (с учетом размеров частиц и показателей  свойств);

разновидности - по количественным показателям вещественного состава, свойств и структуры грунтов.

Класс природных скальных грунтов - грунты с жесткими структурными связями (кристаллизационными и  цементационными) Класс природных  дисперсных грунтов - грунты с водно-коллоидными  и механическими структурными связями  Класс природных мерзлых грунтов - грунты с криогенными структурными связями Класс техногенных (скальных, дисперсных и мерзлых) грунтов - грунты с различными структурными связями, образованными в результате деятельности человека.

 

19. Физическиеи механические свойства грунтов: плотность, плотность частиц, плотность сухого грунта, пористость, коэффициент пористости, влажность, полная влагоемкость, пластичность, гранулометрический состав, набухание, размокание, сжимаемость и прочность

 

 

Свойства  грунта - это особенности грунта, обусловленные его составом, взаимоотношением и взаимодействием слагающих грунт компонентов (твердых, жидких и газообразных).  Физическиесвойства грунтов - особенности грунтов, определяющие их поведение в естественных условиях и при взаимодействии с продуктами инженерной и хозяйственной деятельности человека. Ниже приведены основные физические свойства грунтов.

1. Гранулометрический состав (для дисперсных грунтов) - количественное содержание в грунте первичных частиц по фракциям (размерам зерен), выраженное в процентах от общей массы грунта.

2.Плотность. При этом различают плотность грунта и плотность скелета грунта (т.е. частиц грунта).

3. Пористость и коэффициент пористости.Пористость характеризует объем пор в единице объема грунта, а коэффициент пористости- отношение объема пор к объему твердой компоненты.

4. Влажность. Различают естественную влажность - т.е. влажность образца на момент его отбора из горной выработки (причем она может быть весовой, т.е. отношение массы воды к массе скелета грунта, или объемной, т.е. отношение объема воды в грунте к объему всего грунта); степень влажности (коэффициент водонасыщения) - относительную долю заполнения пор водой в данном грунте; гигроскопическую влажность - отношение массы воды, удаляемой из образца воздушно-сухого грунта, высушенного при температуре 105 градусов до постоянной массы, к массе высушенного грунта.

5. Пределы пластичности (только для глинистых грунтов). Пластичность - это способность грунта деформироваться без разрыва сплошности под воздействием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения воздействия. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в текучее называется верхним пределом пластичности. Влажность, при которой грунт переходит из пластичного состояния в твердое - влажность нижнего предела пластичности. Разность между значениями влажности для верхнего и нижнего пределов называется числом пластичности. Показатель консистенции - отношение разности весовой влажности и влажности нижнего предела к числу пластичности.

6. Набухаемость грунтов (только для глинистых) - способность грунтов увеличивать свой объем при замачивании. при этом развивается давление набухания.

7. Усадочность (для глинистых и органогенных грунтов) - способность грунтов уменьшать свой объем при обезвоживании.

8. Размокаемость - способность грунтов при замачивании в спокойной воде терять свою связность и превращаться в рыхлую массу.

9. Размягчаемость - способность скальных грунтов снижать свою прочность при взаимодействии с водой.

Механические свойства грунтов - это те свойства, которые проявляются при приложении к грунтам нагрузок. Основные свойства:

1. Сжимаемость дисперсных грунтов - способность уменьшаться в объеме под действием внешнего давления. Компрессионная сжимаемость (компрессия) - способность грунта сжиматься под постоянной, ступенчато возрастающей нагрузкой.

2. Просадочность - способность лессовых и других пылеватых грунтов к уменьшению объема при дополнительном увлажнении. Различают просадки при природном давлении (от веса вышележащего грунта) и дополнительном (от веса сооружения).

3. Прочность - способность грунта сопротивляться разрушению под влиянием механических напряжений. Параметры прочности соответствуют критическим напряжениям, т.е. тем, при которых происходит разрушение грунта.