Шпаргалка по "Геологии"

Растения и  животные, особенно микроорганизмы (бактерии, микробы и др.) и низшие растения (водоросли, мхи, лишайники), выделяют различные  кислоты и соки, которые, в свою очередь, весьма активно взаимодействуют  с минералами горных пород, разрушают  их, формируют минеральные новообразования.

Процессы выветривания влияют на инженерно-геологические  свойства горных пород. Выветривание, как геологический процесс, приводит к разрушению и преобразованию первичных  пород.

Геологическая деятельность ветра

На земной поверхности  постоянно дуют ветры. Скорость, сила и направление ветров бывают различны. Ветер совершает большую геологическую работу: разрушение земной поверхности (выдувание или дефляция, обтачивание или корразия), перенос продуктов разрушения и отложения (аккумуляции) этих продуктов в виде скоплений различной формы. Все эти процессы носят общее название эоловых.

Наиболее ярко эоловые процессы проявляются в  пределах пустынь, полупустынь, долин  рек и морских побережий. В  наши дни наглядное представление  об этих процессах дают пыльные бури в степных районах. Примером могут  служить пыльные бури на Северном Кавказе, в Ростовской области и соседних территориях. В отдельные дни пыль закрывала небосвод, повисала в воздухе желто-серыми тучами.

„Г ••;«*■

Выдувание (дефляция) возникает в результате воздействия механической силы ветра. Наиболее ярко этот процесс проявляется в районах, сложенных рыхлыми или мягкими породами. От пород отрываются и уносятся частицы. Ветер выдувает котловины, борозды и траншеи в солончаках, суглинках, песках. Весьма интенсивно выдуваются почвенные слои в пределах пахотного слоя. Замечено, что выдувание значительно усиливается после нарушения дернового покрова, вырубки кустарников и деревьев.

Механическая  сила ветра существенно влияет на здания и сооружения, которые являются для него препятствием. Создается  так называемая ветровая нагрузка, что выражается в дополнительном боковом давлении на строительные конструкции. Высотные здания, и особенно заводские  дымовые трубы, под действием  ветровой нагрузки постоянно колеблются.

Движение ветра  часто сопровождается переносом  пыли, песка и даже гравия. Наибольшую разрушительную работу совершают песчаные частицы. Ударяясь о твердые породы, они перетирают, сверлят и обтачивают их поверхность. Появляются борозды, желоба, углубления. Этот процесс обтачивания  получил название корразии.

Совместные действия дефляции и корразии разрушают не только мягкие, но и твердые породы, превращая их в обломки различного размера.

Эоловые отложения. Перенос частиц ветром совершается во взведенном состоянии или путем перекатывания в зависимости от скорости ветра и размера частиц. Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. В зависимости от скорости ветер уносит их на сотни и даже тысячи километров. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда они перемещаются на небольшой высоте.

При меньшей скорости ветра и других благоприятных  условиях происходит отложение переносимого материала (аккумуляция). Так образуются ветровые (эоловые) отложения. В большинстве  случаев это накопления песка  и пыли. Для строительства большое  значение имеет закрепленность песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и  закрепленные (грядовые, бугристые) пески. Подвижные пески не закреплены корневой системой растений и под действием  ветра легко перемещаются.

Дюны образуются по берегам рек и морей в результате навевания песка ветром возле какого-нибудь препятствия (кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д.). Это холмовидные накопления песка высотой до 20—40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счет перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Скорость движения дюн определяется силой господствующих в данной местности ветров и колеблется от 0,5—1 до 20— 22 м в год. Дюны обычно образуют цепь холмов.

Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественно одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы. Высота барханов в пустынях достигает 60—70 м при ширине крыльев в десятки и даже сотни метров. В пустыне Сахаре барханы имеют высоту до 200 м.

Подвижные пески  опасны своим движением. Перемещаясь, они заносят поля, оазисы, каналы дороги , здания, селения и даже города, например на побережье Франции, где под песками погребены деревни и города.

Подвижные пески  часто появляются вследствие уничтожения  травянистого покрова при выпасе скота. Оживлению перемещения песков способствует движение транспорта и  работа землеройных машин.

Строительство и  эксплуатация зданий и сооружений требует  постоянной борьбы с подвижными песками. Для этой цели используют следующие методы:

• установку на пути движения песков деревянных щитов, подобно тем, которые ставят зимой против снежных заносов; этот метод невсегда эффективен в районах, где ветер часто меняет свое направление; ротив выдувания песка щиты можно укладывать на землю;
• посадку растительности, прививающейся на песках (кустарники, травы) и закрепляющей своей корневой системой верхние слои песка;
• обработку песков различными растворами и веществами — битуом, цементом, жидким стеклом, глинистыми суспензиями и т. д.; эти методы дорогостоящие, к тому же защитные корки оказываются Недолговечными и сравнительно легко разрушаются при скорости ветра более 20 м/с;
• применение геосинтетических материалов (сеток, пленок,ячеистых каркасов и т.п.);

Закрепленные  пески распространены достаточно широко, особенно в районах полупустынь. Грядовые пески представляют собой вытянутые формы высотой 10—20 м; бугристые пески — неподвижные холмы (редко высотой более 10 м) с пологими склонами. Их движение остановлено растительным покровом.

12. Геологическая  деятельность атмосферных осадков и геологическая деятельность рек.

Геологическая деятельность атмосферных осадков

На поверхность  материков постоянно выпадают атмосферные  осадки в виде дождей, снега и  льда в количестве до 112 тыс. км³ в год. Наибольшую геологическую работу при этом совершает текучая вода, которая, растекаясь по поверхности в сторону падения рельефа, разрушает горные породы, переносит и откладывает продукты разрушения. Разрушительная работа текучих вод носит название эрозии.

После дождя (или  таяния снега) вода растекается по поверхности  земли в виде многочисленных микроструек, каждая из которых не имеет фиксированного пути. Образуется сплошной поверхностный поток и разрушительное действие воды осуществляется на всей поверхности земли. Так происходит плоскостной смыв (плоскостная эрозия), который ведет к выполаживанию местности.

Плоскостные потоки губительно сказываются на почвах, смывая их верхний плодородный слой. Одним из способов борьбы с почвенной  эрозией являются лесополосы, регулирующие поверхностный сток.

Плоскостной поток  в соответствии с рельефом местности  постепенно разбивается на отдельные  струи, создаются крупные потоки (ручьи), осуществляющие струйчатую эрозию. Это ведет к образованию промоин, оврагов и т. д.

Образование наносов. Продукты выветривания пород (элювий) плоскостными потоками смываются с возвышенностей на склоны и к их подножию. В зависимости от силы потоков и крутизны склонов в перемещении принимают участие частицы глинистые, пылеватые, песчаные и даже более крупные обломки.

Со временем на склонах и в пониженных частях рельефа накапливаются отложения  наносов: на склонах и у их подошвы  — делювий, в понижениях, примыкающих  к склонам,— пролювий. Эти наносы почти сплошным покровом закрывают  лежащие под ними более древние (коренные) породы.

Делювий (dQ) покрывает все склоны и их подошвы, за исключением обрывистых участков. По своему составу делювий разнообразен и в противоположность элювию отличается от подстилающих его коренных пород. В минералогическом отношении делювий связан с породами, расположенными выше по склону.

Литологический  делювий в горных и предгорных районах это суглинки, супеси, пески  с включениями щебня и более  крупных обломков. На равнинах широко распространены суглинки, супеси, реже глины. Особенно большое развитие имеют  делювиальные суглинки в лессовых районах. Эти суглинки очень сходны с коренными  лессовыми породами, как по своим  структурным и химико-минерало-гическим характеристикам, так и по свойствам. В связи с этим их именуют лессовидными суглинками.

Делювиальные  отложения в большинстве случае представляют собой несортированный  материал. Небольшую сортированность имеют делювиальное лессовидные суглинки. Делювиальные отложения часто служат основанием для зданий и сооружений. Общим для них отрицательным свойством является способность к сползанию вниз по склонам. Интенсивность сползания зависит от крутизны склонов и состава наносов. Наиболее легко поддается сползанию глинистый делювий особенно при значительном уважнении. Пролювий (pQ) представляет собой рыхлые образования неоднородного состава особенно по вертикали. В толщах пролювия суглинки и супеси могут переслаиваться с более крупнозернистым материалом (песок и др.).

Пролювий в  виде отложений конусов выноса горных рек в больших количествах  накапливается у подножья гор, частично содержит делювиальный материал. Конусы выноса пролювия нередко сливаются  и образуют единую полосу наносов, окаймляющую  подошву гор (предгорные шлейфы). Значительное количество пролювия образуется за счет временных грязекаменных потоков (селей).

Образование оврагов. При таянии снега и дождя на склонах рельефа отдельные струйки образуют временные ручьи. Возникает струйчатая эрозия, что приводит к образованию вытянутых понижений рельефа — оврагов.

Наиболее интенсивно возникают овраги в условиях расчлененного  рельефа и сухого климата, при  котором атмосферные осадки выпадают редко, но в виде коротких и сильных  ливней. Развитию оврагов способствует отсутствие растительного покрова  и наличие пород, способных к  размыву. Наиболее легко размываются  лессовые породы, поэтому в районах  их распространения овраги имеют  широкое развитие.

В овраге различают  устье, ложе и вершину . Овраг растет вершиной вверх по склону. Одновременно происходит и его углубление и расширение за счет размыва склонов оврага. Предельной отметкой, до которой возможен размыв ложа оврага, является уровень бассейна (озеро, река и т. д.), в который впадает водоток оврага. Этот уровень называют базисом эрозии.

Размеры оврагов  и балок самые различные. Длина  их колеблется от десятков метров до многих километров. Овраги имеют большое  распространение, особенно в районах  лессовых отложений. Они наносят  значительный ущерб народному хозяйству, сокращают полезные площади, разрушают  дорожные сооружения.

Предотвратить появление  оврагов можно проведением ряда профилактических мероприятий. Следует  запрещать распахивать склоны и  устраивать необлицованные канавы, ориентированные  вниз по склону, вырубать на склонах  растительность и нарушать дерновый покров.

Мелиоративные мероприятия  на землях, подверженных овражной эрозии, включают:

• планировку приовражных и прибалочных склонов с мелкобугристыми оползнями и другими неровностями, засыпку мелких овраговглубиной 1,5—2 м и их залужение;
• выполаживание оврагов с устройством гидротехнических сооружений, предотвращающих новые размывы (лотков, быстротоков, перепадов);
• устройство распылителей стока и противоэрозионных гидротехнических сооружений (водозадерживающих и водоотводящих валов, нагорных канав, дамб-перемычек, донных запруд и полузапруд и др) на вышележащем перед оврагом склоне ;
• подсыпку откосов на склонах оврагов с целью повышения их устойчивости и подготовку к залесению (прилегающих участков к залужению);
• создание противоовражных (прибалочных) лесных полос и насаждений на отсыпанных откосах оврагов;
• выращивание береговых и донных насаждений на гидрографической сети (ложбинах, лощинах, балках), залужение пологих берегов идонных участков балок;
• строительство на базе оврагов и^алок водоемов, дорожной сети, организацию рекреационных зон.

Селевые потоки. Сель (или силь) — по-арабски означает горный, быстро несущийся поток. Действительно, сели представляют собой временные, но бурные грязекаменные потоки, возникающие в горных районах.

Это грозное явление  природы часто имеет катастрофический характер. Сели вызываются дождевыми  ливнями или быстрым таянием  снегов и ледников в горах. Огромная масса воды устремляется вниз по ущельям, смывая и захватывая по дороге элювий и делювий. В результате водный поток  превращается в грязекаменный.

Большое разрушительное воздействие селевых потоков  обусловлено большими скоростями движения и наличием в них обломков горных пород. Твердый материал селей откладывается в предгорьях. Полезные площади оказываются погребенными под толщей грязи, песка и камней.

Селевые потоки подразделяют на связные и несвязные. К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твердой части. Они обладают огромной разрушительной силой. Несвязные сели иначе называют водокаменными. Вода переносит обломочный материал и по мере уменьшения скорости откладывает в русле или в области конуса выноса.