Čo sú to geologické procesy. Vonkajšie geologické procesy

Exogénne procesy- sú to vonkajšie geologické procesy prebiehajúce pod vplyvom vzduchu, vody, teplotných výkyvov, ľadu a snehu, živých organizmov. Procesy spojené s ľudskou činnosťou sa zvyčajne nazývajú inžiniersko-geologické.

Väčšina exogénnych geologických procesov prebieha podľa schémy: deštrukcia - presun a hromadenie materiálu tohto procesu na pevnine - opäť deštrukcia vrátane vlastných ložísk - presun, nakoniec konečné hromadenie materiálu v mori.

Denudácia a akumulácia- pojmy široko používané v geológii. Termín denudácia sa vzťahuje na celkové množstvo vonkajších procesov ničenia pevniny a presunu materiálu do mora. Dočasná akumulácia materiálu v zložení kontinentálnych ložísk sa neberie do úvahy, predpokladá sa konečná akumulácia materiálu v mori.

Schéma denudácie a akumulácie materiálu v mori

Zvetrávanie- deštruktívny účinok mnohých faktorov prostredia, nazývaných zvetrávadlá, na horniny a minerály. Patria sem slnečné lúče, mechanické a chemické účinky vody, vzduchu a živých organizmov.

Pojem „zvetrávanie“ pochádza z nemeckého počasia – podľa roku a podobnosť so slovom vietor je čisto náhodná; zvetrávanie a geologická aktivita vetra sú rôzne procesy.

Väčšinou dochádza k celkovému pôsobeniu vonkajšieho prostredia na horniny, no v prípade prevahy jednotlivých faktorov nad ostatnými je zvykom rozlišovať mechanické (fyzikálne), chemické a biologické (organické) zvetrávanie.

mechanické zvetrávanie. Hlavnými činiteľmi sú teplotné výkyvy, najmä skoky cez 0°C. Slnečné lúče počas dňa ohrievajú osvetlený povrch skaly, pričom vnútorný objem zostáva studený. Zahriata časť horniny mierne zväčšuje svoj objem a pri jej kontakte so studenou horninou vzniká mechanické namáhanie.

Opakovane sa opakujúce cykly tepelného namáhania vedú najskôr k praskaniu a potom k odlupovaniu úlomkov hornín. Mechanické zvetrávanie je bežné v oblastiach s kontinentálnym podnebím – v polárnych zemepisných šírkach, púšťach, vysokých horách.

Chemické a biologické zvetrávanie. Prostriedky - voda a vzduch chemických materiálov, rastliny s ich sekrétmi a mikroorganizmami. Proces uľahčuje vlhké teplé podnebie, pod jeho vplyvom sa časť minerálov rozpúšťa, časť sa mení na iné zlúčeniny. Toto je hlavný výsledok procesu zvetrávania. Väčšina minerálov magmatických a metamorfovaných hornín - živce, sľudy, pyroxény, rohovec, kryptokryštalické masy výlevných hornín - sa menia na ílovité minerály. Sú zachytávané vodnými tokmi, najskôr sa ukladajú na svahoch a tvoria eluviálno-deluviálne el-dQ kryt, a potom sú prenesené nižšie a sú zahrnuté do všeobecného obehu hlinenej hmoty na povrchu zeme. Len kremeň nie je zvetraný – zachováva sa v zrnách, z ktorých sa potom tvoria piesky.

K výsledkom procesu zvetrávania treba pripísať aj tvorbu pôdy, najdôležitejšiu podmienku existencie bohatého a rozmanitého života na Zemi.

zvetrávacia kôra ( eluvium - elQ) sú produkty zvetráv zachované v mieste vzniku s horizontálnym reliéfom.

Geologická aktivita vetra (eolické procesy) prebieha podľa schémy väčšiny vonkajších procesov: deštrukcia - prenos - akumulácia.

Zničenie hornín je možné v suchom podnebí za prítomnosti silného stáleho vetra. Piesočnato-hlinité horniny nechránené drnovo-vegetačnou vrstvou sú vyfukované, piesčité (0,05-2 mm), prašné (0,002-0,05 mm) a agregovaný ílovitý materiál sa z nich vyfukuje - tento proces sa nazýva deflácia.

Korózia je vplyv častíc piesku unášaných vetrom na kameň.

Liparská preprava môže byť vykonaná na stovky kilometrov. K prenosu jednej častice dochádza postupne - buď sa zdvihne, potom ju spustí späť na zem. Presun je sprevádzaný triedením materiálu - veľké častice sa ukladajú ako prvé, prachové častice sú posledné. Veterné piesky sa ukladajú vo forme dún, spraší - vo forme súvislej vrstvy s hrúbkou niekoľkých metrov. Všetky nánosy vetra sú vysoko porézne.

V oblastiach vystavených deflácii sa veľmi ľahko rozvíja veterná erózia, ktorá spôsobuje nenapraviteľné poškodenie pôdneho krytu.

Geologická aktivita povrchovo tečúcich vôd.Trysková erózia vykonávané najmenšími prúdmi vody počas slabých dlhotrvajúcich dažďov alebo pomalého topenia snehu. Na rozdiel od iných typov erózie má na povrchu reliéfu vyrovnávajúci účinok. Transportné produkty sa nazývajú delúvium a ukladajú sa tenkým krytom na svahoch.

Krytie deluviálnych ložísk

Delúvium je cenný pôdotvorný materiál, zakoreňuje a drží sa vegetačný kryt vrátane kultúrnych rastlín. Pod delúviom

môže dôjsť k úplne neplodnému podložiu.

Vodná (lineárna) erózia- proces erózie a odstraňovania zemín a hornín tečúcimi vodami. Existuje mnoho druhov erózie, ktorej podstata je vždy zrejmá už z názvu - roklina, riečna, dnová, bočná atď. Pri spätnej erózii sa erózny žľab rozrastá smerom k horným tokom. Niekedy názvy odrážajú príčinu alebo provokačný faktor erózie - doprava, pasienky, technogénne atď.

V dôsledku vodnej erózie dochádza k pomalému, neustálemu znižovaniu celého zemského povrchu a k rozvoju eróznych tvarov terénu - roklí, údolí, zapĺňania riek a iných vodných tokov pevným odtokom.

PREDMET A CIELE GEOLÓGIE.

Účel a úlohy geológie. Prepojenie geológie s inými prírodovednými disciplínami.

Geologické metódy.

Rôzne smery geologickej vedy.

1. Geológia (grécky „geo“ – zem, „logos“ – vyučovanie) je jednou z najdôležitejších vied o Zemi. Zaoberá sa štúdiom zloženia, štruktúry, histórie vývoja Zeme a procesov prebiehajúcich v jej útrobách a na povrchu. Moderná geológia využíva najnovšie výdobytky a metódy množstva prírodných vied – matematiky, fyziky, chémie, biológie, geografie. Výrazný pokrok v týchto oblastiach vedy a geológie bol poznačený vznikom a rozvojom významných hraničných vied o Zemi - geofyziky, geochémie, biogeochémie, kryštalochémie, paleogeografie, ktoré umožňujú získať údaje o zložení, stave a vlastnostiach Zeme. hmoty v hlbokých častiach zemskej kôry a zemských schránok umiestnených pod ňou. Za zmienku stojí najmä mnohostranné prepojenie geológie s geografiou (krajinárstvo, klimatológia, hydrológia, glaciológia, oceánografia) v poznaní rôznych geologických procesov prebiehajúcich na povrchu Zeme. Vzťah geológie a geografie je zjavný najmä pri štúdiu reliéfu zemského povrchu a zákonitostí jeho vývoja. Geológia pri štúdiu reliéfu využíva údaje z geografie, tak ako sa geografia opiera o históriu geologického vývoja a interakciu rôznych geologických procesov. V dôsledku toho je náuka o reliéfe – geomorfológia vlastne aj hraničná veda.

Podľa geofyzikálnych údajov sa v štruktúre Zeme rozlišuje niekoľko škrupín: zemská kôra, plášť A jadro zeme. Predmetom priameho štúdia geológie je zemská kôra a podložná pevná vrstva vrchného plášťa - litosféra(grécky "lithos" - kameň). Zložitosť skúmaného objektu spôsobila výraznú diferenciáciu geologických vied, ktorých komplex spolu s hraničnými vedami (geofyzika, geochémia atď.) umožňuje získať pokrytie rôznych aspektov jeho štruktúry, podstaty prebiehajúcich procesov, histórie vývoja a pod.

Jedným z niekoľkých hlavných smerov v geológii je štúdium materiálového zloženia litosféry: hornín, minerálov a chemických prvkov. Niektoré horniny vznikajú z vyvretej kremičitanovej taveniny a sú tzv magmatický alebo diabolženy; iné - ukladaním a akumuláciou v morských a kontinentálnych podmienkach a sú tzv sedimentárne; tretí - v dôsledku zmien v rôznych horninách pod vplyvom teploty a tlaku, kvapalných a plynných tekutín a sú tzv metamorfický.

Štúdium materiálového zloženia litosféry vykonáva komplex geologických vied, často kombinovaných pod názvom geochemický cyklus. Tie obsahujú: petrografia(grécky "petros - kameň, skala," grafo "- píšem, opisujem), príp petrológia - veda, ktorá študuje vyvreté a premenené horniny, ich zloženie, štruktúru, podmienky vzniku, stupeň zmeny pod vplyvom rôznych faktorov a vzorec distribúcie v zemskej kôre. Litológia(grécky "lithos" - kameň) - veda, ktorá študuje sedimentárne horniny. Mineralógia - veda, ktorá študuje minerály - prírodné chemické zlúčeniny alebo jednotlivé chemické prvky, ktoré tvoria horniny. Kryštalografia A kryštalická chémia zaoberajúca sa štúdiom kryštálov a kryštalického stavu minerálov. geochémia - zovšeobecňujúca syntetizujúca veda o materiálnom zložení litosféry, založená na úspechoch uvedených vied a študujúca históriu chemických prvkov, zákonitosti ich distribúcie a migrácie v útrobách Zeme a na jej povrchu. So zrodom izotopovej geochémie v geológii sa otvorila nová stránka v rekonštrukcii histórie geologického vývoja Zeme.

2. Štúdium materiálového zloženia litosféry, ako aj iných procesov, sa uskutočňuje rôznymi metódami. V prvom rade toto priame geologické metódy- priame štúdium hornín v prirodzených výbežkoch na brehoch riek, jazier, morí, úsekov baní, baní, jadier vrtov. To všetko je obmedzené na relatívne malé hĺbky. Najhlbšia, zatiaľ jediná na svete, studňa Kola dosiahla len 12,5 km. Priamemu štúdiu sú ale prístupné aj hlbšie horizonty zemskej kôry a priľahlá časť vrchného plášťa. Tomu napomáhajú sopečné erupcie, ktoré k nám prinášajú úlomky hornín vrchného plášťa, uzavreté vo vyvrelých magmatických – lávových prúdoch. Rovnaký obraz je pozorovaný v diamantových výbuchových potrubiach, ktorých hĺbka zodpovedá 150 - 200 km. Okrem týchto priamych metód sa pri štúdiu látok litosféry široko používajú optické metódy a ďalšie fyzikálne a chemickévýskumu- Röntgenová difrakcia, spektrografia atď. V tomto prípade sú široko používané matematické metódy na základe počítača na hodnotenie spoľahlivosti chemických a spektrálnych analýz, zostavovanie racionálnych klasifikácií hornín a minerálov a pod. umelo získavať rôzne minerály, horniny; znovu vytvoriť obrovské tlaky a teploty a priamo sledovať správanie hmoty za týchto podmienok; predpovedať pohyb litosférických dosiek a dokonca si do istej miery predstaviť vzhľad povrchu našej planéty v budúcich miliónoch rokov.

3. Ďalším smerom geologickej vedy je dynamická geológia, štúdium rôznych geologických procesov, tvarov zemského povrchu, vzťahu hornín rôznej genézy, charakteru ich výskytu a deformácií. Je známe, že v priebehu geologického vývoja došlo k viacerým zmenám v zložení, stave hmoty, vzhľade zemského povrchu a štruktúre zemskej kôry. Tieto premeny sú spojené s rôznymi geologické procesy a ich vzájomné pôsobenie. Sú medzi nimi dve skupiny: 1) endogénne(grécky „endos – vnútri), príp interný, spojené s tepelným dopadom Zeme, napätiami vznikajúcimi v jej útrobách, s gravitačnou energiou a jej nerovnomerným rozložením; 2) exogénne(grécky „exos“ – vonkajší, vonkajší), príp vonkajší, spôsobujúce výrazné zmeny v povrchových a pripovrchových častiach zemskej kôry. Tieto zmeny sú spojené so žiarivou energiou Slnka, gravitačnou silou, nepretržitým pohybom vodných a vzdušných hmôt, cirkuláciou vody na povrchu a vo vnútri zemskej kôry, s vitálnou činnosťou organizmov a ďalšími faktormi. Všetky exogénne procesy úzko súvisia s endogénnymi, čo odráža zložitosť a jednotu síl pôsobiacich vo vnútri Zeme a na jej povrchu.

Oblasť dynamickej geológie zahŕňa geotektonika(grécky „tektos – staviteľ, štruktúra, štruktúra) – veda, ktorá študuje stavbu zemskej kôry a litosféry a ich vývoj v čase a priestore. Súkromné ​​odvetvia geotektoniky sú: štruktúrna geológia, zaoberajúca sa formami výskytu hornín; tektonofyzika, ktorá študuje fyzikálne základy deformácie hornín; regionálna geotektonika, ktorej predmetom štúdia je štruktúra a jej vývoj v rámci jednotlivých veľkých oblastí zemskej kôry. Dôležitými úsekmi dynamickej geológie sú seizmológia(grécky „seismos“ – otras mozgu) – náuka o zemetraseniach a vulkanológia, zapojený do moderných sopečných procesov.

Predmetom štúdia je história geologického vývoja zemskej kôry a Zeme ako celku historickej geológie, ktoré zahŕňa stratigrafia(grécky „vrstva“ – vrstva), zaoberajúca sa postupnosťou vzniku horninových masívov a ich členením na rôzne pododdelenia, ako aj tzv. paleogeografie(grécky „palaios“ – staroveký), študujúci fyzikálne a geografické podmienky na povrchu Zeme v geologickej minulosti a paleotektonika, rekonštrukciou starých konštrukčných prvkov zemskej kôry. Rozdelenie horninových masívov a stanovenie relatívneho geologického veku vrstiev je nemožné bez štúdia fosílnych organických zvyškov, ktoré vykonáva paleontológia,úzko súvisí s biológiou aj geológiou.

Je potrebné zdôrazniť, že dôležitou geologickou úlohou je štúdium geologickej stavby a vývoja určitých úsekov zemskej kôry, nazývaných regióny, ktoré majú niektoré spoločné črty štruktúry a vývoja. Zvyčajne sa to robí regionálna geológia , ktorý prakticky využíva všetky vymenované odvetvia geologických vied a tieto sa navzájom ovplyvňujúce dopĺňajú, čo dokazuje ich úzke prepojenie a neoddeliteľnosť. V regionálnych štúdiách sa široko používajú vzdialené metódy, keď sa pozorovania vykonávajú z helikoptér, lietadiel a umelých satelitov Zeme.

Nepriame metódy poznávania, najmä hlbokej štruktúry zemskej kôry a Zeme ako celku, sú široko používané. geofyzika - veda založená na fyzikálnych metódach výskumu. Vzhľadom na rôzne fyzikálne polia používané pri takýchto štúdiách sa rozlišujú magnetometrické, gravimetrické, elektrometrické, seizmometrické a množstvo ďalších metód na štúdium geologickej stavby. Geofyzika úzko súvisí s fyzikou, matematikou a geológiou.

Jednou z najdôležitejších úloh geológie je prognózovanie ložísk nerastných surovín, ktoré tvoria základ ekonomickej sily štátu. Toto je veda ložiská nerastov akcií , rozsah zahŕňa rudné aj nekovové nerasty a horľavé - ropa, plyn, uhlie, bridlice. Nemenej dôležitým minerálom je dnes voda, najmä podzemná, ktorej pôvodom, podmienkami výskytu, zložením a zákonitosťami pohybu sa veda zaoberá. hydrogeológie(grécky "hyder" - voda), spojené s chémiou aj fyzikou a samozrejme s geológiou.

To je dôležité inžinierska geológia - veda, ktorá študuje zemskú kôru ako prostredie pre život a rôzne ľudské aktivity. Táto veda, ktorá vznikla ako aplikovaný odbor geológie, ktorý študuje geologické podmienky pre výstavbu inžinierskych stavieb, dnes rieši dôležité problémy súvisiace s vplyvom človeka na litosféru a životné prostredie. Inžinierska geológia je v interakcii s fyzikou, chémiou, matematikou a mechanikou na jednej strane a s rôznymi disciplínami geológie na strane druhej s baníctvom a stavebníctvom na strane tretej. V poslednej dobe sa formuje ako nezávislá veda ge okryológia (grécky "krios" - studený, ľad), študujúci procesy v oblastiach vývoja permafrostových hornín "permafrost", zaberajúcich takmer 50% územia ZSSR. Geokryológia úzko súvisí s inžinierskou geológiou.

Od začiatku vesmírneho prieskumu, kozmický geológie , alebo planetárnej geológie. Rozvoj oceánskych a morských hlbín viedol k vzniku morská geológia , ktorého význam rýchlo rastie, pretože už teraz takmer tretina svetovej produkcie ropy pripadá na dno vôd morí a oceánov.

VNÚTORNÁ ŠTRUKTÚRA ZEME.

Zem je zložená z niekoľkých obalov – vonkajších (atmosféra, hydrosféra, biosféra) a vnútorných, ktoré sa nazývajú geosféry (jadro, plášť, litosféra). Štúdium vnútornej štruktúry Zeme sa uskutočňuje rôznymi metódami. Geologické metódy, na základe štúdia prirodzených odkryvov hornín, úsekov baní a baní, jadier hlbinných vrtov, umožňujú posúdiť štruktúru pripovrchovej časti zemskej kôry. Hĺbka známych vŕtaných vrtov dosahuje 7,5 – 9,5 km a iba jeden pilotný vrt na svete, položený na polostrove Kola, už dosiahol hĺbku viac ako 12 km s projektovou hĺbkou až 15 km. Vo vulkanických oblastiach môžu byť produkty sopečných erupcií použité na posúdenie zloženia hmoty v hĺbkach 50-100 km. Vo všeobecnosti sa študuje hlavne hlboká vnútorná štruktúra Zeme geofyzikálne metódy: seizmické, gravimetrické, magnetometrické atď. Jednou z najdôležitejších metód je seizmické(grécky "seismos" - trasenie) metóda, na základe štúdia prirodzených zemetrasení a „umelých zemetrasení“ spôsobených výbuchmi alebo nárazovými vibračnými účinkami na zemskú kôru.

Zdroje zemetrasení nachádzajúce sa v rôznych hĺbkach od blízkeho povrchu (asi 10 km) po najhlbšie (až 700 km), vysledované v zlomových zónach pozdĺž okrajov Tichého oceánu. Vyskytujúce sa v ohnisku seizmické vlny akoby presvitali cez Zem a dávali predstavu o prostredí, ktorým prechádzajú. V zdroji (alebo ohnisku) vznikajú dva hlavné typy vĺn:

1) najrýchlejší pozdĺžne P-vlny(t. j. primárny - primárny);

2) pomalšie priečneS- vlny(t. j. sekundárny - sekundárny). Počas šírenia P-vĺn dochádza v horninách k stlačeniu a napätiu (presun častíc média v smere vlny). P-vlny sa šíria v pevných a kvapalných telesách zemského vnútra. Priečne S-vlny sa šíria len v pevných látkach a s ich šírením sú spojené kmity hornín kolmé na smer šírenia vĺn. Pri prechode priečnych vĺn podliehajú elastické horniny šmykovým a torzným deformáciám. Okrem toho vyniknite povrchnýL- vlny(t. j. dlhé - dlhé), ktoré sa vyznačujú zložitými sínusovými osciláciami pozdĺž alebo v blízkosti zemského povrchu. Registrácia príchodu seizmických vĺn sa vykonáva na špeciálnych seizmických staniciach vybavených záznamovými zariadeniami - seizmografy, lokalizované na rôzne vzdialenosti z kozuba. Takéto usporiadanie seizmických staníc umožňuje posúdiť rýchlosť šírenia kmitov v rôznych hĺbkach, pretože vlny, ktoré prešli hlbšími vrstvami Zeme, prichádzajú do vzdialenejších staníc. Záznam príchodu vĺn seizmografom je tzv seizmogram.

Skutočné rýchlosti seizmických vĺn závisia od elastických vlastností a hustoty hornín, ktorými prechádzajú. Zmeny rýchlosti seizmických vĺn jasne ukazujú heterogenitu a stratifikáciu Zeme. Rôzne vrstvy a stav látok, ktoré ich tvoria, sú indikované lomenými a odrazenými vlnami od ich hraničných plôch. Austrálsky seizmológ K. Bullen na základe rýchlosti šírenia seizmických vĺn rozdelil Zem na niekoľko zón, pridelil im písmenové označenia v určitých intervaloch priemernej hĺbky, ktoré sa s určitými spresneniami používajú dodnes. Existujú tri hlavné oblasti Zeme:

1. zemská kôra(vrstva A) - horná škrupina Zeme, ktorej hrúbka sa pohybuje od 6-7 km pod hlbokými časťami oceánov do 35-40 km pod plochými platformami kontinentov, až do 50-70 (75 ) km pod horskými stavbami (najväčšie pod Himalájami a Andami) .

2. zemský plášť, siahajú do hĺbky 2900 km. V jeho medziach sa podľa seizmických údajov rozlišujú: vrchný plášť - vrstva B hlboká do 400 km a C - do 800-1000 km (niektorí bádatelia nazývajú vrstvu C stredný plášť); spodný plášť - vrstva D do hĺbky 2700 s prechodnou vrstvou D - od 2700 do 2900 km.

3. jadro zeme, rozdelené: na vonkajšie jadro - vrstva E v hĺbkach 2900-4980 km; prechodný obal - vrstva F - od 4980 do 5120 km a vnútorné jadro - vrstva G do 6971 km.

Podľa dostupných údajov je identifikovaných niekoľko úsekov prvého rádu, v ktorých sa prudko mení rýchlosť seizmických vĺn.

Zemskú kôru oddeľuje od vrstvy B vrchného plášťa dosť ostrá hraničná rýchlosť. V roku 1909 Juhoslovanský seizmológ A. Mohorovichic pri štúdiu balkánskych zemetrasení prvýkrát zistil prítomnosť tohto úseku, ktorý teraz nesie jeho meno a je považovaný za spodnú hranicu zemskej kôry. Často sa táto hranica označuje skratkou Moho alebo M. Druhý ostrý úsek sa zhoduje s prechodom spodného plášťa k vonkajšiemu jadru, kde dochádza k prudkému poklesu rýchlosti pozdĺžnych vĺn z 13,6 na 8,1 km/s, a priečne vlny sú tlmené. Náhly prudký pokles rýchlosti pozdĺžnych vĺn a zmiznutie priečnych vĺn vo vonkajšom jadre naznačuje mimoriadny stav hmoty, odlišný od pevného plášťa.

Táto hranica je pomenovaná po B. Gutenbergovi. Tretia sekcia sa zhoduje (so základňou vrstvy F a vnútorným jadrom Zeme (vrstva G).

Stredná hustota Zem je 5,52 g/cm3. Horniny tvoriace zemskú kôru sa vyznačujú nízkou hustotou. V sedimentárnych horninách je hustota asi 2,4 - 2,5 g / cm 3, v granitoch a väčšine metamorfovaných hornín - 2,7 - 2,8 g / cm 3, v základných vyvrelých horninách - 2,9 - 3,0 g / cm 3. Priemerná hustota zemskej kôry je asi 2,8 g/cm 3 . Porovnanie priemernej hustoty zemskej kôry s hustotou zeme naznačuje, že vo vnútorných obaloch – plášti a jadre by mala byť hustota oveľa vyššia. Podľa dostupných údajov v streche horného plášťa, pod hranicou Moho, je hustota horniny 3,3-3,4 g/cm 3, na spodnej hranici spodného plášťa (hĺbka 2900 km) - približne 5,5-5,7 g/ cm3, pod hranicou Gutenberg (horná hranica vonkajšieho jadra) - 9,7-10,0 g/cm3, potom stúpa na 11,0-11,5 g/cm3, pričom vo vnútornom jadre sa zvyšuje na 12,5-13,0 g/cm3.

Tlak. Výpočty tlaku v rôznych hĺbkach Zeme v súlade s uvedenými hustotami sú vyjadrené nasledujúcimi hodnotami

Gravitačné zrýchlenie. Na množstve bodov zemského povrchu geofyzikálna gravimetrická metóda merala absolútnu hodnotu gravitácie pomocou gravimetrov. Tieto štúdie umožňujú identifikovať gravimetrické anomálie - oblasti výrazného zvýšenia alebo zníženia gravitácie. Zvýšenie gravitácie je zvyčajne spojené s prítomnosťou hustejšej hmoty, zníženie naznačuje menšiu hustotu. Čo sa týka gravitačného zrýchlenia, jeho veľkosť je iná. Na povrchu je v priemere 982 cm / s 2 (pri 983 cm / s 2 - na póle a 978 cm / s 2 - na rovníku), najprv sa zvyšuje s hĺbkou, potom rýchlo klesá. Podľa V. A. Magnitského dosahuje maximálna hodnota tiažového zrýchlenia 1037 cm/s 2 na báze spodného plášťa v blízkosti hranice s vonkajším jadrom. V rámci zemského jadra začína výrazne klesať gravitačné zrýchlenie, ktoré dosahuje 452 cm/s 2 v medzivrstve F, až 126 cm/s 2 v hĺbke 6000 km a až 0 v strede.

Magnetizmus. Zem pôsobí ako obrovský magnet so silovým poľom všade okolo. Informácie o rozložení magnetického poľa Zeme na jej povrchu a blízkozemskom priestore poskytujú pozemné, námorné a aeromagnetické prieskumy, ako aj merania na nízko letiacich umelých družiciach Zeme. Geomagnetické pole je dipólové, magnetické póly Zeme sa nezhodujú s geografickými, t.j. pravda - severná a južná. Medzi magnetickým a geografickým pólom vzniká určitý uhol (asi 11,5°), tzv magnetická deklinácia. Existujú tiež magnetickénálada, definovaný ako uhol medzi magnetickými siločiarami a horizontálnou rovinou. Vznik konštantného magnetického poľa Zeme je spojený s pôsobením zložitého systému elektrických prúdov, ktoré vznikajú pri rotácii Zeme a sprevádzajú turbulentnú konvekciu (pohyb) v tekutom vonkajšom jadre. Zem teda funguje ako dynamo, v ktorom mechanická energia tohto konvekčného systému generuje elektrické prúdy a s nimi spojený magnetizmus.

Magnetické pole Zeme ovplyvňuje aj orientáciu feromagnetických minerálov v horninách, ako sú hematit, magnetit, titanomagnetit a pod. Prejavuje sa to najmä vo vyvrelých horninách - bazalty, gabro, peridotity a pod. Feromagnetické minerály v procese tuhnutia magmy preberajú orientácia existujúceho v tomto čase smer magnetického poľa. Po úplnom stuhnutí hornín je orientácia feromagnetických minerálov zachovaná. K určitej orientácii feromagnetických minerálov dochádza aj v sedimentárnych horninách pri ukladaní častíc železitých minerálov. Magnetizácia orientovaných vzoriek sa zisťuje v laboratóriách aj v teréne. Výsledkom meraní je stanovenie deklinácie a sklonu magnetického poľa pri počiatočnej magnetizácii minerálov v horninách. Vyvrelé aj sedimentárne horniny majú teda často stabilnú magnetizáciu, čo naznačuje smer magnetického poľa v čase ich vzniku. V súčasnosti je magnetometrická metóda široko využívaná pri geologickom výskume a hľadaní železnorudných ložísk nerastov.

Tepelný režim Zem je určená žiarením Slnka a teplom uvoľňovaným vnútrozemskými zdrojmi. Zem prijíma najväčšie množstvo energie zo Slnka, no značná časť sa odráža späť do svetového priestoru. Množstvo slnečného tepla prijatého a odrazeného Zemou nie je rovnaké pre rôzne zemepisné šírky. Priemerná ročná teplota jednotlivých bodov na každej pologuli od rovníka k pólom klesá. Pod povrchom Zeme je vplyv slnečného tepla výrazne znížený, v dôsledku čoho v malej hĺbke dochádza pás s konštantným tempomratura, rovná priemernej ročnej teplote oblasti. Hĺbka pásu konštantných teplôt v rôznych oblastiach sa pohybuje od niekoľkých metrov do 20-30 m.

Pod pásom stálych teplôt naberá na význame vnútorná tepelná energia Zeme. Už dávno sa zistilo, že v baniach, baniach, vrtoch neustále rastie teplota s hĺbkou, spojená s tepelným tokom z vnútorných častí Zeme. tepelný tok merané v kalóriách na štvorcový centimeter za sekundu - μcal/cm x s. Podľa mnohých údajov sa predpokladá priemerná hodnota tepelného toku 1,4-1,5 μcal/cm 2 x sek. Štúdie uskutočnené na kontinentoch aj v oceánoch však ukázali značnú variabilitu tepelného toku v rôznych štrukturálnych zónach.

Podľa EA ​​Lyubimova sú najnižšie hodnoty tepelného toku zaznamenané v oblasti starých kryštalických štítov (baltské, ukrajinské, kanadské) a rovnajú sa priemerne 0,85 μcal/cm xs ± 10 % (s kolísaním od 0,6 do 1, jedna). V rovinatých plošinách sa tepelný tok pohybuje v rozmedzí 1,0-1,2 μkal/cm x s a len miestami v niektorých nadmorských výškach sa zvyšuje na 1,3-1,4 μkal/cm x s. V paleozoických orogénnych oblastiach, ako je Ural, Apalačské pohorie, intenzita prúdenia stúpa na 1,5 μcal/cm 2 x s.

V mladých horských štruktúrach vytvorených v najnovšom geologickom čase (ako sú Alpy, Kaukaz, Tien Shan, Kordillery atď.) sú tepelné toky veľmi rôznorodé. Takže napríklad v vrásnených Karpatoch a priľahlých častiach vnútorných žľabov je priemerný tepelný tok 1,95 μcal / cm 2 x s a v karpatskom žľabe - 1,18 μcal / cm 2 x s. Podobné zmeny boli zaznamenané na Kaukaze, kde sa tepelný tok vo vzostupných zónach zvyšuje na 1,6-1,8 μcal/cm 2 x s, a v skladanej štruktúre Veľkého Kaukazu jednotlivé stanovenia poskytli najvyššie hodnoty tepelného toku - 3,0-4,0 μkal/cm 2 x s. Pre juhovýchodné ponorenie Kaukazu boli zaznamenané výrazné výkyvy tepelných tokov a zaujímavý detail zvýšenie ich hodnôt v blízkosti bahenných sopiek na 1,9-2,33 μcal/cm 2 x s. Vysoké tepelné toky sú pozorované v oblastiach moderného vulkanizmu, v priemere okolo 3,6 μcal/cm-s. V trhlinovom (anglicky, „rift“ – štrbina, roklina) systéme jazera. Tepelný tok Bajkalu sa odhaduje na 1,2 až 3,4 μcal/cm 2 -s. V rámci obrovských plôch dna svetového oceánu sa hodnota tepelného toku pohybuje v rozmedzí 1,1-1,2 μcal/cm 2 x s, čo je porovnateľné s údajmi o plošinových častiach kontinentov. Vysoké tepelné toky sú spojené s trhlinaúdolia stredooceánske hrebene. Priemerná hodnota tepelného toku je 1,8-2 μcal/cm 2 x s, no na viacerých miestach sa zvyšuje až na 6,7-8,0 μcal/cm 2 x s. Rozmanitosť daných hodnôt tepelného toku je zjavne spojená s nehomogénnymi tektonomagmatickými procesmi v rôznych zónach Zeme.

Aké sú zdroje tepla vo vnútri Zeme? Ako je známe, podľa moderné nápady, Zem vznikla v dôsledku nahromadenia plynno-prachových častíc protoplanetárneho oblaku vo forme studeného telesa. V dôsledku toho musia byť vo vnútri Zeme zdroje tepla, ktoré vytvárajú moderný tepelný tok a vysokú teplotu v útrobách Zeme. Jedným zo zdrojov vnútornej tepelnej energie je rádiogénne teplo, spojené s rozpadom dlhožijúcich rádioaktívnych prvkov 238 U, 23 S U, 232 Th, 40 K, 87 Rb. Polčasy rozpadu týchto izotopov sú primerané veku Zeme, takže stále zostávajú dôležitým zdrojom tepelnej energie. V počiatočných fázach vývoja Zeme mohli byť dodávateľmi tepla aj krátkožijúce rádioaktívne izotopy, ako 26 Al, 38 CI atď.. Za druhý zdroj tepelnej energie sa predpokladá gravitačná diferenciácia hmoty, ktorá vzniká po určitom ohreve na úrovni jadra a prípadne vo vrstve B horného plášťa. Zdá sa však, že veľa tepla spojeného s gravitačnou diferenciáciou sa rozptýlilo vo vesmíre, najmä na začiatku formovania planéty. Dodatočným zdrojom vnútorného tepla môže byť prílivové trenie, vznikajúce zo spomalenia rotácie Zeme v dôsledku slapovej interakcie s Mesiacom a v menšej miere so Slnkom.

Teplota vo vnútri zeme. Stanovenie teploty v zemských obaloch je založené na rôznych, často nepriamych údajoch. Najspoľahlivejšie teplotné údaje sa týkajú najvrchnejšej časti zemskej kôry, ktorá je banami a vrtmi obnažená maximálne do hĺbky 12 km (Kola studňa). Zvýšenie teploty v stupňoch Celzia na jednotku hĺbky sa nazýva geotermálny gradient, a hĺbka v metroch, počas ktorej sa teplota zvýši o 1 C, - geotermálny krok. Geotermálny gradient a podľa toho aj geotermálny stupeň sa líši od miesta k miestu v závislosti od geologických podmienok, endogénnej aktivity v rôznych oblastiach, ako aj od heterogénnej tepelnej vodivosti hornín. Hranice výkyvov sa zároveň podľa B. Gutenberga líšia viac ako 25-násobne. Príkladom toho sú dva výrazne odlišné gradienty: 1) 150° na 1 km r v štáte Oregon (USA), 2) 6° na 1 km bolo zaregistrovaných v Južnej Afrike. Podľa týchto geotermálnych gradientov sa geotermálny stupeň tiež mení z 6,67 m v prvom prípade na 167 m v druhom prípade. Najbežnejšie kolísanie gradientu je v rozmedzí 20-50° a geotermálny krok je 15-45 m. Priemerný geotermálny gradient je dlho predpokladaný ako 30°C na 1 km.

Podľa VN Zharkova sa geotermálny gradient v blízkosti zemského povrchu odhaduje na 20°C na 1 km. Na základe týchto dvoch hodnôt geotermálneho gradientu a jeho nemennosti hlboko v Zemi by potom v hĺbke 100 km mala byť teplota 3000 alebo 2000 °C. To je však v rozpore so skutočnými údajmi. Práve v týchto hĺbkach periodicky vznikajú magmatické komory, z ktorých vyteká na povrch láva s maximálnou teplotou 1200-1250°C. Vzhľadom na tento zvláštny "teplomer" sa množstvo autorov (V. A. Lyubimov, V. A. Magnitsky) domnieva, že v hĺbke 100 km nemôže teplota prekročiť 1300-1500 °C. Pri vyšších teplotách by sa horniny plášťa úplne roztopili, čo odporuje voľnému prechodu priečnych seizmických vĺn. Priemerný geotermálny gradient sa teda dá vysledovať len do určitej relatívne malej hĺbky od povrchu (20-30 km) a potom by sa mal znižovať. Ale ani v tomto prípade na tom istom mieste nie je zmena teploty s hĺbkou rovnomerná. To možno vidieť na príklade zmeny teploty s hĺbkou pozdĺž studne Kola umiestnenej v stabilnom kryštalickom štíte platformy. Pri ukladaní tohto vrtu bol vypočítaný geotermálny gradient 10 0 na 1 km a preto sa v projektovanej hĺbke (15 km) očakávala teplota rádovo 150°C. Takýto spád bol však len do hĺbky 3 km a potom sa začal zväčšovať 1,5-2,0 krát. V hĺbke 7 km bola teplota 120°С, v 10 km - 180, v 12 km - 220°С. Predpokladá sa, že v projektovanej hĺbke bude teplota blízka 280°C. Druhým príkladom sú údaje o studni v regióne severného Kaspického mora, v oblasti aktívnejšieho endogénneho režimu. V nej v hĺbke 500 m bola teplota 42,2°C, v 1500 m - 69,9, v 2000 m - 80,4, v 3000 m - 108,3°C.

Aká je teplota v hlbších zónach plášťa a jadra Zeme? Viac či menej spoľahlivé údaje boli získané o teplote na báze B vrstvy v hornom plášti. Podľa V. N. Zharkova podrobné štúdie fázového diagramu Mg2SiO4 - Fe2SiO4 umožnili určiť referenčnú teplotu v hĺbke zodpovedajúcej prvej zóne fázových prechodov (400 km), t.j. prechod olivínu na spinel. Teplota tu, ako výsledok týchto štúdií, je asi 1600 ± 50 ° C.

Otázka rozloženia teplôt v plášti pod vrstvou B a v zemskom jadre ešte nie je vyriešená, a preto sa vyslovujú rôzne názory. Dá sa len predpokladať, že teplota rastie s hĺbkou s výrazným poklesom geotermálneho gradientu a nárastom geotermálneho kroku. Predpokladá sa, že teplota v zemskom jadre je v rozmedzí 4000-5000°C.

Priemerné chemické zloženie Zeme. Pre súd o chemické zloženie Zem priťahujú údaje o meteoritoch, ktoré sú najpravdepodobnejšími vzorkami protoplanetárneho materiálu, z ktorého sa sformovali pozemské planéty a asteroidy. K dnešnému dňu mnohí padli na Zem v r rôzne časy a na rôznych miestach meteoritov. Podľa zloženia sa rozlišujú tri typy meteoritov: 1) železo, pozostávajúce hlavne z niklového železa (90-91% Fe), s malou prímesou fosforu a kobaltu; 2) železitý kameň (siderolity), pozostávajúci zo železa a silikátových minerálov; 3) kameň alebo aerolity, pozostávajúce hlavne zo železito-horečnatých kremičitanov a inklúzií niklového železa.

Najrozšírenejšie sú kamenné výtrusnice - asi 92,7 % všetkých nálezov, kamenné železo 1,3 % a železo 5,6 %. Kamenné meteority sa delia na dve skupiny: a) chondrity s malými zaoblenými zrnami - chondruly (90%); b) achondrity, ktoré neobsahujú chondruly. Zloženie kamenných meteoritov je blízke zloženiu ultramafických vyvrelín. Podľa M. Bottu obsahujú asi 12 % železo-niklovej fázy.

Na základe analýzy zloženia rôznych meteoritov, ako aj získaných experimentálnych geochemických a geofyzikálnych údajov, poskytuje množstvo výskumníkov moderný odhad hrubého elementárneho zloženia Zeme, ktorý je uvedený v tabuľke.

Zvýšená distribúcia sa týka štyroch najdôležitejších prvkov - O, Fe, Si, Mg, ktoré tvoria viac ako 91%. Do skupiny menej bežných prvkov patrí Ni, S, Ca, A1. Zvyšné prvky Mendelejevovho periodického systému v globálnom meradle sú z hľadiska ich všeobecného rozloženia druhoradé. Ak uvedené údaje porovnáme so zložením zemskej kôry, jasne vidíme výrazný rozdiel, spočívajúci v prudkom poklese O, Al, Si a výraznom zvýšení Fe, Mg a objavení sa S a Ni v znateľných sumy.

1.4.1. Exogénne procesy a nimi spôsobené javy

Prirodzené geologické procesy sú výsledkom geologickej práce vody, ľadu, vetra, gravitácie. Všetky geologické procesy, ktoré ovplyvňujú inžinierske stavby (výber dizajnu a typu základov, výber spôsobu práce), a teda aj vplyv inžinierskych stavieb na existujúcu geologickú situáciu, študuje veda o geodynamike. Je potrebné nielen oboznamovať sa s priebehom geologických procesov, ale zamerať sa aj na prevenciu a havarijné opatrenia na boj proti nim.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať gravitačným javom na svahoch (zosuvy pôdy, zosuvy pôdy), ktoré sú spravidla katastrofálne. Je potrebné mať predstavu o klasifikácii zosuvov, o hlavných faktoroch a príčinách ich vzniku a opatreniach na boj proti nim. Tieto znalosti môžu správne predpovedať pravdepodobnosť zosuvov pôdy pri špecifických podmienkach prirodzeného svahu alebo umelého svahu.

Mali by ste vedieť, že podzemná voda zohráva výnimočnú úlohu pri výskyte takých geologických procesov, akými sú sufúzia, kras, tekutosť a pokles sprašových hornín. Je potrebné pochopiť, že vplyv hydrodynamického tlaku prúdenia podzemnej vody na prirodzené svahy, boky lomov a svahy jám nielen znižuje ich stabilitu, ale v určitých prípadoch vedie aj k sufúzii - mechanickému odstraňovaniu malých častíc napr. prúdenie podzemnej vody, vznik dutín, v dôsledku čoho je ešte viac narušená stabilita svahu.

Pri štúdiu krasu - procesu chemického rozpúšťania hornín a tvorby dutín - je to nevyhnutné Osobitná pozornosť venovať pozornosť podmienkam, faktorom a rôznym rýchlostiam rozvoja tohto procesu v uhličitanových, síranových a soľných (halogénových) horninách. Mali by ste sa tiež oboznámiť s metódami hodnotenia udržateľnosti území v krasových oblastiach. Je potrebné pochopiť povahu plávajúceho stavu piesočnatých a ílovitých pôd. Je dôležité porozumieť úlohe hydrodynamického tlaku pri tvorbe nepravých pohyblivých pieskov, zloženiu pôdy a biogénnemu faktoru pri tvorbe pravých pohyblivých pieskov. Pri štúdiu poklesnutých sprašových hornín spolu s objasňovaním podstaty tohto javu treba venovať osobitnú pozornosť ich vývoju počas rôzne druhy zaplavenie skál, výstavba konštrukcií, stavebné práce aha a ekonomické využitie území. Je potrebné oboznámiť sa s hlavnými smermi boja proti zosuvu sprašových hornín (predmáčanie, praženie, silicifikácia, mechanické zhutňovanie a iné).

Je potrebné brať do úvahy procesy spojené so sezónnym zmrazovaním a rozmrazovaním, ako aj špecifické procesy a javy (námraza, zdvíhanie, soliflukcia, termokras, mari a iné) charakteristické pre rozvojové oblasti permafrostu. Je potrebné oboznámiť sa so zvláštnosťami výstavby v týchto oblastiach.

Zvetrávanie hornín a stavebných materiálov. Geologická aktivita vetra. Geologická aktivita atmosférických zrážok (tvorba sedimentov, roklín, bahnotok, snehové lavíny). Geologická činnosť riek, morí, jazier, močiarov a nádrží. Klasifikácia močiarov a ich charakteristiky. Geologická aktivita ľadovcov. Pohyb hornín na svahoch terénu (sutiny, zosuvy pôdy, zosuvy pôdy, kurumy). Krasové a sufúzne procesy. permafrost procesy. Prognóza, vyhodnotenie a výber opatrení, ktoré eliminujú Negatívny vplyv o výstavbe prírodných procesov a javov.

1.4.2. Inžiniersko-geologické (antropogénne) procesy a javy

Inžiniersko-geologické (antropogénne) procesy sú spojené s ľudskou inžinierskou činnosťou. Príkladom je: deformácia umelých svahov, premiestňovanie hornín nad banskými dielami, zhutňovanie hornín na pätách stavieb, poklesy v sprašiach v dôsledku priesakov vody z vodovodných potrubí atď. Malo by byť zrejmé, že pre normálnu prevádzku a bezpečnosť stavieb je potrebná správna kvantitatívna prognóza možnosti rozvoja inžiniersko-geologických procesov a že podcenenie vplyvu týchto procesov je mimoriadne nebezpečné a veľmi často spôsobuje zničenie štruktúry. Študent sa potrebuje oboznámiť s existujúcimi modernými opatreniami, ktoré vylučujú alebo znižujú škodlivé vplyvy inžinierskych a geologických procesov pri výstavbe a prevádzke rôznych stavieb.

Procesy a javy na báze inžinierskych stavieb a umelých svahov. Spraše as nimi spojené poklesové javy Deformácie nad podzemnými banskými dielami.

Otázky na samovyšetrenie:

1. Typy zvetrávania hornín. Význam zvetraných hornín pre stavebnú prax.

2. Popíšte opatrenia potrebné na ochranu hornín pred poveternostnými vplyvmi.

3. Ako sa nazývajú nevytlačené poveternostné produkty, ktoré sa hromadia na vyrovnaných plochách a na povodiach?

4. Ako sa nazývajú sypké uloženiny na svahoch horských dolín a ich predhorí, ktoré vznikajú v dôsledku pohybu a usadzovania produktov zvetrávania hornín do nižšie položených oblastí vplyvom gravitácie a vymývaním dažďovou vodou?

5. Ako sa nazýva veterný úlet sypkých produktov v dôsledku mechanickej sily vetra?

6. Aká je geologická aktivita riek? Ako vznikajú riečne údolia? Typy aluviálnych ložísk, ich zloženie a inžiniersko-geologická charakteristika.

7. Aká je geologická práca vĺn vznikajúcich na hladine vody? Druhy morských sedimentov, ich zloženie a inžiniersko-geologické charakteristiky.

8. Vysvetlite geologickú činnosť ľadovcov. Ako vznikajú ľadovcové usadeniny? Typy ľadovcových ložísk, ich zloženie a inžiniersko-geologické charakteristiky.

9. Príčiny močiarov, podmienky výstavby.

10. Aké sú príčiny krasového procesu, aké prejavy krasu poznáte?

11. Čo je sufúzia, jej prejavy a kontrolné opatrenia.

12. Aké sú príčiny zosuvov pôdy.

13. Ako sa nazýva jav spojený s dopadom vody na pôdnu štruktúru s jej následnou deštrukciou a zhutnením pod ťarchou samotnej pôdy alebo s celkovým tlakom vlastnej váhy a váhy konštrukcie?

14. Ako sa nazýva oblasť zemského povrchu, ktorá prešla deformáciou hornín ležiacich priamo nad banským dielom?

15. Výstavba v oblastiach permafrostu je regulovaná špeciálnymi SNiP a SN. Aké sú zásady výstavby v týchto oblastiach?

16. Zhutňovanie hornín na báze stavieb. Opatrenia na zlepšenie pevnostných vlastností mäkkých zemín.

Endogénne procesy

Zemská kôra podlieha neustálym vplyvom vnútorných (endogénnych) a vonkajších (exogénnych) síl, ktoré zmenili jej zloženie, štruktúru a tvar povrchu.

Vnútorné sily Zeme, najmä v dôsledku kolosálneho tlaku a vysokej teploty hlbokých vrstiev, spôsobujú poruchy v počiatočnom výskyte hornín, v súvislosti s ktorými vznikajú vrásy, pukliny, zlomy a posuny.

Zemetrasenia a magmatizmus sú spojené s činnosťou vnútorných síl.

Magmatizmus je zložitý geologický proces, ktorý zahŕňa javy vzniku magmy v podkôrovej oblasti, jej pohyb do horných horizontov zemskej kôry a vznik vyvrelín.

Pohyb magmy na povrch je spôsobený po prvé hydrostatickým tlakom a po druhé výrazným zväčšením objemu, ktoré sprevádza prechod pevných hornín do stavu taveniny.

Výsledkom činnosti vnútorných síl je vznik pohorí a hlbokých depresií na zemskom povrchu.

Vnútorné sily spôsobujú sekulárne výkyvy – pomalé zdvíhanie a spúšťanie jednotlivých častí zemskej kôry. Zároveň sa more pohybuje smerom k pevnine (transgresia) alebo ustupuje (regresia). Okrem pomalých vertikálnych pohybov dochádza aj k horizontálnym posunom zemskej kôry.

Odvetvie geológie, ktoré študuje pohyby zemskej kôry, ktoré menia jej štruktúru a formy výskytu hornín (vrásy, zlomy a pod.), sa nazýva tektonika. Tektonické procesy sa prejavovali počas celej geologickej histórie Zeme, menila sa len ich intenzita.

Moderné pohyby povrchu zemskej kôry študuje neotektonika (náuka o najnovších pohyboch zemskej kôry).

Škandinávia sa pomaly dvíha a horská stavba Veľkého Kaukazu „narastie“ každý rok takmer o 1 cm.. Rovinaté oblasti Východoeurópskej nížiny, Západosibírska nížina, Východná Sibír a mnoho ďalších oblastí.

Zemská kôra zažíva nielen vertikálne, ale aj horizontálne pohyby a ich rýchlosť je niekoľko centimetrov za rok. Inými slovami, zemská kôra akoby „dýcha“, pričom je neustále v spomalenom pohybe.

Táto otázka je veľmi vážna a v prvom rade má veľký význam pri výstavbe veľkých stavieb, ako aj pri ich prevádzke. Výzdvihy a poklesy majú nepochybne vplyv na ich bezpečnosť, najmä na stavby, ktoré majú lineárne pretiahnutý tvar (napríklad priehrady, kanály), ako aj nádrže a iné objekty.

Pri rozvíjaní kamenolomov a posudzovaní pevnosti základov konštrukcií je potrebné brať do úvahy aj výskyt trhlín a porúch v zemskej kôre, ktoré vznikajú aj v dôsledku pohybov zemskej kôry.

Preto sú potrebné informácie o geologických procesoch, aby bolo možné predvídať možnosť ich výskytu, dôsledky zmien vyskytujúcich sa v prírode pod vplyvom prírodných príčin a ľudskej činnosti.

Inžinierska geológia pri hodnotení územia v súvislosti s výstavbou objektov poskytuje stavebným orgánom informácie o možnosti a charaktere geologických procesov v danom území. Predpoveď by mala byť daná v čase aj v priestore. To umožní správne a racionálne navrhnúť štruktúru, berúc do úvahy všetky inžinierske opatrenia a normálnu prevádzku.

V tejto súvislosti inžinierska geológia študuje aj tie procesy, ktoré sa predtým na danom území nevyskytovali, ale môžu vzniknúť v dôsledku ľudskej činnosti. Tieto procesy sa nazývajú inžiniersko-geologické. Majú veľa spoločného s prírodnými geologickými procesmi, no existujú aj rozdiely.

Rozdiel spočíva v tom, že inžiniersko-geologické procesy sa vyznačujú vysokou intenzitou, rýchlejším tokom v čase a obmedzenejšou oblasťou ich prejavu. Obzvlášť veľký vplyv ovplyvňuje stav a vlastnosti hornín.

Zemská kôra má rôznu pohyblivosť, z čoho pramení jej charakteristická tvorba a kombinácia platforiem a geosynklinál.

Plošiny sú najtuhšie časti zeme, vyznačujú sa relatívne pokojnými oscilačnými pohybmi vertikálneho charakteru. Zaberajú obrovský priestor. Patria sem východoeurópske, sibírske platformy, austrálske, severoafrické atď.

Oblasti ležiace medzi plošinami sa nazývajú skladané a sú ich pohyblivými spojmi.

Na začiatku svojho vývoja predstavujú skladacie zóny morskú panvu, kam sa prepravoval suťový materiál. Nahromadí sa mnoho kilometrov sedimentov. V dôsledku endogénnych procesov tektonické sily rozdrvia nahromadené sedimentárne vrstvy a nastáva horotvorný proces. Takto sú Alpy, Karpaty, Krym, Kaukazské hory a ďalšie.

Geosynklinálne oblasti sú charakteristické rôznorodými pohybmi, väčšinou však vrásneného a nespojitého charakteru, čo spôsobuje zmeny počiatočnej polohy hornín a tvorbu zlomov.

Chyby na Zemi môžu byť skryté pod skalným príkrovom a môžu byť dobre vyjadrené na povrchu.

Poruchy sú zóny drvenia kôry, oslabené oblasti, ktoré zase pomáhajú vedcom študovať rôzne javy, ako sú zemetrasenia, študovať samotné korene tohto javu. V zemskej kôre dochádza v dôsledku vertikálnych a bočných tlakov k porušeniu pôvodného výskytu horninových vrstiev, k vzniku vrás zlomov, posunov a iných tektonických foriem.

Hory sa zvyčajne nazývajú kopce, ktoré majú výšku viac ako 500 m nad morom a vyznačujú sa členitým reliéfom.

Existujú formy - hrebene, pohoria, masívne hory a dokonca aj bloky.

Pred 5-7 miliónmi rokov sa vytvorilo pohorie Zhiguli - jediná jedinečná tektonická štruktúra v rámci ruskej platformy. Pozdĺž zlomu v základoch sa zdvihol blok. Pohyby sedimentárnej sekvencie boli plynulé, bez zlomov a posunu vrstiev voči sebe navzájom.

Výsledná dislokácia má tvar záhybu so strmou severnou končatinou a miernou južnou. Porucha v nadácii prechádza z mesta Kuzneck cez mesto Syzran, obec Zolnoye a prechádza na ľavý breh rieky Volga. Sokolie hory sú pokračovaním pohoria Zhiguli. Samara Luka a Sokol'i Gory sú súčasťou spoločného kupolovitého tektonického zdvihu, ktorý sa postupne stáva miernym smerom na východ, juh a západ. Mesto Samara sa nachádza na južnom krídle ohybu.

Horniny tvoriace pohoria sa zvyčajne vyskytujú vo forme vrstiev (vrstiev). Ak sú vrstvy vodorovné alebo mierne naklonené, nazývajú sa normálny výskyt. Paralelný výskyt viacerých vrstiev sa nazýva spoluhláskový výskyt.

Najjednoduchšou tektonickou štruktúrou je monoklina (obr. 2), kde majú vrstvy spoločný sklon v jednom alebo druhom smere.

Obr.3 Antiklinála (A) a synklinála (C): 1 -1 násobná os, 2 lomy, 3 - násobné krídlo, 4 - násobné jadro Obr.

Existujú dva hlavné typy záhybov: antiklinála - prevrátená konvexnou časťou a synklinála - opačný tvar.

Prvé vrásnenie je charakteristické tým, že v jeho centrálnej časti alebo v jadre sa vyskytujú staršie horniny, v druhom - mladšie. Tieto definície sa nemenia, aj keď sú záhyby naklonené, položené na bok alebo prevrátené.

Každý záhyb má určité prvky: krídlo záhybu, jadro, klenbu, osovú plochu, os a záves záhybu.

Charakter sklonu osovej plochy záhybu umožňuje rozlíšiť tieto typy záhybov: rovné, šikmé, prevrátené, ležiace, potápavé (obr. 4).

V závislosti od polohy osovej roviny sa záhyby delia na

Obr.4. Klasifikácia záhybov podľa sklonu osovej plochy a krídel (záhyby sú znázornené v reze): a - rovné; b- šikmý; v - prevrátený; g - ležiaci; d - potápanie

Za určitých podmienok sa objavuje variácia tohto typu dislokácie - flexúra - kolenovitá ryha (obr. 5), ktorá sa vytvára, keď sa jedna vrstva horniny premiestňuje voči druhej bez diskontinuity.

Treba pamätať na to, že pri výbere lokalít na výstavbu v oblasti so vrásneným charakterom výskytu hornín sú horniny na vrcholoch vrások vždy viac rozorvané, niekedy až rozdrvené, čo prirodzene zhoršuje ich technické vlastnosti.

Pri horizontálnom pohybe hornín vznikajú tektonické napätia.

Ak sa tektonické napätia zvýšia, potom môže byť v určitom čase prekročená pevnosť v ťahu hornín a potom sa tieto napätia môžu zrútiť alebo zlomiť - vytvorí sa nesúvislá porucha, medzera a zlom a pozdĺž tejto zlomovej roviny sa posunie jeden masív vzhľadom na ďalší.

Tektonické trhliny, podobne ako záhyby, sú mimoriadne rôznorodé vo svojom tvare, veľkosti, posunutí atď.

Hlavnými formami nespojitých dislokácií sú zlomové a reverzné. Tieto formy sú charakterizované formačnými zlomeninami a následným relatívnym pohybom zlomených častí. Vznikajú v mieste pretrhnutia pohybu vrstiev nahor (reverzná porucha) alebo nadol (chyba) (obr. 6).

Obr.6 Resetovať. Pozdvihnutie

(Červené more) (obr. 7).

Ryža. 7 Graben. Horst.

Slávne jazero Bajkal, najväčšia zásobáreň sladkej vody na svete, je presne ohraničené asymetrickým žľabom, v ktorom najväčšia hĺbka jazera dosahuje 1620 m, a hĺbkou dna žľabu podľa pliocénnych sedimentov (4 milióny rokov ) je 5 km. Bajkalský chrapač je viacstupňový a je súčasťou komplexného riftového systému mladých hrabákov, ktorý má dĺžku 2500 km.

Horst je, keď úsek stúpa medzi dvoma pevnými krídlami.

Strih a ťah je horizontálny posun vrstiev (obr. 8). V dôsledku týchto procesov môžu byť mladšie horniny pochované pod staršími.

Posuny a ťahy sú zaujímavé tým, že pod nimi môžu ležať dôležité nerasty, najmä ropa a plyn. Na povrchu ale nie sú žiadne známky ropy a na to, aby ste sa k nej dostali, je potrebné navŕtať 3-4-kilometrovú hrúbku úplne iných hornín.

Pri výstavbe treba brať do úvahy druhy výskytu vrstiev, ich hrúbku, zloženie.

Takže z inžiniersko-geologického hľadiska je najpriaznivejší horizontálny výskyt vrstiev, ich veľká hrúbka a homogénne zloženie.V tomto prípade sú vytvorené predpoklady pre rovnomernú stlačiteľnosť vrstiev pod ťarchou konštrukcií. najväčšia stabilita (obr. 9).

Prítomnosť dislokácií, geologických porúch dramaticky mení a komplikuje inžiniersko-geologické pomery staveniska.

Napríklad stavanie na strmých švoch môže byť veľmi nepriaznivé.

Ak sa vo veľkých priestoroch nachádzajú napríklad zlomy, ťahy, treba zvoliť miesto pre stavby vo vzdialenosti od zlomovej línie.

seizmické javy

Zemetrasenia sú náhle otrasy zemskej kôry, zvyčajne spôsobené prírodnými príčinami.

Zemetraseniam sa venuje veda – seizmológia (z gréckeho seismos – trasiem sa).

Podľa pôvodu sa zemetrasenia delia na:

Tektonický, vulkanický, zosuv pôdy (denudácia), šok

(meteorit) a antropogénne (umelé, spôsobené človekom).

Tektonické - spôsobené pohybom hornín v hlbokých útrobách zeme.

Sopečný - spôsobené sopečnými erupciami.

Bicie - spôsobené dopadom meteoritu.

Antropogénne - umelé, vyrobené človekom.

Slabé trasenie tohto typu je nepretržite zaznamenávané prístrojmi. Každý rok je ich viac ako milión. Väčšina z nich nie je cítiť. Takmer každú minútu na Zemi sú 2-3 makroseizmické dopady a megaseizmické - katastrofické zemetrasenia sú pozorované 1-2 krát do roka. Zvyčajne je ich niekoľko stoviek, ktoré prinášajú minimálne škody a 20 veľkých.

Sopečné zemetrasenia sa vyskytujú počas sopečných erupcií, môžu dosiahnuť veľkú silu, ale sú citeľné iba v bezprostrednej blízkosti sopky .

Nárazové (meteoritové, kozmogénne) zemetrasenia boli v súčasnom období pozorované len pri páde veľmi veľkých meteoritov (v roku 1908 . Tunguzský meteorit a v roku 1947 Sikhote-Alin).

V častiach venovaných popisu zemetrasení, ku ktorým dochádza pod vplyvom prírodných faktorov, sa antropogénne zemetrasenia zvyčajne nepopisujú. Ľudská činnosť však často vedie k vzniku takýchto otrasov, ktoré sú celkom úmerné zemetraseniam zosuvom pôdy.

V strede ohniska sa bežne rozlišuje bod, ktorý sa nazýva hypocentrum. Priemet hypocentra na zemský povrch sa nazýva epicentrum.

Seizmické vlny vyžarujú z hypocentra všetkými smermi. Existujú dva typy vĺn; pozdĺžne a priečne.

Prvé spôsobujú vibrácie častíc hornín pozdĺž, druhé - kolmé na smery seizmických lúčov.

Najväčšie množstvo energie majú pozdĺžne vlny. Deštrukcia budov a štruktúr je spôsobená najmä vplyvom pozdĺžnych vĺn.

Priečne vlny nesú menšie množstvo energie, ich rýchlosť je 1,7-krát menšia. Nešíria sa v kvapalných a plynných médiách.

Pri posudzovaní deštruktívneho dopadu seizmickej vlny má veľký význam uhol, pod ktorým prechádza z hypocentra na zemský povrch. Jeho hodnota môže byť iná.

Stupeň ničivosti zemetrasení sa odhaduje podľa veľkosti zrýchlenia horizontálnej zložky (λ).

Jeho maximálna hodnota sa vypočíta podľa vzorca:

kde: T - bodka, sek.

A - amplitúda seizmickej vlny, mm.

Na posúdenie sily zemetrasenia sa používa koeficient seizmicity

kde g je gravitačné zrýchlenie.

Pri výpočte štruktúr, ako aj pri určovaní stability svahov kuriérov sa hodnota horizontálnej zložky seizmickej vlny (seizmická zotrvačná sila) určuje podľa vzorca:

kde P je hmotnosť konštrukcie alebo hmoty zosuvu, t.j.

Uhol priblíženia seizmických vĺn k zemskému povrchu tiež ovplyvňuje silu zemetrasenia.

Najväčšie nebezpečenstvo predstavujú tie zdroje, z ktorých sa seizmické vlny približujú k povrchu pod uhlom 30-6 stupňov.V tomto prípade budú hrať pri prejave sily seizmického otrasu obzvlášť veľkú úlohu inžiniersko-geologické podmienky.

Nárast sily zemetrasenia je ovplyvnený zaplavenými pôdami. Je potrebné poznamenať, že v rámci hornej hrúbky 10 metrov vedie nárast podzemnej vody k neustálemu zvyšovaniu intenzity.

Analýza seizmických geologických a geofyzikálnych údajov umožňuje vopred načrtnúť oblasti, v ktorých možno v budúcnosti očakávať zemetrasenie a odhadnúť ich maximálnu intenzitu.

Toto je podstata seizmického zónovania.

Seizmická zónová mapa - oficiálny dokument,

ktoré musia brať do úvahy projektové organizácie v seizmických oblastiach. Prísne dodržiavanie stavebných noriem odolných voči zemetraseniu môže výrazne znížiť ničivý dopad zemetrasenia.

Sila zemetrasení sa odhaduje na základe viacerých dôvodov; posunutie zemín, stupeň poškodenia stavieb, zmeny režimu podzemných vôd, zvyškové javy v pôdach a pod.

V Rusku bola na určenie sily zemetrasenia prijatá 12-bodová stupnica, podľa ktorej sa najslabšie zemetrasenie odhaduje na 1 bod, najsilnejšie - na 12 bodov.

Výstavba konštrukcií a projektovanie lomov v seizmických oblastiach

V oblastiach náchylných na zemetrasenia (od 7 bodov a vyššie) prebieha antiseizmická výstavba, v ktorej sa prijímajú opatrenia na zlepšenie seizmickej odolnosti budov a stavieb,

V seizmických oblastiach, kde maximálna seizmicita nepresahuje 5 bodov, sa nepredpokladajú žiadne špeciálne opatrenia.

So 6 bodmi sa stavba vykonáva s použitím vhodných stavebných materiálov a na kvalitu stavebných prác sú kladené vyššie požiadavky:

Pri navrhovaní konštrukcií v oblastiach s príp 7 9-bodové zemetrasenie si vyžaduje použitie osobitných opatrení ustanovených osobitnými predpismi.

V týchto oblastiach je pri výbere miesta pre stavby potrebné usilovať sa o ich umiestnenie do priestorov zložených z masívnych hornín alebo hrubých vrstiev sypkých sedimentov s hlbokým výskytom hladiny podzemnej vody.

Je nebezpečné umiestňovať konštrukcie do oblastí narušených výbojmi.

Stavebné konštrukcie sú vyrobené čo najpevnejšie. Na tento účel je vhodnejšie použiť železobetónové monolitické konštrukcie.

Spravidla je usporiadaný jeden alebo dva alebo viac železobetónových pásov.

Vyhnite sa ťažkým architektonickým ozdobám.

Obrysy budovy v pláne sú poskytnuté čo najjednoduchšie, bez zadávania rohov.

Výška budov je obmedzená.

Veľký význam pri navrhovaní konštrukcií má dodržanie nasledujúceho princípu: obdobie prirodzených voľných kmitov konštrukcie by sa nemalo výrazne líšiť od obdobia seizmických kmitov charakteristických pre danú oblasť.

Dodržiavanie tejto podmienky pomáha predchádzať vzniku rezonancie (pridanie jednohodnotových kmitov, ktoré sa zhodujú vo fáze), čo môže viesť k úplnému zničeniu budov.

Ak sú periódy oscilácií blízko, potom sa mení tuhosť konštrukcie alebo spôsob výstavby základov a základov.

Pri projektovaní lomov stavebných materiálov a rôznych výkopov v seizmických oblastiach treba pamätať na to, že pri zemetraseniach sa stabilita svahov prudko znižuje.

Preto je potrebné obmedziť výšku a strmosť stien vybraní. Ak tieto požiadavky nie sú splnené počas zemetrasení, kolapsy a zosuvy pôdy sú nevyhnutné. Pri odhadovanej magnitúde zemetrasenia 7 bodov by hĺbka výkopu nemala byť väčšia ako 15-16 m. V oblastiach s 8-bodovým zemetrasením -14-15m.

Exogénne procesy

Horniny vznikli v určitej, niekedy významnej hĺbke v útrobách Zeme alebo na dne morí a oceánov.

Na zemskom povrchu sú tieto horniny v úzkej interakcii s atmosférou, hydrosférou a biosférou a pod ich vplyvom sa začínajú rozpadávať a premieňať

Tento proces sa nazýva zvetrávanie.

Zvetrávanie je zmena v horninách a ich minerálnych látkach, ku ktorej dochádza v povrchových podmienkach pri kombinovanom pôsobení fyzikálnych, chemických a biochemických procesov.

V procese zvetrávania vznikajú útvary, ktoré sa nazývajú zvetrávacia kôra.

Samotný proces zvetrávania je pomerne zložitý a prebieha veľmi pomaly. Závisí to od podnebia, terénu, prítomnosti porúch, zloženia organizmov zapojených do procesu zvetrávania, ako aj od minerálneho zloženia: hornín, ich štruktúrnych a textúrnych vlastností.

Zo súhrnu klimatických prvkov je najdôležitejšie celkové množstvo slnečnej energie vyjadrené teplotným faktorom a stupňom vlhkosti.

V závislosti od pôsobiacich faktorov sa rozlišujú tri hlavné typy zvetrávania: a) fyzikálne alebo mechanické, b) chemické a c) organické.

fyzikálne zvetrávanie

Pri tomto type zvetrávania sa teplotný faktor , kryštalizácia vody a solí a na menší biologický faktor. Teplotný faktor spôsobuje zmenu objemu jednotlivých častí horniny. V iných prípadoch sa skaly ničia mechanickým pôsobením kryštálov a hrabacích zvierat.

V dôsledku toho vznikajú trhliny v horninách a dochádza k rozpadu hornín. Celé bloky kedysi hustých a tvrdých hornín sa rozpadajú na samostatné úlomky rôznych veľkostí (bloky, drvený kameň, piesok, bahno).

Všetky vyššie uvedené procesy fyzikálneho zvetrávania ovplyvňujú aj umelé stavebné materiály.

Takže v dôsledku kryštalizácie solí v kapilárach betónu, ktorý tvorí oporu jedného z mostov v Rostovskej oblasti, pevnosť betónu klesla natoľko, že sa dal ľahko otrieť rukou. Fasády budov a vonkajšie časti konštrukcií sú vystavené mimoriadne intenzívnemu fyzickému poveternostným vplyvom.

chemické zvetrávanie

Hlavnú úlohu pri chemickom zvetrávaní zohráva vlhkosť, najmä nasýtená plynmi a chemické zlúčeniny, pod vplyvom ktorej sa začínajú meniť fyzikálne a chemické vlastnosti hornín.

Hlavnými faktormi chemického zvetrávania sú voda, kyslík, oxid uhličitý a organické kyseliny.

Pod ich vplyvom sa výrazne mení štruktúra a materiálové zloženie hornín a vznikajú nové minerály, ktoré sú stabilné v povrchových podmienkach.

Dochádza k procesu oxidácie, hydratácie, rozpúšťania.

Oxidácia. Hematit, ktorý je stabilný na povrchu, sa objavuje aj pri zvetrávaní minerálov ako olivín, pyroxény a amfiboly pôsobením vody, kyslíka a oxidu uhličitého.

Hydratácia. Tento proces spočíva v pridaní vody do látky. V dôsledku toho sú molekuly vody fixované na povrchu niektorých oblastí. kryštálová mriežka. dobrý príklad hydratácia je prechod anhydritu na sadru:

CaS04 + 2H20 -> CaS04 * 2H20

Za meniacich sa podmienok je reakcia reverzibilná a hydratácia prechádza do dehydratácie.

Rozpustenie. Horniny sa rozpúšťajú vodami obsahujúcimi oxid uhličitý alebo organické kyseliny. Pôsobením takejto vody, stekajúcej po členitom povrchu hornín a presakujúcej trhlinami a pórmi, sa tento proces rozširuje do hĺbky.

Intenzívna je najmä v sedimentárnych horninách, ktoré predstavujú chloridy, sírany a uhličitany.

Najvyššiu rozpustnosť majú chloridy - sodné soli (halit alebo kuchynská soľ) a draselné (sylvín), ďalej z hľadiska rozpustnosti nasledujú sírany - anhydrit a sadra, potom uhličitany - vápence a dolomity. V procese rozpúšťania sa medzi monolitickými vrstvami sedimentárnych hornín objavujú rôzne dutiny.

Hydrolýza. Tento proces sa obzvlášť dobre prejavuje pri zvetrávaní silikátov a hlinitokremičitanov.

Podstatou tohto procesu je rozklad minerálov a odstraňovanie jednotlivých prvkov a zlúčenín a pridávanie ďalších prvkov k zvyšným zlúčeninám a hydratácia.

Pri zvetrávaní vyvrelých a metamorfovaných hornín bohatých na hlinitokremičitany (žuly, granodiority, syenity, granitovo-ruly) vznikajú vo vlhkom teplom podnebí mocné vrstvy kaolinitu.

biologické zvetrávanie

V procese života organizmy a rastliny pôsobia na horniny a ničia ich mechanicky a biochemicky.

Významný je najmä ich biochemický vplyv na plemená.

Mechanický vplyv koreňov a samotnej vegetácie je veľmi vysoký. Môžete sledovať, ako sa klíčiace rastliny dvíhajú a predierajú asfaltom v uliciach miest. Sú prípady, keď závod z ťavieho tŕňa prerazil dvadsaťcentimetrové železobetónové dosky.

Veľká je úloha rôznych baktérií, ktoré v procese životnej činnosti absorbujú niektoré látky z hornín a iné uvoľňujú.

Biochemický vplyv na horniny začína od okamihu prvého výskytu mikroorganizmov, lišajníkov a machov na skalách.

Úlohou organizmov pri zvetrávaní je, že v procese svojho rastu vyťahujú z horniny prvky potrebné pre svoju životnú činnosť, no zároveň svojimi koreňmi ničia samotnú horninu.

V procese premeny odumretej organickej hmoty vzniká oxid uhličitý a organické kyseliny, ktoré výrazne podporujú rozpúšťanie a hydrolýzu horninotvorných minerálov. Intenzita biochemického zvetrávania závisí od hodnoty biomasy.

Splodiny poveternostných vplyvov sa môžu hromadiť v mieste vzniku alebo byť transportované na určité vzdialenosti pôsobením gravitácie, prúdov, vody, vetra.

Elúvium a delúvium

Eluvium. Produkty zvetrávania hornín, ktoré zostali na mieste ich vzniku, sa nazývajú eluvium (lat. vydržať).

Ak sa pod pôsobením gravitácie a dažďových prúdov pohybujú po svahoch a hromadia sa na podrážkach svahov kopcov alebo hôr, potom sa takéto nahromadenia materiálu nazývajú delúvium (lat. - flush).

Charakteristickým znakom eluvia je jeho spojenie so zvetraným podložím. Vždy sa dá vysledovať, ako eluvium postupne prechádza do podložia.

Eluvium je zmesou klastov a hlineného materiálu. Hrúbka zničenej vrstvy na rôznych horninách a za rôznych fyzikálnych a geografických podmienok sa pohybuje od niekoľkých milimetrov po mnoho metrov.

Testovacie otázky:

1. Uveďte popis interné procesy Zem.

2. Uveďte typy skladaných dislokácií.

3. Povaha diskontinuálnych porúch a ich typy.

4. Seizmické javy. Hypocentrum, epicentrum a sila zemetrasení.

5. Procesy vonkajšej dynamiky Zeme.

6. Typy zvetrávania.

HYDROGEOLÓGIA

Vody, ktoré sú na vrchu časti zemskej kôry a podložia pod zemou , volal pod zemou . Vykonáva výskum podzemných vôd hydrogeológie .

Podzemná voda však nie je len najcennejším zdrojom vody, ale aj faktorom komplikujúcim výstavbu.

Predovšetkým ťažké je výroba zemných prác a ťažba v podmienkach prítoku podzemných vôd, zaplavovacích jám, lomov, zákopov. Podzemná voda zhoršiť mechanické vlastnosti sypkých a hlinené skaly, môžu byť agresívne prostredie pre kov A betón zariadení, prispievajú k formovaniu nepriaznivé inžiniersko-geologické procesy atď.

Kolobeh vody v prírode

Bežné v prírode atmosférický (dážď, oblaky, hmla) povrchný (oceán, moria, rieky) a Podzemná voda . Jednota vôd na Zemi sa prejavuje v priebehu ich obehu.

Rozlišujte medzi veľkým, malým a vnútorným (miestnym) kolobehom vody.

o veľký Počas cyklu sa vlhkosť odparená z povrchu Svetového oceánu prenáša na pevninu, kde padá vo forme zrážok, ktoré sa opäť vracajú do oceánu vo forme povrchového a podzemného odtoku.

Malý Cyklus je charakterizovaný odparovaním vlhkosti z povrchu oceánu a jej zrážaním vo forme zrážok na tej istej vodnej ploche.

Počas interné Počas cyklu vlhkosť odparená z povrchu zeme opäť padá na súš vo forme zrážok.

Kolobeh vody v prírode je kvantitatívne opísaný rovnicou vodnej bilancie

Qa.o = Qsubz + Qpov + Qsp

kde Qa.o - množstvo zrážok;

Qpodz - podzemný odtok;

Q pov - povrchový odtok;

Qsp - odparovanie.

Hlavné výdavky (Q sub; Q re; Qisp) a príjmy (Qa.o,) Položky vodnej bilancie závisia od prírodných podmienok, najmä od klímy, topografie a geologickej stavby skúmaného územia.

Štúdium vodnej bilancie jednotlivých oblastí resp glóbus vo všeobecnosti je potrebné pre cieľavedomú premenu vodného cyklu, najmä zvýšenie zásob sladkej podzemnej vody využívanej na zásobovanie vodou.

Pôvod podzemných vôd

Existujú dve hlavné teórie pôvodu podzemnej vody: infiltrácia a kondenzácia.

infiltrácia teória vysvetľuje vznik podzemných vôd infiltráciou (vsakovaním) do hlbín Zeme zrážkami a povrchovými vodami.

Presakuje cez veľké trhliny a póry, voda oneskorené na vodotesné vrstvy a vedie k vzniku podzemnej vody. Proces infiltrácie zrážok je veľmi zložitý.

Výživa podzemnej vody infiltrácia zmenou v čase a určený prírodnými podmienkami oblasť: reliéf, priepustnosť hornín, vegetačný kryt, ľudské aktivity a pod.

Keď hladina klesne podzemnej vody odparovanie z ich povrchu klesá a v určitej hĺbke sa stáva nula . Za týchto podmienok hodnota infiltračná výživa podzemnej vody zvyšuje .

Kondenzácia teória predpokladá vznik podzemných vôd v súvislosti s kondenzáciou vodných pár, ktoré prenikajú do pórov a trhlín z atmosféry .

infiltrácia spôsob tvorby podzemnej vody je hlavné pre podzemné vody vyskytujúce sa v zóne aktívna výmena vody , v oblastiach s dostatkom vysoká množstvo zrážok .

V oblastiach s malým počtom púšte, suché stepi ) úlohu kondenzácii vody výparov pri tvorbe a zásobovaní podzemnou vodou výrazne narastá.

K podobnému procesu kondenzácie môže dôjsť aj vo vnútri horniny, ak je tlak vodnej pary v jej jednotlivých častiach rozdielny. Šošovky vznikajú v dôsledku kondenzácie v púšti sladkej vody nad slanou podzemnou vodou.

Sedimentogénne podzemná voda (lat. "sedimentum" - sediment ) morského pôvodu, tvoril spolu s akumuláciou morských sedimentov.

Počas následného geologický vývoj takéto vody môžu podstúpiť významné zmeny počas diagenézy (premena sedimentu na horninu), tektonické pohyby a účinky iných faktorov.

V niektorých prípadoch dochádza k miešaniu vôd rôzneho pôvodu. Vody morskej genézy prechádzajú obzvlášť veľkými zmenami pri výraznom tektonickom poklese a pochovávaní hrubými vrstvami mladších sedimentov. Sú vystavené vysokým tlakom a teplotám. Mnoho výskumníkov verí, že hlboko vysoko mineralizované (solené a kyslé uhorky) Podzemná voda reprezentovať morské genézy vody , výrazne zmenené na zvýšené teploty a tlaky a veľmi náročná výmena vody . Často sa takéto vody nazývajú pochované.

Mladistvý podzemná voda (lat." juvenilis "- mladý ). Mnoho zdrojov podzemnej vody v oblasti modernej alebo nedávnej sopečnej činnosti vlastniť zvýšená teplota a obsahujú v rozpustenom stave nezvyčajné pre povrchové podmienky prípojky a plynové komponenty .

Tieto vody by mohli vzniknúť z pary , ktoré vynikajú z magmy, keď sa ochladzuje . Lezenie hlboko tektonické trhliny a poruchy , vodná para sa dostáva do oblastí s nižšími teplotami. Oni sú kondenzovať a prejdite na kvapkavo-kvapalný stav , čím vzniká špeciálny genetický typ podzemnej vody.

Možnosť vzniku určitého množstva vody magmatogénnymi prostriedkami uznáva väčšina výskumníkov. Zároveň je potrebné poznamenať, že vodná para a iné plynné zložky uvoľnené z magmy v hĺbke, prenikajúce nahor do zemskej kôry, sa miešajú s bežnou podzemnou vodou infiltračného pôvodu a vychádzajú na povrch v zmiešanej forme. Na druhej strane sa zistilo, že termálne pramene sú úplne prepojené s podzemnými infiltračnými vodami hornej zóny zemskej kôry, ktoré sa pri hĺbkovej cirkulácii zahrievali a obohacovali rozpustenými minerálmi a plynmi.

GEOLOGICKÉ PROCESY

GEOLOGICKÉ PROCESY

procesy vzniku a zmeny zemskej kôry. Štúdium výsledkov G. p. pri prieskume a výstavbe železnice. vedenia je bezpodmienečne nutné, keďže len pri znalosti štruktúry územia trasy a jednotlivých úsekov vedenia je možné presne navrhnúť základy stavieb. Počas projektu železnice. línií je povinné predloženie geologickej poznámky, ako aj pozdĺžneho geologického profilu trate a geologických rezov v miestach zložitých a nebezpečných vrstiev hornín.

Technický železničný slovník. - M.: Vydavateľstvo Štátnych dopravných železníc. N. N. Vasiliev, O. N. Isaakjan, N. O. Roginskij, Ja. B. Smoljanskij, V. A. Sokovič, T. S. Chačaturov. 1941 .

Pozrite si, čo je „GEOLOGICKÉ PROCESY“ v iných slovníkoch:

Geologické a a javy- - endogénne a exogénne geologické procesy, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom rôznych prírodných faktorov (a ich kombinácií) tak mimo vplyvu ľudskej činnosti (geologické), ako aj pod jej vplyvom (geologické inžinierstvo). ... ... Encyklopédia pojmov, definícií a vysvetlení stavebných materiálov

GEOLOGICKÉ A INŽINIERSKE GEOLOGICKÉ PROCESY A JAVY- 9. GEOLOGICKÉ A INŽENÝRSTVO GEOLOGICKÉ PROCESY A JAVY endogénne a exogénne geologické procesy vznikajúce pod vplyvom rôznych prírodných faktorov (ich kombinácií) tak mimo vplyvu ľudskej činnosti, ako aj pod jej vplyvom ... ...

Endogénne a exogénne geologické procesy (viď tabuľka v prílohe) vznikajúce pod vplyvom rôznych prírodných faktorov (a ich kombinácií) tak mimo vplyvu ľudskej činnosti (geologické), ako aj pod jej vplyvom (inžinierstvo ... ... Stavebný slovník

Geologické procesy exogénne- Exogénne geologické procesy: vplyvom exodynamickej premeny hornín prebiehajúcich na povrchu Zeme a v prípovrchovej vrstve v zóne vplyvu poveternostných faktorov, erózii, svahových a pobrežných deformáciách, spôsobené v ... Oficiálna terminológia

Geologické procesy endogénne- Endogénne geologické procesy: v dôsledku endodynamickej premeny hornín, vyskytujúce sa najmä vo vnútri Zeme, v zóne pôsobenia seizmotektonických a termodynamických faktorov a spôsobené najmä vnútornými silami ... ... Oficiálna terminológia

Geologické a inžiniersko-geologické procesy a hydrometeorologické javy, ktoré majú negatívny vplyv na územia, hospodárske zariadenia a obživu ľudí (zosuvy pôdy, zosuvy pôdy, kras, bahno, sneh ... ... Stavebný slovník

Moderné rýchlo plynúce geologické procesy a javy, ktoré spôsobujú značné materiálne škody spoločnosti, národnému hospodárstvu a ohrozujú život ľudí v rozpore so stabilitou prírodného (geologického prostredia). Maximálne ...... Núdzový slovník

Inžiniersko-geologické procesy- geologické procesy v pôdnom založení budovy (stavby) vplyvom prírodných a umelých faktorov ... Zdroj: UZNESENIE Rostekhnadzoru z 23. novembra 2006 N 5 O SCHVÁLENÍ A ZAVEDENÍ BEZPEČNOSTNEJ PRÍRUČKY ... ... Oficiálna terminológia

Inžiniersko-geologické procesy- geologické procesy v pôdnom základe stavby (stavby) vplyvom prírodných a umelých faktorov. Zdroj: RB 036 06: Monitoring inžinierskogeologických pomerov pre umiestnenie zariadení jadrového palivového cyklu ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

- (a. geologické inžinierske procesy; n. ingenieurgeologische Vorgange; f. processus geotechniques; i. processos geotecnicos) modern. geol. procesy, ktoré vznikli alebo sa aktivujú pod vplyvom technogénnych faktorov. Zahŕňa napr.... Geologická encyklopédia

knihy

• Inžinierska geológia. Učebnica, V. P. Ananiev, A. D. Potapov, A. N. Yulin. Hlavné princípy a zákony inžinierskej geológie ako vedy o racionálne využitie geologické prostredie počas výstavby. Potrebné informácie zo všeobecnej geológie, ...