Контрольная работа по геологии и литологии. Контрольная работа по геологии


Контрольная работа по геологии и литологии

Выполнил студент

заочного отделения

гр.______________

Проверил доцент

кафедры ГНГ

Пермь, 2012

Приложение 2

ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА

Эра

Период

Эпоха

Индекс

Кайнозойская

Kz

Четвертичный Q

Неогеновый N

Поздняя

N2

Ранняя

N1

Палеогеновый Р

Поздняя

Р 3

Средняя

Р 2

Ранняя

Р 1

Мезозойская

Mz

Меловой K

Поздняя

K2

Ранняя

K1

Юрский J

Поздняя

J3

Средняя

J2

Ранняя

J1

Триасовый T

Поздняя

T3

Средняя

T2

Ранняя

T1

Палеозойская

Pz

Пермский P

Поздняя

P3

Средняя

P2

Ранняя

P1

Каменноугольный C

Поздняя

C3

Средняя

C2

Ранняя

C1

Девонский D

Поздняя

D3

Средняя

D2

Ранняя

D1

Силурийский S

Поздняя

S2

Ранняя

S1

Ордовикский О

Поздняя

О3

Средняя

О2

Ранняя

О1

Кембрийский Є

Поздняя

Є3

Средняя

Є2

Ранняя

Є1

Протерозой PR

Архей AR

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Содержание

Рабочая программа ……………………………………………………………...3

Методические указания к подготовке теоретического курса и к

лабораторным занятиям …………………………………………...………..7

Краткое описание минералов ……………………………………………… ...14

Краткое описание горных пород ……………………………………………..29

Правила выполнения и оформления контрольной работы …………………46

Список учебно-методической литературы ………………………………….50

Варианты контрольной работы ……………………………………………...51

Вопросы к экзамену по курсу «Геология и литология»…...………………..59

Приложение 1 …………………………………………………………………62

Приложение 2 …………………………………………………………………63

Приложение 3 …………………………………………………………………65

Приложение 4 …………………………………………………………………66

Приложение 5 …………………………………………………………………67

Приложение 6 …………………………………………………………………68

Приложение 7 …………………………………………………………………69

71

studfiles.net

Контрольная работа По геологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

По геологии

 

 

 

 

Задача 1

 

Определить понижение уровня в центральной скважине водозабора, состоящего из n=3 скважин, расположенных параллельно совершенному урезу реки на расстоянии 2100 м друг от друга. Расход каждой скважины Q0=800 м3/сут, радиус фильтра r0=0.1м. Водоносные аллювиальные пески имеют мощность hст=40 м, коэффициент фильтрации К=8 м/сут ; водоотдача 0.1 Прогноз выполнить для t=700 сут . Рассмотреть два варианта расстояния скважин до реки d1=100м ;и d2=500 м. Сопоставить полученные решения.

 

Решение:

 

Рассмотрим 1 вариант d1=100м Величина уровнепроводности определяется по формуле:

 

а=м2/сут

 

Время наступления стационарного режима фильтрации определим по формуле:

 

tс=

Rк=2(d+н.д) т.к река с совершенным урезом то Rк=2d

tс=31 сут.

 

Так как длинна водозаборного ряда 2l=(n-1)*2=(3-1)*100=200 м и соблюдается условие dl, можем использовать формулу Маскета Лейбензона:

 

 

S0=**[]=4.52 м

 

Так как S0.25hст данное решение не подлежит корректировке.

Рассмотрим 2 вариант при d2=500 м.

 

tс== 781 сут

 

Радиус контура питания Rк=2d2=2*500=1000 м .

Так как расстояние между взаимодействующими скважинами ri=20.3Rk, можем использовать формулу:

 

S=

S=

 

Увеличение расстояния скважины от реки существенно увеличило период нестационарного режима фильтрации, но мало повлияло на величину понижения.

 

Задача 2

 

Кольцевой водозабор ,состоящий из n=8 скважин ,вскрывает напорный пласт известняков мощностью m=50 м, коэффициент фильтрации К=4 м/сут. Выше залегает весьма водообильный горизонт грунтовых вод, отделенный от известняков слоем суглинков мощностью m0=25 м и коэффициентом фильтрации К0=10-4 м/сут. Упругая водоотдача известняков =4*10-5. Расстояние между скважинами 2, суммарный водоотбор Qсум=8000м3/сут. Радиус фильтра скважины r0=0.15м, длина фильтра l0=15м. Фильтр расположен в средней части пласта. Избыточный напор над кровлей известняков Н=25 м.

Необходимо определить: время наступления стационарного режима фильтрации в скважинах, величину сработки уровня и остаточный напор.

 

Решение:

 

Определим радиус кольцевого водозабора:

 

R0==

 

Оценим величину параметра перетекания по формуле:

 

В=7071м

 

Величина радиуса контура питания:

 

Rk=1.12*B=1.12*7071=7919.5м

 

Условие ri k соблюдается

Величина пьезопроводности известняков:

 

а#= м2/сут

 

Стационарный режим наступит через время :

 

tс==31 сут

 

Величину понижения уровня в совершенной скважине определим по формуле:

 

S=

S=+*

 

Величину сопротивления, учитывающего несовершенство скважин, определяем по графику:

 

Описание: сканирование0001.jpg=

 

нс=8 , тогда дополнительное понижение за счет несовершенства определим по формуле:

м

 

А общее понижение уровня :

 

S=23.9+6.37=30.27м

 

Остаточный напор над кровлей отсутствует.

Понижение ниже кровли :

 

25-30.27=-5.27 м , что сопоставимо с .

 

Задача 3

 

Водоносный горизонт мощностью 40 м приурочен к водоносным аллювиальным пескам с коэффициентом фильтрации К=15 м/сут, водоотдачей 0.05. На расстоянии d=300 м от уреза реки эксплуатируются две скважины с расходами Q1=1500 м3/сут и Q2=1000 м3/сут, расположенные на расстоянии 2 друг от друга. Радиус фильтра скважин r0=0.1м. Определить: понижение уровня в скважине 2 на моменты времени 1;3;10;100 и 500 суток. Качественно описать развитие понижения во времени. Построить график S-. Графически сравнить полученные результаты с понижением уровня в неограниченном пласте.

 

 

 

Решение:

 

Описание: Безымянный.bmp

 

Определим величину уровнепроводности пласта:

 

а = = =12000 м2/сут

 

Понижение в скважине 2 будет формироваться под воздействием четырех скважин: двух реальных и двух отображенных. Определим расстояние до каждой из них.

 

До скв1: r1=2 250м; до скв 2: r 2=r0;

 

По теореме Пифагора:

 

 = 

 

До отображенной скв 2:

 

Используя формулы:

 

rкв;

t;

Т =;

 

Определим начало влияния каждой скважины на формирование понижения в скважине 2 и время наступления квазистационарного режима от влияния каждой скважины. Вычисления сводим в таблицу 1

 

Таблица 1

Номер скважины

 tвл , сут

 tкв ,сут

 1

 

 2

 

 1/

 2/

 

Для t= 1сут согласно таблице 1 ,учитывается влияние скважины 1, однако ее режим неустановившийся:

 

S0=

S0=

 

Для t=3 сут, согласно таблице 1, учитывается влияние скважины 1 и скважины 2/, но режим неустановившийся. С учетом того что имеем расчетную схему в виде реки (Н=const), то отображенная скважина задается как нагнетательная (-Q0),тогда:

 

S0=

S0=2.27 м

 

Для t= 10 сут учитывается влияние скважин 1 , 1/ ,и 2/, но режим неустановившийся:

 

S0=

S0= =2.38 м

 

Для t=100 сут учитывается влияние всех скважин при этом режим во всех скважинах квазистационарный , тогда:

 

 

Расчет для t=500 суток аналогичен расчету при t=100сут так как режим квазистационарный, а центральная скважина еще раньше выходит на стационарный режим, что связано с границей постоянного напора.

Отразим полученные результаты расчетов на графике и убедимся, что график для схемы неограниченного пласта является медианным по отношению к схемам полуоткрытого и полузакрытого пласта.

 

 Описание: сканирование0002.jpg

 

Задача 4

 

Водозабор из двух скважин работает в напорном, неограниченном в плане пласте известняков с К= 25 м/сут, мощностью m=30 м ,упругой водоотдачей 10-4. Остаточный напор на начало эксплуатации Н=20 м . Расходы скважин изменяются во времени. Первые t1=700 сут , 1 скв эксплуатируется с расходом  м3/сут, а скв 2- м3/сут; затем 2000 м3/сут; м3/сут. Скважины расположены на расстоянии 2друг от друга. Скважины совершенные по степени вскрытия пласта, r0=0.1м.

Определить понижение уровня в СКВ 2 спустя t=1500 сут после начала работы этой скважины.

 

 

 

Решение:

 

График изменения дебита взаимодействующих водозаборных скважин

 

Определим величину пьезопроводности пласта:

 

а#= м2/сут

 

Найдем время наступления квазистационарного режима по формуле:

 

 

 

 

 

Т.е к расчетному периоду, режим можно считать квазистационарным и используя формулы имеем:

 

S2=

S2=

 

Т.е меньше остаточного напора.

 

Задача 5

 

Водозаборный ряд из n = 10 скважин эксплуатирует с суммарным расходом Qсум = 20000 м /сут грунтовые воды в долине реки с совершенным врезом. Водоносный горизонт приурочен к аллювиальным пескам. Мощность обводненной толщи hе = 40 м, коэффициент фильтрации k=20 м/сут, водоотдача μ= 0,2. Расстояние между скважинами в ряду составляет 2σ=200м. Оценить время наступления стационарного режима фильтрации. Определить понижение уровня в центральной скважине, радиус фильтра которой ro=0,1м. Скважина совершенная. Рассмотреть два варианта размещения водозабора относительно реки: параллельно урезу на расстоянии L1=300м и L2 = 1200м от него.

 

 

 

Решение:

 

Описание: Безымянный.bmp

 

1 Определяем величину коэффициента уровнепроводности

 

а==

 

Время наступления стационарного режима фильтрации для обоих вариантов размещения водозабора составит:

по первому варианту

 

tc= =сут,

 

по второму варианту

 

tc= =3600сут.

 

2. Определяем величину понижения уровня в скважине водозабора при его размещении в L1=300 м от уреза реки. Учитывая, что длина ряда 2l=2σ·n=200·10=2000 м и L1

 

Так как Sе (6.1

3. Определяем величину понижения уровня в скважине водозабора при ее размещении на расстоянии L2=1200 м от уреза реки. Учитывая что, L2 > l , можем воспользоваться методом обобщенных систем, используя формулы:

 

S=Sw+ΔSСКВ;

Sw=;

ΔSСКВ=;

Rw=

rn=

 

Отметим, что полученное решение будет справедливо для периода эксплуатации водозабора, превышающего время наступления стационарного режима, т.е. tпрог >3600 сут. Предварительно схематизируем пласт как неограниченный, принимая Rk = 2L, тогда Rотобр =0.

 

Sw=

ΔSСКВ=

 

Суммируя получим:

S=8.63 м

Так как S> 0,25hе, переходим к расчету для грунтовых вод, составляя квадратное уравнение:

 

2*mSн=(2he-S)*S

2*40*8.36=2*40S-S2; S2-80S+668.8=0;

 

откуда определяем понижение в грунтовых водах:

 

S=40-=9.48 м.

 

Задача 6

 

Песчаный карьер имеет размеры b х L равные 600 х 1200 м. По контуру карьера пробурены скважины с шагом 2σ =300 м, из которых осуществляется водоотбор с целью водопонижения с расходом Qо=1200м3/сут из каждой скважины. Водоносный горизонт заключен в песках и имеет мощность hе=40м. Коэффициент фильтрации песков k=10 м/сут, водоотдача μ=0,1. Определить величину понижения уровня под карьером и в скважинах, имеющих радиус фильтра ro=0,1м. Скважины совершенные. Продолжительность разработки карьера t=5 лет.

 

 

 

Решение:

Описание: Безымянный.bmp

 

1. Определим количество скважин по контуру карьера:

 

n=

 

Суммарный водоотбор равен:

 

Qсум=n*Q0=12*1200=14400 м3/сут

 

2. Величина коэффициента уровнепроводности пласта:

 

а= м2/сут

 

Проверяем условии:

 

 

R0==479 м.

 что меньше расчетного срока в 1825 сут.

Это означает наступление квазистационарного режима фильтрации к этому времени по всему водозабору, что позволяет использовать для его расчета метод обобщенных систем.

 

4. Так как режим фильтрации квазистационарный, определим величину понижения уровня под карьером по формулам:

 

Sw=;

Rw=;

rпр=R0;

Sw=

 

Дополнительное понижение в скважинах определим по формулам:

 

ΔSСКВ=;

rn=

ΔSСКВ=;

 

Общее понижение в скважине равно:

 

S=Sw+ ΔSСКВ=12.26+1.48=13.74 м.

 

Так как S>0.25he , то переходим к расчету для грунтовых вод:

 

(2he-S)S=2*40*13.74; S2-80S+1099.2=0;

S=40- =17.6м.

znakka4estva.ru

Контрольная работа по "Геологии"

Содержание

  1. Роль русских и советских ученых в развитии геологии как науки.
  2. Состав и строение Земли.
  3. Геологическая работа ветра.
  4. Образование изверженных горных пород и их использование в дорожном строительстве.
  5. Методы искусственного понижения уровня грунтовых вод.
  6. Ареометрический метод определения гранулометрического состава грунта.
  7. Строительство сооружений в зоне вечной мерзлоты.
  8. Задача.
  9. Правила заложения разведочных выработок, при изысканиях автомобильных дорог.
  10. Оценка качества дорожно-строительных материалов.

                               

1. Роль русских и советских ученых в развитии геологии как науки.

      Геология  – наука о строении и развитии Земли, о геологических процессах, в результате которых формируется земная кора, о развитии жизни на Земле.

      Земная  кора является источником минерального сырья, вместилищем подземных вод и средой для различных сооружений. Поэтому начало накопления знаний о строении земной коры восходит к истокам человечества. На самой ранней стадии развития человек использовал каменные материалы, различные руды, соль, подземную воду и т.д.

      В настоящее время геология располагает  достоверными знаниями о строении земной коры на глубину до 10 км, пройденную буровыми скважинами. Изучая прохождение сейсмических волн при землетрясениях и проводя геофизические, геохимические, космические и другие исследования, человек раскрывает тайны строения более глубоких горизонтов земной коры и Земли как планеты в целом.

      Для развития геологии большое значение имели труды М.В. Ломоносова – одного из основоположников материалистических представлений о строении и развитии Земли.

      Большой вклад в изучение геологического строения Земли и установление закономерностей распределения полезных ископаемых на территории СССР внесли академики А.Д. Архангельский, А.П. Карпинский, В.А. Обручев, Д.В. Наливкин, И.М. Губкин, В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, И.С. Шатский, А.П. Павлов и др.

      Из  зарубежных геологов, работавших над  вопросами строения и развития Земли, следует отметить Ч. Ляйеля, Э. Зюсса, Э. Ога, А. Холмса и др.

      Успешно развивались геологические исследования в СССР. Если в дореволюционное время геологической съемкой была покрыта небольшая часть страны, причем съемкой 1 : 200000 только 2,2%, то в настоящее время почти вся страна покрыта геологической съемкой различных масштабов.

      Результаты  геологических, гидрогеологических и  инженерно-геологических исследований территории СССР освещены в многотомных монографиях «Геология СССР», «Гидрогеология СССР» и «Инженерная геология СССР».

      Геология  имеет ряд отраслей, сформировавшихся в самостоятельные научные дисциплины.

      Гидрогеология – наука о подземных водах, изучающая их происхождение, условия залегания и распространения, законы движения, взаимодействие с водовмещающими породами, формирование химического состава и т.д. Для развития гидрогеологии большое значение имели труды Н.Ф. Погребова, Ф.П. Саваренского, О.К. Ланге, А.Н. Семихатова, В.А. Приклонского, Г.Н. Каменского, Н.К. Игнатовича, А.М. Овчинникова, Б.И. Куделина, А.И. Силина-Бекчурина, Ф.М. Бочевера, М.Е. Альтовского и др.

      Инженерная геология изучает земную кору как среду жизни и деятельности человека. В инженерной геологии выделяют три дисциплины: грунтоведение, инженерную геодинамику и региональную инженерную геологию.

      В развитии инженерной геологии большую  роль сыграли труды Ф.П. Саваренского, Н.Я. Денисова, В.А. Приклонского, И.В. Попова, Н.В. Коломенского и др.

      Некогда люди представляли мир замкнутым. Сверху – небесный свод, снизу – земная твердь. Однако мыслям человека стали  тесны узкие границы выдуманного  мира. Научные знания открыли беспредельность космического пространства с невообразимо далекими звездами; земной шар и его каменную оболочку – литосферу, материальное воплощение миллиардов лет геологической истории.

      Научное знание – первый шаг в освоении природных богатств. Вторжение в земные недра, эксплуатация минеральных ресурсов сопровождаются накоплением новых знаний, становятся залогом новых успехов геологов.    

      2. Состав и строение Земли.

      Астрономические наблюдения, а также измерения  из космоса и непосредственные замеры на поверхности Земли позволили определить форму и размеры нашей планеты, ее массу, гравитационное и магнитное поля, величину теплового потока, идущего из недр, и ряд физических свойств земной поверхности.

      Форма Земли, близкая к эллипсоиду вращения, представляет собой двухосный эллипсоид, малая ось которого является осью вращения. Большая ось эллипсоида составляет 12756 км, малая – 12714 км. Сечение эллипсоида по экватору представляет собой круг диаметром, равным большой оси.

      Земной  шар имеет следующие размеры: длина меридиана – 40009 км, длина экватора – 40076 км, площадь поверхности – 510 млн. км2, объем 1 080 000 км3.

      Земля состоит из нескольких неоднородных оболочек – атмосферы, гидросферы, биосферы, литосферы, под литосферой в глубоких недрах находятся мантия и ядро.

      Атмосфера – внешняя газовая оболочка, ограниченная снизу твердой и жидкой поверхностью Земли. Атмосфера Земли состоит  из азота, кислорода, аргона, углекислого  газа, а также неона, гелия, метана, ксенона, криптона, водорода и других газов, содержание которых незначительно. Кроме того, в воздухе имеются термодинамически активные примеси. Важнейшей такой примесью является водяной пар.

      В состав гидросферы входят воды Мирового океана, подземные воды, ледники, реки и озера.

    Еще одна оболочка Земли – биосфера. Биосфера – среда обитания живых организмов, или сфера, занятая жизнью.

      Верхний слой каменной оболочки Земли, или литосферы, именуется земной корой. Мощность земной коры до 50…80 км; под океаническими  впадинами она меньше, под горными  массивами больше. Земная кора включает три концентрические зоны: осадочную, гранитную и базальтовую. Осадочная зона сложена главным образом осадочными породами с плотностью до 2,5 г/см3, которые покрывают поверхность материков прерывистым слоем средней мощности 1,5 км. Гранитная зона, сложенная преимущественно кислыми магматическими породами с плотностью 2,6…2,7 г/см3, имеет мощность 10..50 км, наибольшую – под горными массивами. Под океаническими впадинами она отсутствует. Базальтовая зона, представленная основными и ультраосновными магматическими породами плотностью 2,8…2,9 г/см3, имеет мощность до 30 км. Местами она выходит на поверхность дна океанических впадин.

      Под земной корой залегает так называемая мантия мощностью 2900 км. В ней преобладают  ультраосновные магматические породы. Мантия Земли представляет собой самую большую по объему и массе геосферу и имеет достаточно сложный состав. Предположительно вещество мантии представлено в основном оксидами кремния, магния, железа, алюминия и кальция.

      Центральную часть земного шара составляет ядро (внешнее и внутреннее) радиусом около 3500 км, сложенное предположительно железом и никелем.

      Масса Земли равна 5, 975 * 1027 т, объемная масса 5,52 г/см3, плотность ядра от 9…12 г/см3; Земля создает огромное гравитационное поле. Ускорение свободного падения на поверхности земли на уровне моря равно: на экваторе 9,78 см/с2, на полюсе 9,83 см/с2. Внутреннее давление Земли составляет: в подошве земной коры около 1,3 тыс. МПа; на поверхности ядра около 0,14 млн. МПа; в центре Земли более 0,3 млн. МПа.

      Тепловой  режим Земли определяется поступлением внутреннего тепла, образующегося  при радиоактивном распаде слагающих  Землю веществ и в результате солнечной радиации, а также потерей  тепла на излучение с поверхности в космическое пространство.

      В верхней зоне коры на тепловой режим  влияет Солнце. В связи с этим здесь наблюдается суточные и  годовые колебания температуры. Глубина зоны суточных колебаний доходит до 1 м, а зоны годовых колебаний – до 10…20 м, изменяясь на сравнительно коротких расстояниях. Глубже залегает зона постоянной температуры, которая обычно выше средней многолетней температуры воздуха в данном пункте. При дальнейшем углублении тепловой режим зависит от внутренней теплоты Земли. В этой зоне температура возрастает с глубиной. Средняя глубина (в м) ниже зоны постоянной температуры, соответствующая повышению температуры Земли на 1 0С, называется геометрической ступенью, а повышение температуры при увеличении глубины на 100 м – геометрическим градиентом. В верхних слоях земной коры геометрическая ступень составляет 30…35 м; с глубиной она несколько увеличивается. В ядре Земли температура изменяется предположительно от 3000 до 5000 0С.

      Магнитные свойства Земли определяются существованием вокруг нее магнитного поля. Оно  наглядно проявляется воздействием на магнитную стрелку.    

      Динамика  воздушных масс в верхних и  нижних слоях атмосферы играет важную роль в развитии облика нашей планеты – в формировании климата, морских течений и рельефа Земли. Ветры возникают из-за неравномерного распределения атмосферного давления и всегда имеют направление от высокого давления к низкому. На крупных водоемах они вызывают волнение, но особенно сильно их воздействие на земную поверхность в пустынных и полупустынных районах, где отсутствует растительный покров и велики суточные колебания температур. Ветер является одним из основных факторов переноса продуктов выветривания. Кроме того, ветер вызывает процессы дефляции (выдувания) и корразии (обтачивания). Все эти виды деятельности ветра тесно связаны один с другим, но местами преобладают одни, местами – другие.

      Тонкая  пелена пыли, которую несет воздушный поток, не производит на первый взгляд внушительного впечатления. Однако, оказывается, что во время бури на 1 км2 выпадает от 10 до 100 т пыли. Особенно поражают нас своей всесокрушающей силой смерчи, когда на очень узкой, но протяженной полосе при огромной скорости ветра разрушают дома, по воздуху переносят вырванные с корнем деревья, домашний скот, автомобили и т.д.

      Ветры выдувают и развеивают частицы горных пород, транспортируют их и аккумулируют в местах, где скорость воздушного потока резко снижается. Геологические процессы, происходящие под действием ветра, носят название эоловых процессов.

      В полупустынных и степных районах  многократные выдувания создают впадины, или дефляционные котловины, расположенные обычно на дне высохших озер.

      В процессе дефляции мелкие частицы, главным  образом продукты выветривания, выдуваются из трещин и углублений поверхности твердых пород. Другим объектом дефляции служат песчаные и алевритовые породы при нарушении их дернового покрова в процессе строительства, вспашки целины, осушения и освоения залежных торфяников и т.д. При нарушении покрова на значительной площади дефляция нередко принимает форму пыльных бурь. Ветровая эрозия почв приносит большой ущерб сельскому хозяйству.

      Корразией называется обтачивание, высверливание и шлифование твердых пород переносимыми в воздухе песком и частицами алеврита.

      Вынесенные  частицы породы переносятся ветром во взвешенном состоянии и волочением по земле. Взвешенные алевритовые частицы поднимаются на высоту до сотен метров, а песчаные – 2…3 м, реже – до 10м. В результате корразии подрезаются нижние частицы скал, принимающих грибообразную форму. Если твердые породы неоднородны, в склонах и обрывах избирательная корразия создает иногда оригинальные эоловые формы – ячейки и пещеры выдувания.

      Крупность переносимых ветром частиц определяется скоростью ветра. Дальность переноса также зависит от скорости ветра. Пыль пустынь Африки распространяется на расстояние более 2500 км.

      Одновременно  с переносом происходит и аккумуляция (навевание) с образованием специфических песчаных эоловых форм рельефа пустыни: кучевых песков, барханов и барханных цепей, грядовых и бугристых песков.

      Кучевые пески накапливаются у каких-либо препятствий, чаще всего у кустов растений, и могут достигать высоты более 10м.

stud24.ru

Контрольная работа по "Геологии" — контрольная работа

 

 

 

 

Расчетно-графическая  работа

по дисциплине: «Инженерная геология»

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент гр.

Проверил:

                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №1.

1.1 Составить характеристики  свойств горных пород

Табл.1

 

Мергель

Мрамор

Диорит

Тип (по происхождению)

Осадочная порода

Метаморфическая порода

Магматическая порода

Группа (по происхождению)

Глинистый известняк

Известняк

Граниты

Минералогический состав

Однородная смесь глинистых и карбонатных (кальцита или доломита) минералов, содержащихся приблизительно в равных количествах. Характерно обилие остатков.

Мрамор состоит из доломита (карбоната кальция и магния) или  кальцита (карбоната кальция), или  из обоих минералов. В мраморе  почти всегда содержатся примеси  других минералов, а также органические соединения. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая  его декоративность.

Плагиоклаз, кварц

роговая обманка, биотит, андезин

Структура

Тонкозернистая

Гранобластовая

Равномернозернистая

среднезернистая

Текстура

Слоистая, часто тонкослоистая

Мраморовидная

Массивная

Окраска

Светлая

Светлая, зависит от примесей.

Серая

Устойчивость к выветриванию

Малоустойчив

Умеренно устойчивый

Устойчив

Реакция с соляной кислотой

Бурно вскипает

Реагирует

Не

реагирует

Формы залегания

Карбонатная порода осадочного происхождения

Пласто- и линзообразные тела

Штоки, жилы,

лакколиты

Применение

Используется  как сырье для производства портландцемента.

Используется как камень для памятников (монументальной скульптуры и надгробий), как штучный строительный камень для наружной облицовки и внутренней отделки зданий и в виде дроблёного и молотого камня, а также штучного (пильного) камня

Служит строительным материалом при облицовке зданий , изготавливают  вазы, столешницы

 

1.2 Составить характеристику  минералов, входящих в состав  пород.

Табл.2

минерал

плагиоклаз

хлорит

роговая обманка

андезин

класс

силикаты

силикаты

силикаты

Галогениды

хим. состав

группа минералов ряда альбит NaAlSi3O8 — анортит CaAl2Si2O8

Fe3Si4O10(OH)2

Ca2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2

CaAlSi3O8

происхождение

плагиоклазы, являющиеся наиболее распространенными  из группы полевых шпатов, присутствуют в подавляющем большинстве изверженных  пород.

Осадочное

является породообразующим минералом  интрузивных пород, таких как  граниты, сиениты и диориты.

Магмат-е и

Метамор-ие

цвет

серый, от белого до черного, иногда розовый

Зеленый

темно-зелёный, черный

Серый, желтый, красный

цвет черты

белый

Белый

зелёная или бурая

Белый

блеск

стеклянный

Стеклянный, матовый

стеклянный, шелковистый

стекнный

твёрдость

6

2-3

5,5-6

6-6,5

спайность

совершенная

Весьма совершенная

совершенная

Совершенная

излом

неровный

от ровного до скорлуповатого 

Занозистый, игольчатый

Раковистый, неровный

реакция с HCl

практически не взаимодействует

Реагирует

Практически не взаимодействует

Реагирует

устойчивость к выветриванию

устойчивый

Выветр-ся

умеренно устойчивый

Выветр-ся

применение

олигоклазы (лунный камень) и лабрадор находят применение как поделочные камни. Каолин, образующийся при выветривании плагиоклаза — ценное сырьё для  керамической, бумажной и фармакологической  промышленности

В химической пром.

коллекционный камень

Изготовление кислотоупорных керамических изделий

 

 

Табл.2

минерал

биотит

магнетит

кварц

полевой шпат

класс

Силикаты

оксиды

оксиды

силикаты

хим. состав

KMg3[Si3AlO10]

FеFе2O4

SiO2

от Na[AlSi3O8] - альбит до Са[Al2Si2O8] - анортит

происхождение

Осадочные и метамор-кие

Магнетит - главная составная часть оксидных железных руд — железистых кварцитов, магнетитовых скарновых и карбонатитовых руд, а также магнетитовых "чёрных морских песков".

кварц в значительных массах образуется при обезвоживании опалсодержащих осадочных пород с образованием так называемых яшм и слоистых роговиков, При процессах выветривания кварц накапливается в виде обломочных зерен в россыпях и осадочных породах

главные породообразующие минералы кислых магматических пород, а также  некоторых широко распространённых метаморфических пород

цвет

Черный, бурый

железо-черный, иногда с синей  побежалостью

коричневый, бесцветный, фиолетовый, серый, жёлтый

От белого до синеватого или красноватого

цвет черты

Белый, серый

черная

белая

белый

блеск

Стеклянный

металлический матовый

Стеклянный, в сплошных массах иногда жирный

стеклянный или перламутровый  блеск.

твёрдость

2-3

5,5

7

5 - 6,5

спайность

Совершенная

несовершенная

несовершенная

очень совершенная

излом

Эластичный , гибкий

раковистый или неровный

раковистый

 

реакция с HCl

Не реагирует

Не реагирует

не взаимодействует

Не взаимодействует

устойчивость к выветриванию

Легко

выветр-ся

устойчив

весьма устойчив

устойчив

применение

В качестве блесток для  игрушек, театральных декораций, изоляционный материал.

Изделия из плавленого магнетита  используют в качестве электродов для некоторых электрохимических процессов

используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах . В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и чистый кварцевый песок). Также применяется в производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла. Многие разновидности используются в ювелирном деле.

Полевые шпаты широко используются в керамической промышленности, как наполнители, лёгкие абразивы (например, в производстве зубных паст), а также как сырье для извлечения рубидия и некоторых других содержащихся в них элементов-примесей

 

 

Задание №2.

Под антропогенными отложениями понимается новый тип молодых геологических  образований, связанных с инженерно-строительной и хозяйственной деятельностью  человека. В литературе эти отложения  называются антропогенными, что удачно отражает их генезис, достаточно полно охватывает все разнообразие этих отложений, формирование которых связано с различными видами деятельности человека.

Антропогенные отложения формируются во всех местах обитания и жизнедеятельности человека и получили планетарное распространение.

Антропогенный литогенез - геологический процесс формирования антропогенных отложений - начался с появлением человека на Земле. Земля средой обитания человека служит около миллиона лет. Исторически антропогенный литогенез развивался в несколько этапов в неразрывной связи с ростом населения, с трудовой деятельностью человека, развитием его материальной культуры, техники и производства.

На протяжении всей истории человечества воздействие человека на окружающую природную среду постоянно возрастало. На современном этапе научно-технической революции эти воздействия на геосреду достигли планетарных масштабов, что в свою очередь в большой степени усилило и антропогенный литогенез. Антропогенный литогенез - многогранный и многофакторный процесс, связанный с самыми разнообразными видами жизнедеятельности человека: добычей полезных ископаемых, строительством, промышленным производством, селитьбой (городские и сельские поселения), водным хозяйством, сельским хозяйством и др. Указанные виды деятельности человека в какой-то степени профилируют антропогенный литогенез.

В связи с развитием горного  дела, индустриализации, урбанизации, ростом крупных промышленно-городских агломераций усилился процесс накопления антропогенных образований. Ежегодно из недр Земли извлекаются огромные массы грунтов (до 6 км3), которые перераспределяются на поверхности Земли. Ежегодно накапливаются миллиарды тонн различных промышленных, хозяйственных и бытовых отходов. Только одного шлака за последнее десятилетие скопилось около 20 млрд. тонн. насыпных грунтов выделены классы: строительных, горных, промышленных и хозяйственно-бытовых отложений. В составе некоторых классов выделены виды отложений.

Для всех выделенных таксономических  подразделений указаны способы  образования, состав, интегральный балл однородности, инженерно-геологические  особенности и дана оценка антропогенных  отложений; указан интегральный балл прочности.

Пестрота состава антропогенных  отложений почти беспредельна. По данным академика А.П. Виноградова, человеком сбрасывается с отходами в окружающую среду около 600000 разнообразных  химических веществ. Однако укрупненно в составе антропогенных отложений  можно выделить три группы фаций: а) грунтовые, б) искусственно созданные и в) отходы жизнедеятельности и обитания человека. Трехсоставная дифференциация и группировка огромного разнообразия состава антропогенных отложений имеет несомненное практическое значение.

К использованию антропогенных отложений  в строительных целях нужно подходить  с большой осторожностью. В целом, за небольшим исключением, антропогенные отложения относятся к наиболее сложным, пестрым и мало благоприятным в строительном отношении типам геологических образований, требующих дифференцированного подхода, детальных и специальных исследований.

 

Задание 3.

Диапир (от греч. diapeiro — протыкаю, пронзаю) — куполо- или валообразные антиклинальные складки с интенсивно смятым ядром, которое может срезать крылья складки. Диапировые складки и купола обыкновенно возникают за счёт выдавливания из нижних горизонтов высокопластичных пород — солей, глин. При неравномерном распределении давления пластический материал нагнетается из одних участков в другие, образуя характерные «раздувы» — ядра нагнетания. В других случаях этот материал полностью прорывает толщу вышележащих пород и формирует ядра протыкания, которые, вместе со вмещающими их и созданными ими антиклиналями создают обширное семейство разнообразных диапировых складок.

Это распространённая специфическая форма  проявления складчатых дислокаций осадочного слоя земной коры. Она обусловлена особыми реологическими свойствами соляных толщ (их относительно низкой плотностью, но — высокой, особенно в условиях больших давлений, пластичностью).

Соляная тектоника проявляется в форме  небольших вздутий (так называемых соляных подушек) через соляные  диапироиды (куполовидные поднятия с увеличнныеми в мощности соляными ядрами, но без протыкания надсолевых слоёв) до соляных диапиров (куполов с соляными ядрами, протыкающими надсолевые слои, и часто выходящими на дневную поверхность). Кроме этого, при дальнейшем развитии солевой тектоники могут появляться соляные валы и антиклинали, увенчанные соляными куполами. Эти положительные складки могут простираться на десятки и даже сотни километров. Своды соляных куполов часто разбиты сбросами растяжения и поэтому осложнены грабенами.

Основные  области соляной тектоники — это континентальные, межконтинентальные и периконтинентальные рифты (авлакогены) и надрифтовые глубокие синеклизы, а также передовые и межгорные прогибы и внешние зоны складчатых сооружений. В частности, в Евразии соляная тектоника континентальных рифтов и палеорифтов известна в пределах Днепровско-Донецкого, Енисей-Хатангского и Вилюйского авлакогенов, а в других местах — в авлакогенах древних горных сооружений США, Канады, Австралии и др. К областям глубоких межконтинентальных рифтов относится рифт Красного моря, а к областям глубоких надрифтовых синеклиз — Прикаспийская низменность, Среднеевропейская низменность и синеклиза Мексиканского залива. Это — наиболее крупные области галокинеза в мире, имеющие сотни соляных куполов и валов.

yaneuch.ru

Контрольная работа по Геологии

I. Предмет и задачи геологии.

Геология - одна из фундаментальных естественных наук, изучающая строение, состав, происхождение и развитие Земли. Она исследует сложные явления и процессы, протекающие на ее поверхности и в недрах. Современная геология опирается на многовековой опыт познания Земли и разнообразные специальные методы исследования. В отличии от других наук о Земле, геология занимается исследованием ее недр. Основные задачи геологии состоят в изучении наружной каменной оболочки планеты - земной коры и взаимодействующих с ней внешних и внутренних оболочек Земли (внешние - атмосфера, гидросфера, биосфера; внутренние - мантия и ядро).

Объектами непосредственного изучения геологии являются минералы, горные породы, ископаемые органические остатки, геологические процессы.

2. Цикл геологических наук.

Геология тесно связана с другими науками о Земле, например с астрономией, геодезией, географией, биологией. Геология опирается на такие фундаментальные науки как математика, физика, химия. Геология является синтетической наукой, хотя в то же время распадается на множество взаимосвязанных отраслей, научных дисциплин, изучающих Землю в разных аспектах и получающих сведения об отдельных геологических явлениях и процессах. Так, изучением состава литосферы занимаются: петрология, исследующая магматические и метаморфические породы, литология, изучающая осадочные горные породы, минералогия - наука, изучающая минералы как природные химические соединения и геохимия - наука о распределении и миграции химических элементов в недрах земли.

Геологические процессы, формирующие рельеф земной поверхности, изучает динамическая геология, частью которой являются геотектоника, сейсмология и вулканология.

Раздел геологии, занимающийся изучением истории развития земной коры и Земли в целом, включает стратиграфию, палеонтологию, региональную геологию и носит название ╚Историческая геология.

Есть в геологии науки, имеющие большое практическое значение. Такие, как о месторождениях полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология, геокриология.

В последние десятилетия появились и приобретают все большее значение науки связанные с исследованием космоса (космическая геология), дна морей и океанов (морская геология).

Наряду с этим есть геологические науки, находящиеся на стыке с другими естественными науками: геофизика, биогеохимия, кристаллохимия, палеоботаника. К таковым относятся также геохимия и палеогеография. Наиболее близкая и разносторонняя связь геологии с географией. Для географических наук, таких как ландшафтоведение, климатология, гидрология, океанография, более всего важны геологические науки, изучающие процессы, влияющие на формирование рельефа земной поверхности и историю образования земной коры всей Земли.

3. Методы изучения земных недр.

В геологии применяют прямые, косвенные, экспериментальные и математические методы.

Прямые - это методы непосредственных наземных и дистанционных (из тропосферы, космоса) изучений состава и строения земной коры. Основной - геологическая съемка и картирование. Изучение состава и строения земной коры производится путем изучения естественных обнажений (обрывы рек, оврагов, склоны гор), искусственных горных выработок (каналы, шуффы, карьеры, шахты) и буровых скважин (мах - 3,5 - 4 км. в Индии и ЮАР, Кольская скважина - более 12 км., проект 15 км.) В горных районах можно наблюдать естественные разрезы в долинах рек, вскрывающих толщи горных пород, собранных в сложные складки и поднятых при горообразовании с глубин 16 - 20 км. Таким образом, метод непосредственного наблюдения и исследования слоев горных пород применим лишь к небольшой, самой верхней части земной коры. Лишь в вулканических областях по извергнутой из вулканов лаве и по твердым выбросам можно судить о составе вещества на глубинах 50 - 100 км. и больше, где обычно располагаются вулканические очаги.

Косвенные - геофизические методы, которые основаны на изучении естественных и искусственных физических полей Земли, позволяющие исследовать значительные глубины недр.

Различают сейсмические, гравиметрические, электрические, магнитометрические и др. геофизические методы. Из них наиболее важен сейсмический (╚сейсмос╩ - трясение) метод, основанный на изучении скорости распространения в Земле упругих колебаний, возникающих при землетрясениях или искусственных взрывах. Эти колебания называются сейсмическими волнами, которые расходятся от очага землетрясений. Бывают 2 типа: продольные Vp, возникающие как реакция среды на изменения объема, распространяются в твердых и жидких телах и характеризуются наибольшей скоростью, и поперечные волны Vs, представляющие реакцию среды на изменение формы и распространяются только в твердых телах. Скорость движения сейсмических волн в разных горных породах различна и зависит от их упругих свойств и их плотности. Чем больше упругость среды, тем быстрее распространяются волны. Изучение характера распространения сейсмических волн позволяет судить о наличии различных оболочек шара с разной упругостью и плотностью.

Экспериментальные исследования направлены на моделирование различных геологических процессов и искусственное получение различных минералов и горных пород.

Математические методы в геологии направлены на повышение оперативности, достоверности и ценности геологической информации.

4. Строение Земли.

Выделяют 3 оболочки Земли: ядро, мантию и земную кору.

Ядро - наиболее плотная оболочка Земли. Полагают, что внешнее ядро находится в состоянии, приближающемся к жидкому. Температура вещества достигает 2500 - 3000 0С, а давление ~ 300Гпа. Внутреннее ядро, предположительно находится в твердом состоянии. Состав внешнего и внутреннего ~ одинаков - Fe - Ni, близкий к составу метеоритов.

Мантия - самая крупная оболочка Земли. Масса - 2/3 массы планеты. Верхняя мантия характеризуется вертикальной и горизонтальной неоднородностью. Под континентами и океанами ее строение существенно отличается. В океанах на глубине ~ 50 км., а материках - 80 - 120 км. начинается слой пониженных сейсмических скоростей, который носит название сейсмического волновода или астеносферы ( т.е. геосфера ╚без прочности╩) и отличается повышенной пластичностью. (Волновод распространяется под океанами до 300 - 400 км., под материками - 100- 150 км. ) К ней приурочено большинство очагов землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги, а также зона подкорковых конвекционных течений и зарождение важнейших эндогенных процессов.

В. В. Белоусов объединяет земную кору, верхнюю мантию, включая астеносферу в тектоносферу.

Промежуточный слой и нижняя мантия отличаются более однородной средой, чем верхняя мантия.

Верхняя мантия сложена преимущественно ферро-магнезиальными силикатами (оливин, пироксены, гранаты), что соответствует перидотитовому составу пород. В переходном слое С основной минерал - оливин.

Химический состав: оксиды Si, Al? Fe (2+, 3+), Ti, Ca, Mg, Na, K, Mn. Преобладают Si и Mg.

5. Земная кора.

Земная кора - это верхняя оболочка Земли, сложенная магматическими, метаморфическими и осадочными породами, мощностью от 7 до 70 - 80 км. Это наиболее активный слой Земли. Для нее характерен магматизм и проявления тектонических процессов.

Нижняя граница земной коры симметрична поверхности Земли. Под материками она глубоко опускается в мантию, и под океанами приближается к поверхности. Земная кора с верхней мантией до верхней границы астеносферы ( т.е. без астеносферы) образует литосферу.

В вертикальном строении земной коры выделяют три слоя, сложенных различными по составу, свойствам и происхождению породам.

1 слой - верхний или осадочный (стратосфера) сложен осадочными и вулканогенно-осадочными породами, глинами, глиняными сланцами, песчаными, вулканогенными и карбонатными породами. Слой покрывает почти всю поверхность Земли. Мощность в глубоких впадинах достигает 20 - 25 км., в среднем - 3 км.

Для пород осадочного чехла характерна слабая дислоцированность, сравнительно низкие плотности и небольшие изменения, соответствующие диагенетическим.

2 слой - средний или гранитный ( гранито - гнейсовый), породы имеют сходство со свойствами гранитов. Сложена: гнейсами, гранодиоритами, диоритами, окализами, а так же габбро, мраморами, силинитами и др.

Породы этого слоя разнообразны по сотаву и степени их дислоцированности. Они могут быть неизменными и метаморфированными. Нижняя граница гранитного слоя называется сейсмический раздел Конрада. Мощность слоя - от 6 до 40 км. На отдельных участках Земли этот слой отсутствует.

3 слой - нижний, базальтовый состоит из более тяжелых пород, которые по свойствам близки к магматическим породам, базальтам.

В отдельных местах между базальтовым слоем и мантией залегает так называемый эклогитовый слой с более высокой плотностью, чем базальтовый.

Средняя мощность слоя в континентальной части ~ 20 км. Под горными хребтами достигает 30 - 40 км., а под впадинами снижается до 12 - 13 и 5-7 км.

Средняя мощность земной коры в континентальной части (Н. А. Белявский) -40,5 км., мин. - 7 - 12 км. в океанах, макс. - 70 - 80 км. (высокогорье на континентах).

bukvasha.ru

Контрольная работа по общей геологии выполнил студент Заочного отделения

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учереждение

Высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Кафедра геологии нефти и газа

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ

Выполнил студент

Заочного отделения

гр. РНГМз-09-2

шифр.0913050344

Пискунов Алексей Юрьевич

проверил доцент

кафедры ГНГ

Иванов А.Г.

Пермь, 2010

Вариант 4.

Вопрос 1. Основные виды геологической деятельности на земле.

Геологическая деятельность происходит от взаимодействия внешних оболочек земли - атмосферы, гидросферы, биосферы с ее твердой каменной оболочкой – литосферой. Процессы взаимодействия затрагивают в основном поверхность литосферы и проникающие относительно на не большую глубину называют экзогенными или процессами внешней динамики земли.

При экзогенных процессах выделяют три этапа: Разрушение (коренных пород), Снос и транспортировка (продуктов разрушения) и накопление обломков коренных пород (седиментация). Интенсивность экзогенных процессов связана с активностью внешних факторов (направлением и силой ветра, скоростью течения рек и т.д.). также процессы зависят от рельефа и прочности пород. Экзогенные процессы относительно медленные и протекают сотни, тысячи, миллионы лет.

Эндогенные процессы это процессы внутренней динамики литосферы.( землетрясения, вулканизм). Эндогенные процессы сравнительно быстро протекают.

Взаимодействие эндогенных и экзогенных процессов является отображением диалектического единства и борьбы противоположностей и определяют геологическую сложность строения нашей планеты.

Вопрос 2. Нарисовать виды складок по отношению замков и крыльев.

Всякое нарушение первоначального горизонтального залегания горных пород называется дислокацией. Дислокации делятся на пликативные и дизъюнктивные.

Пликативные дислокации – складчатые нарушения, происходят без разрыва сплошности пластов. Основные формы: моноклинали, флексуры и складки.

Моноклинали – толщи пластов горных пород равномерно наклоненных в одну сторону на значительном протяжении.

Флексурами – называют уступообразные нарушения горизонтально (или моноклинально) лежащих пластов. У флексур различают нижнее соединительное и верхнее крылья.

Складки – являются основной формой пликативных дислокаций. Бывают двух видов: антиклинальные и синклинальные.

Антиклинальные – выпуклые складки, в центре залегают более древние породы

Синклинальные – вогнутые складки, в центре залегают более молодые горные породы.

Антиклинальные и синклинальные имеют следующие элементы: крылья, замок, угол, осевая поверхность, ось, ядро – характеризуется шириной, амплитудой и длиной. Крылья – боковые части складки, шарнир – линия проходящая через точки максимального перегиба любого из пластов, образующих складку. В продольном вертикальном разрезе шарнир нередко воздымается и погружается.

Замок – участок складки в области шарнира, где происходит перегиб крыльев.

Угол складки – угол заключенный между крыльями складки, мысленно продолженный до их пересечения.

Осевая поверхность – воображаемая поверхность, проходящая через шарниры всех пластов складки.

Ось складки – линия пересечения осевой поверхности складки с горизонтальной плоскостью.

Ядро складки – толща горных пород, слагающих замок антиклинальных и синклинальных складок.

Ширина – расстояние между крыльями складки.

Амплитуда складки – вертикальное расстояние от перегиба сопряженной синклинали.

Вопрос 3. Сила интенсивности землетрясений.

Землетрясением – называется сотрясение земной коры, вызванное естественными причинами. Землетрясения являются мгновенной разрядкой напряжений, накапливающихся в определенных участках Земли. Землетрясения регистрируются приборами-сейсмографами, установленными на сейсмических станциях. В мире их свыше 600.

Гипоцентром (очагом, фокусом)- называется место в земной коре или в верхней мантии, где произошло смещение масс, породившее упругие волны в теле земли. Волны от гипоцентра распространяются во все стороны, постепенно затихая. Скорее всего волны достигнут поверхности Земли в области лежащей над Гипоцентром. Область земли, где наблюдаются вертикальные удары, называют Эпицентром. Район эпицентра и прилегающая к ней территория поверхности земли, где землетрясение проявилось с наибольшей силой, называется плейстосейстовой областью. Размеры этой области зависят от силы землетрясения и глубины очага.

Среди упругих волн , возникающих в гипоцентре, различают продольные – Р (primae-первые), и поперечные – S (secunde – вторые) волны. На поверхности земли на границе раздела твердой и газообразной среды возникает третий вид волн называемых поверхностными или длинными L.

Землетрясения по глубине очагов делятся на поверхностные (0-10 км), нормальные (10-75км), промежуточные (75-300км) и глубокофокусные (300-700км).

Для определения силы землетрясений на поверхности земли и сравнения отдельных землетрясений между собой в разных странах были разработаны сейсмические шкалы (шести, десяти, двенадцати бальные) каждый балл выражается цифрой, которой соответствуют определенные качественные показатели тех разрушений построек, почвы, и психологических переживаний людей, которые наблюдались при данной силе землетрясения. Первый бал соответствует самому слабому землетрясению, последний самому сильному.

Вопрос 4. Характеристика минералов класса Карбонатов. Интрузивные магматические породы.

Минералы этого класса – соли угольной кислоты. Для них характерна способность вступать в реакцию с соляной кислотой. CaCO3+2HCl=CaCl2+h3O+CO2

Карбонаты различают по интенсивности приведенной реакции. Карбонаты (80 минералов) составляют 1,7% веса земной коры. Многие являются породо образующими минералами осадочных метаморфических пород, ценными рудами на железо, цинк, свинец, медь. Эти минералы накапливаются в почвах в большом количестве.

Кальцит – известковый шпат – CaCO3 слагает известняки, мел, мрамор. Встречается в виде друз, отдельных кристаллов и зернистых агрегатов. Бесцветный, белый иногда желтый, серый, голубоватые, розоватые тона окрашен. Разновидностью кальцитпа является арагонит имеющий другое строение и отличается большей твердостью 3,3 - 4,0 и слабо выраженной спайностью.

Доломит – CaMg(CO3)2 – встречается в виде зернистых агрегатов, реже в кристаллах ромбоэдрического облика. Бесцветен. Из за примесей бывает серым, желтым, красным, бурым и черным. Твердость 3,5-4 блеск стеклянный, удельный вес 2,8-2,9

Сидерит – железистый шпат- FeCO3. Встречается в виде сплошных масс кристаллического сложения, натечных, лучисто – шаровых и прочих форм. Реже в виде пластинчатых ромбоэдрических кристаллов тригональной симметрии. Цвет буровато желтый, серовато-бурый, коричнево-бурый. Твердость 3,5-4,5, блеск стеклянный, удельный вес 3,9

На долю магматических горных пород вместе с метаморфическими приходится 95% всей массы горных пород, в зависимости от условий в которых происходит застывание магмы, магматические горные породы делятся на две группы: интрузивные – глубинные и эффузивные – излившиеся. Интрузивные делятся на глубинные – абиссальные (3-5км), полуглубинные – гипабиссальные (2-3км). Отличаются они по структуре и часто по текстуре. Абиссальным свойственна полнокристаллическая структура и плотная текстура(из за того что застывание магмы происходит медленно(миллионы лет), в магме сохраняются газы и пары10-12%объема способствующие росту кристаллов, а большие давления способствуют созданию массивных текстур.

Гипабиссальным свойственна порфировидная структура, представляющая собой вкрапления зерен одного минерала в общую мелкозернистую массу и реже порфировая –зерна вкраплены в скрытозернистую массу. Образование порфировой структуры происходит из магмы при ее подъеме к поверхности земли выкристолизовываются отдельные минералы, оставшаяся масса, внедряясь в поверхностные, более холодные слои земной коры , быстро застывает, не успев раскристолизоваться. Для гипабиссальных пород свойственна мелкокристаллическая структура.

Вопрос 5. Карст. Оползни.

Карстовыми процессами называется геологическая деятельность совершаемая подземными водами, и заключается в растворении минералов или горных пород по которым она движется. Наиболее растворяемые минералы: гипс, галит, сильвин, кальцит, доломит. Растворение зависит и от давления земной коры и содержащихся в воде газах.

Процессы растворения повторяются много кратно, в результате во вмещающих породах образуется целая система соединяющих пустот и каналов, в дальнейшем увеличивающаяся в размерах. Так образуются карстовые пещеры.

Оползни – естественные перемещение массивов горных пород под влиянием силы тяжести, в результате деятельности подземных вод и при наличии в разрезе горизонтов пластичных глин. В результате оползания массивы горных пород разбиваются на отдельные глыбы, которые обычно называются оползневыми телами. Поверхность, по которой происходить отрыв и смещение масс горных пород, получила название поверхности смещения, или скольжения.

Вопрос 6. Начертить и раскрасить Геохронологическую шкалу. По приведенным профилям составить геологические разрезы (приложение 6).

kurs.znate.ru

по Геологии

I. Предмет и задачи геологии.

Геология - одна из фундаментальных естественных наук, изучающая строение, состав, происхождение и развитие Земли. Она исследует сложные явления и процессы, протекающие на ее поверхности и в недрах. Современная геология опирается на многовековой опыт познания Земли и разнообразные специальные методы исследования. В отличии от других наук о Земле, геология занимается исследованием ее недр. Основные задачи геологии состоят в изучении наружной каменной оболочки планеты - земной коры и взаимодействующих с ней внешних и внутренних оболочек Земли (внешние - атмосфера, гидросфера, биосфера; внутренние - мантия и ядро).

Объектами непосредственного изучения геологии являются минералы, горные породы, ископаемые органические остатки, геологические процессы.

2. Цикл геологических наук.

Геология тесно связана с другими науками о Земле, например с астрономией, геодезией, географией, биологией. Геология опирается на такие фундаментальные науки как математика, физика, химия. Геология является синтетической наукой, хотя в то же время распадается на множество взаимосвязанных отраслей, научных дисциплин, изучающих Землю в разных аспектах и получающих сведения об отдельных геологических явлениях и процессах. Так, изучением состава литосферы занимаются: петрология, исследующая магматические и метаморфические породы, литология, изучающая осадочные горные породы, минералогия - наука, изучающая минералы как природные химические соединения и геохимия - наука о распределении и миграции химических элементов в недрах земли.

Геологические процессы, формирующие рельеф земной поверхности, изучает динамическая геология, частью которой являются геотектоника, сейсмология и вулканология.

Раздел геологии, занимающийся изучением истории развития земной коры и Земли в целом, включает стратиграфию, палеонтологию, региональную геологию и носит название ╚Историческая геология.

Есть в геологии науки, имеющие большое практическое значение. Такие, как о месторождениях полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология, геокриология.

В последние десятилетия появились и приобретают все большее значение науки связанные с исследованием космоса (космическая геология), дна морей и океанов (морская геология).

Наряду с этим есть геологические науки, находящиеся на стыке с другими естественными науками: геофизика, биогеохимия, кристаллохимия, палеоботаника. К таковым относятся также геохимия и палеогеография. Наиболее близкая и разносторонняя связь геологии с географией. Для географических наук, таких как ландшафтоведение, климатология, гидрология, океанография, более всего важны геологические науки, изучающие процессы, влияющие на формирование рельефа земной поверхности и историю образования земной коры всей Земли.

3. Методы изучения земных недр.

В геологии применяют прямые, косвенные, экспериментальные и математические методы.

Прямые - это методы непосредственных наземных и дистанционных (из тропосферы, космоса) изучений состава и строения земной коры. Основной - геологическая съемка и картирование. Изучение состава и строения земной коры производится путем изучения естественных обнажений (обрывы рек, оврагов, склоны гор), искусственных горных выработок (каналы, шуффы, карьеры, шахты) и буровых скважин (мах - 3,5 - 4 км. в Индии и ЮАР, Кольская скважина - более 12 км., проект 15 км.) В горных районах можно наблюдать естественные разрезы в долинах рек, вскрывающих толщи горных пород, собранных в сложные складки и поднятых при горообразовании с глубин 16 - 20 км. Таким образом, метод непосредственного наблюдения и исследования слоев горных пород применим лишь к небольшой, самой верхней части земной коры. Лишь в вулканических областях по извергнутой из вулканов лаве и по твердым выбросам можно судить о составе вещества на глубинах 50 - 100 км. и больше, где обычно располагаются вулканические очаги.

Косвенные - геофизические методы, которые основаны на изучении естественных и искусственных физических полей Земли, позволяющие исследовать значительные глубины недр.

Различают сейсмические, гравиметрические, электрические, магнитометрические и др. геофизические методы. Из них наиболее важен сейсмический (╚сейсмос╩ - трясение) метод, основанный на изучении скорости распространения в Земле упругих колебаний, возникающих при землетрясениях или искусственных взрывах. Эти колебания называются сейсмическими волнами, которые расходятся от очага землетрясений. Бывают 2 типа: продольные Vp, возникающие как реакция среды на изменения объема, распространяются в твердых и жидких телах и характеризуются наибольшей скоростью, и поперечные волны Vs, представляющие реакцию среды на изменение формы и распространяются только в твердых телах. Скорость движения сейсмических волн в разных горных породах различна и зависит от их упругих свойств и их плотности. Чем больше упругость среды, тем быстрее распространяются волны. Изучение характера распространения сейсмических волн позволяет судить о наличии различных оболочек шара с разной упругостью и плотностью.

Экспериментальные исследования направлены на моделирование различных геологических процессов и искусственное получение различных минералов и горных пород.

Математические методы в геологии направлены на повышение оперативности, достоверности и ценности геологической информации.

4. Строение Земли.

Выделяют 3 оболочки Земли: ядро, мантию и земную кору.

Ядро - наиболее плотная оболочка Земли. Полагают, что внешнее ядро находится в состоянии, приближающемся к жидкому. Температура вещества достигает 2500 - 3000 0С, а давление ~ 300Гпа. Внутреннее ядро, предположительно находится в твердом состоянии. Состав внешнего и внутреннего ~ одинаков - Fe - Ni, близкий к составу метеоритов.

Мантия - самая крупная оболочка Земли. Масса - 2/3 массы планеты. Верхняя мантия характеризуется вертикальной и горизонтальной неоднородностью. Под континентами и океанами ее строение существенно отличается. В океанах на глубине ~ 50 км., а материках - 80 - 120 км. начинается слой пониженных сейсмических скоростей, который носит название сейсмического волновода или астеносферы ( т.е. геосфера ╚без прочности╩) и отличается повышенной пластичностью. (Волновод распространяется под океанами до 300 - 400 км., под материками - 100- 150 км. ) К ней приурочено большинство очагов землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги, а также зона подкорковых конвекционных течений и зарождение важнейших эндогенных процессов.

В. В. Белоусов объединяет земную кору, верхнюю мантию, включая астеносферу в тектоносферу.

Промежуточный слой и нижняя мантия отличаются более однородной средой, чем верхняя мантия.

Верхняя мантия сложена преимущественно ферро-магнезиальными силикатами (оливин, пироксены, гранаты), что соответствует перидотитовому составу пород. В переходном слое С основной минерал - оливин.

Химический состав: оксиды Si, Al? Fe (2+, 3+), Ti, Ca, Mg, Na, K, Mn. Преобладают Si и Mg.

5. Земная кора.

Земная кора - это верхняя оболочка Земли, сложенная магматическими, метаморфическими и осадочными породами, мощностью от 7 до 70 - 80 км. Это наиболее активный слой Земли. Для нее характерен магматизм и проявления тектонических процессов.

Нижняя граница земной коры симметрична поверхности Земли. Под материками она глубоко опускается в мантию, и под океанами приближается к поверхности. Земная кора с верхней мантией до верхней границы астеносферы ( т.е. без астеносферы) образует литосферу.

В вертикальном строении земной коры выделяют три слоя, сложенных различными по составу, свойствам и происхождению породам.

1 слой - верхний или осадочный (стратосфера) сложен осадочными и вулканогенно-осадочными породами, глинами, глиняными сланцами, песчаными, вулканогенными и карбонатными породами. Слой покрывает почти всю поверхность Земли. Мощность в глубоких впадинах достигает 20 - 25 км., в среднем - 3 км.

Для пород осадочного чехла характерна слабая дислоцированность, сравнительно низкие плотности и небольшие изменения, соответствующие диагенетическим.

2 слой - средний или гранитный ( гранито - гнейсовый), породы имеют сходство со свойствами гранитов. Сложена: гнейсами, гранодиоритами, диоритами, окализами, а так же габбро, мраморами, силинитами и др.

Породы этого слоя разнообразны по сотаву и степени их дислоцированности. Они могут быть неизменными и метаморфированными. Нижняя граница гранитного слоя называется сейсмический раздел Конрада. Мощность слоя - от 6 до 40 км. На отдельных участках Земли этот слой отсутствует.

3 слой - нижний, базальтовый состоит из более тяжелых пород, которые по свойствам близки к магматическим породам, базальтам.

В отдельных местах между базальтовым слоем и мантией залегает так называемый эклогитовый слой с более высокой плотностью, чем базальтовый.

Средняя мощность слоя в континентальной части ~ 20 км. Под горными хребтами достигает 30 - 40 км., а под впадинами снижается до 12 - 13 и 5-7 км.

Средняя мощность земной коры в континентальной части (Н. А. Белявский) -40,5 км., мин. - 7 - 12 км. в океанах, макс. - 70 - 80 км. (высокогорье на континентах).

www.coolreferat.com


Смотрите также