- •Содержание Лекция 1. Введение. Общие сведения о Земле.
- •1.1. Инженерная геология (иг), ее задачи и содержание. Иг как наука о рациональном использовании и охране геологической среды
- •1.2.Общие сведения о Земле
- •Лекция 2. Минералы и горные породы. Процессы их образования, классификации, основные свойства.
- •2.1. Определения и основные сведения.
- •2.2. Магматические горные породы (мгп)
- •2.3.Осадочные горные породы (огп)
- •2.3.1. Обломочные огп
- •2.3.2. Глинистые огп
- •2.3.3. Химические и биохимические огп
- •2.4. Метаморфические горные породы (ммгп)
- •Лекция 3. Основы геохронологии. Эндогенные процессы.
- •3.1. Абсолютный и относительный возраст горных пород. Геохронологическая шкала.
- •3.2. Тектонические движения (тд) и дислокации.
- •3.3. Платформы и геосинклинали
- •3.4. Сейсмические явления – землетрясения
- •Лекция 4. Основы грунтоведения
- •4.1. Строительная классификация грунтов
- •4.2. Физические показатели, их использование в классификациях грунтов
- •4.3. Состав дисперсных грунтов
- •4.4. Структура и структурные связи. Природное и нарушенное состояния грунтов. Сжимаемость и прочность грунтов
- •Лекция 5. Подземные воды
- •5.1.Общие сведения и значение подземных вод (пв)
- •5.2. Физические свойства и химический состав пв
- •5.3. Виды пв по условиям залегания
- •5.4.Закономерности движения подземных вод
- •Лекция 6. Экзогенные процессы. Выветривание и элювий. Геологическая работа атмосферных вод
- •6.1. Выветривание, его виды
- •6.2. Кора выветривания и элювиальные отложения
- •6.3. Геологическая работа атмосферных вод
- •Лекция 7. Геологическая работа рек и аллювиальные отложения
- •Лекция 8. Геологическая деятельность морей, озер и болот
- •8.1. Геологическая деятельность морей и морские отложения
- •8.2. Озера и озерные отложения
- •8.3. Болота и болотные отложения. Строительная оценка болот
- •Лекция 9. Геологическая работа ледников и ледниковые отложения
- •Лекция 10.Геологическая работа ветра. Образование и свойства эоловых отложений. Человек как геологический фактор. Техногенные отложения.
- •10.1. Геологическая работа ветра и эоловые отложения
- •10.2. Геологическая деятельность человека. Техногенные отложения
- •Лекция 11. Геологические процессы, обусловленные действием поверхностных и подземных вод
- •Лекция 12. Геологические процессы, обусловленные действием силы тяжести
- •12.1. Обвалы
- •12.2. Осыпи
- •12.3. Оползни
- •12.4. Горное давление и сдвижение горных пород
- •13.1. Сезонное промерзание и морозное пучение грунтов
- •13.2. Вечная мерзлота. Общие сведения и классификации.
- •13.3. Геологические процессы и явления в области вечной мерзлоты
2.2. Магматические горные породы (мгп)
С учетом условий образования МГП могут быть интрузивными (глубинными) и эффузивными, или излившимися. Для интрузивных характерно медленное остывание магмы, при котором происходит полная ее раскристаллизация. Образующиеся породы имеют зернистую полнокристаллическую структуру и плотную текстуру (граниты, сиениты, диориты, габбро). Формы залегания таких пород – батолиты, лакколиты, штоки, жилы и др. (рис.2.1).
Рис. 2.1. Формы залегания интрузивных МГП:
1 – батолит; 2 – шток; 3 – лакколит; 4,5 – жилы (4 – пластовая или силл; 5 – секущая или дайка)
При эффузивном магматизме магма вытекает на поверхность земли из трещин в ЗК или из кратеров вулканов. Процесс твердения по сравнению с интрузиями ускоряется и образующиеся породы имеют порфировую ( с кристаллами в виде отдельных вкраплений в общей стекловатой массе) или стекловатую структуру; текстура может быть как плотной, (порфиры, порфириты, диабазы), так и пористой – липариты, трахиты, андезиты, базальты, пемза. В зависимости от рельефа, объема и свойств лавы эффузивные породы образуют купола (а очень вязкие кислые и ультракислые лавы даже обелиски), потоки, покровы (рис.2.2).
Все МГП широко применяются в различных областях строительства. Из интрузивных наиболее распространенная порода – гранит, а из эффузивных – андезиты и базальты.
Рис. 2.2. Формы залегания эффузивных МГП:
1- купол; 2 – покров; 3 - поток
При рассмотрении образцов МГП представляется, что все они обладают большой прочностью и практически несжимаемы. Однако перенести такое представление на массивы МГП в природных условиях не всегда возможно. Это связано с трещиноватостью пород, причем трещины имеют различную природу. Уже при остывании и твердении магмы из-за неравномерного сокращения объема появляются трещины отдельности, разбивающие массив на блоки различной формы, специфической для разных пород – матрацевидной для гранитов, столбчатой и шаровой для базальтов и др.
Далее ослабляющее влияние на породы оказывает процесс выветривания. В результате отдельности разбиваются трещинами выветривания на еще более мелкие части. Проникающие в трещины вода, кислород, углекислота, микроорганизмы взаимодействуют с минералами. При этом в массиве МГП могут появиться совершенно несвойственные им минералы – например, глинистые, карбонаты и др.
Еще одним типом являются трещины, возникающие вследствие изменения напряженного состояния массивов пород, называемые трещинами разгрузки. Наконец, тектонические движения приводят к появлению тектонических трещин большой протяженности и раскрытия. Заполняются трещины материалом, совершенно измененным по сравнению с исходными породами.
Трещиноватость в некоторых случаях полезна, облегчая разработку пород, дробление их, изготовление щебня и т.п. В то же время при возведении тяжелонагруженных сооружений может оказаться необходимым удалить выветрелый слой породы или упрочнить массив нагнетанием в трещины цементного раствора (цементация).
2.3.Осадочные горные породы (огп)
Составляя всего 5% от массы ЗК, осадочные породы чаще всего слагают ее верхние слои и выходят на поверхность, оказываясь в зоне хозяйственно-строительной деятельности человека. На происхождение ОГП указывает название – формирующиеся из осадка. Последний возникает при разрушении ранее существовавших пород вследствие выветривания и переносе продуктов разрушения, при кристаллизации солей в усыхающих водных бассейнах, а также при накоплении остатков животных и растительных организмов. В соответствии с указанными условиями образования ОГП разделяются на три группы: обломочные, глинистые, химические и биохимические. Основной формой залегания ОГП является слой, в котором различают подошву, кровлю и мощность Н – расстояние между ними (рис.2.З).
Слоистость, значительная пористость, большая изменчивость прочности и сжимаемости, повышенная чувствительность многих пород к внешним воздействиям – характерные черты ОГП. В них нередко обнаруживаются остатки и отпечатки животных и растений, позволяющие устанавливать возраст пород. Охарактеризуем каждую группу ОГП.
Рис. 2.3. Формы залегания ОГП:
1 – слои; 2 – линзы; 3 – выклинивание слоя;
4 – пережим слоя (пласта); 5 – пропласток (прослоек)