Сопоставьте процессы с их земным проявлением геологический. Эндогенные и экзогенные геологические процессы. Тектоника и история Земли

1.4.1. Экзогенные процессы и вызванные ими явления

Природные геологические процессы являются результатом геологической работы воды, льда, ветра, гравитации. Все геологические процессы, которые оказывают влияние на инженерные сооружения (на выбор конструкции и тип фундамента, на выбор способа производства работ) и, соответственно, влияние инженерных сооружений на существующую геологическую обстановку изучает наука геодинамика. Необходимо не только ознакомиться с ходом геологических процессов, но и акцентировать внимание на профилактике и экстренных мерах по борьбе с ними.

Особое внимание следует обратить на гравитационные явления на склонах (оползни, обвалы), имеющие, как правило, катастрофический характер. Необходимо иметь представление о классификации оползней, об основных факторах и поводах для их возникновения, мероприятиях по борьбе с ними. Эти знания могут правильно прогнозировать вероятность возникновения оползней в конкретных условиях природного склона или искусственного откоса.

Следует знать, что исключительную роль играют подземные воды в возникновении таких геологических процессов, как суффозия, карст, плывунность и просадки лессовых пород. Необходимо уяснить, что воздействие гидродинамического давления потока подземных вод на природные склоны, борта карьеров и откосы котлованов не только уменьшает их устойчивость, но и в определенных случаях приводит к суффозии – механическому выносу потоком подземных вод мелких частиц, образованию пустот, вследствие чего еще более нарушается устойчивость склона.

При изучении карста – процесса химического растворения горных пород и образования пустот – надо особое внимание обратить на условия, факторы и различную скорость развития этого процесса в карбонатных, сульфатных и соляных (галоидных) породах. Следует ознакомиться и с методами оценки устойчивости территорий в карстовых районах. Необходимо разобраться в природе плывучего состояния песчаных и глиняных грунтов. Важно уяснить роль гидродинамического давления в формировании ложных плывунов, состава грунта и биогенного фактора в образовании истинных плывунов. При изучении просадочных лессовых пород наряду с выяснением природы этого явления следует особое внимание обратить на их развитие при различных видах обводнения пород, возведения сооружений, строительных работах и хозяйственном использовании территорий. Необходимо ознакомиться с основными направлениями по борьбе с просадочностью лессовых пород (предварительное замачивание, обжиг, силикатизация, механическое уплотнение и другие).

Надо рассмотреть как процессы, связанные с сезонным промерзанием и оттаиванием, так и специфические процессы и явления (наледи, пучение, солифлюкция, термокарст, мари и другие), характерные для районов развития многолетней мерзлоты. Необходимо ознакомиться с особенностями строительства в этих районах.

Выветривание горных пород и строительных материалов. Геологическая деятельность ветра. Геологическая деятельность атмосферных осадков (образование наносов, оврагов, селей, снежных лавин). Геологическая деятельность рек, морей, озер, болот и водохранилищ. Классификация болот и их характеристика. Геологическая деятельность ледников. Движение горных пород на склонах рельефа местности (осыпи, обвалы, оползни, курумы). Карстовые и суффозионные процессы. Мерзлотные процессы. Прогноз, оценка и выбор мероприятий, устраняющих негативное влияние на строительство природных процессов и явлений.

1.4.2. Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления

Инженерно-геологические (антропогенные) процессы связаны с инженерной деятельностью человека. Примером могут служить: деформации искусственных откосов, сдвижение горных пород над горными выработками, уплотнение пород в основании сооружений, просадочные явления в лессах, вследствие утечек воды из водопроводов и т.д. Следует четко усвоить, что для нормальной эксплуатации и сохранности сооружений необходим правильный количественный прогноз возможности развития инженерно-геологических процессов и что недоучет влияния этих процессов крайне опасен и очень часто вызывает разрушение сооружений. Студенту необходимо ознакомиться с существующими современными мероприятиями, исключающими или уменьшающими вредные воздействия инженерно-геологических процессов при строительстве и эксплуатации различных сооружений.

Процессы и явления в основании инженерных сооружений и искусственных склонах.Плывуны (истинные и ложные). Лессы и связанные с ними просадочные явления.Деформации над подземными горными выработками.

Вопросы для самопроверки:

1. Виды выветривания горных пород. Значение выветриваемых горных пород для практики строительства.

2. Охарактеризуйте мероприятия, необходимые для защиты горных пород от выветривания.

3. Как называются несмещенныепродукты выветривания, накапливающиеся на выровненных поверхностях и на водоразделах?

4. Как называются рыхлые отложения на склонах долин гор и их подножий, образующихся в результате перемещения и отложения продуктов выветривания горных пород на более низкие участки под влиянием силы тяжести и смыва дождевыми водами?

5. Как называется ветровой снос рыхлых продуктов в результате механической силы ветра?

6. В чем заключается геологическая деятельность рек? Как образуются речные долины? Виды аллювиальных отложений, их состав и инженерно-геологическая характеристика.

7. В чем заключается геологическая работа волн, возникающих на поверхности воды? Виды морских отложений, их состав и инженерно-геологическая характеристика.

8. Объясните геологическую деятельность ледников. Как образуются ледниковые отложения? Виды ледниковых отложений, их состав и инженерно-геологическая характеристика.

9. Причины возникновения болот, условия строительства.

10. Назовите причины возникновения карстового процесса, какие проявления карста вы знаете?

11. Что такое суффозия, ее проявления и меры борьбы.

12. Назовите причины возникновений оползней.

13. Как называется явление, связанное с воздействием воды на структуру грунта с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самого грунта или при суммарном давлении собственного веса и веса сооружения?

14. Как называется участок земной поверхности, подвергшийся деформации горных пород, залегающих непосредственно над горной выработкой?

15. Строительство в районах распространения многолетнемерзлых пород регламентируется специальными СНиП и СН. По каким принципам осуществляется строительство в этих районах?

16. Уплотнение пород в основании сооружений. Мероприятия по улучшению прочностных свойств слабых грунтов.

Геология - это , которая изучает , ее вещественный состав, структуру коры, процессы и историю. Геология объединяет большое количество наук, включая: минералогию, геологию полезных ископаемых, геофизику, геохимию, петрографию, геодинамику, палеонтологию, вулканологию, тектонику, стратиграфию и многое другое. Эта наука также включает изучение организмов, населявших нашу планету. Важной частью геологии является исследование того, как с течением времени изменялись структура, процессы, организмы и элементы Земли. Люди, изучающие геологию называются геологами.

Что делают геологи?

Геологи работают, чтобы лучше понять историю нашей планеты. Чем лучше мы знаем историю Земли, тем более точно сможем определить, как события и процессы из прошлого способны повлиять на будущее. Вот некоторые примеры:

• Геологи изучают земные процессы, такие как оползни, землетрясения, наводнения, извержения вулканов и т.п., которые могут быть опасны для людей.
• Геологи изучают Земли, многие из которых используются человечеством ежедневно.
• Геологи изучают историю Земли. Сегодня нас беспокоит и многие геологи работают над тем, чтобы узнать о прошлых климатических условиях Земли и о том, как они менялись со временем. Эта историческая информация позволяет понять, как меняется наш нынешний климат и каковы могут быть последствия для человечества от этих изменений.

Что изучает геология?

Основным объектом изучения геологии является земная кора, а также геологические процессы и история Земли:

Минералы

Минерал представляет собой природное химическое соединение, обычно кристаллическое и абиогенное (неорганическое) по происхождению. Минерал имеет один конкретный химический состав, тогда как камень может представлять собой совокупность различных минералов или минералоидов. Наука о минералах называется минералогией.

Существует более 5300 известных видов минералов. Силикатные минералы составляют более 90% земной коры. Кремний и кислород образовывают примерно 75% земной коры, что напрямую связано с преобладанием силикатных минералов.

Минералы отличаются химическими и физическими свойствами. Различия в химическом составе и кристаллической структуре позволяют распознавать виды, которые определялись геологической средой минерала при их формировании. Колебания в температуре, давлении или объемном составе горной массы вызывают изменения минералов.

Минералы можно описать по различным физическим свойствам, которые связаны с их химической структурой и составом. Общие отличительные признаки включают кристаллическую структуру, твердость, блеск, цвет, полосы, прочность, расщепление, переломы, вес, магнетизм, вкус, запах, радиоактивность, реакция на кислоту и т.д.

Минералы исключительной красоты и долговечности называются драгоценными камнями.

Горные породы

Горные породы представляют собой твердые смеси по меньшей мере одного минерала. В то время как минералы имеют кристаллы и химические формулы, породы характеризуются текстурой и минеральным составом. Исходя из этого, горные породы делятся на три группы: магматические горные породы (формируются при постепенном охлаждении магмы), метаморфические горные породы (образование происходит при изменении магматических и осадочных пород) и осадочные горные породы (образовываются при низких температурах и давлении, когда преобразовываются морские и континентальные осадки). Эти три основных типа пород участвуют в процессе, называемом круговоротом горных пород, который описывает трудоемкие переходы, как на поверхности, так и под землей, от одного типа породы к другому на протяжении длительных периодов геологического времени.

Горные породы являются экономически важными полезными ископаемыми. Уголь - это камень, который служит источником энергии. Другие типы пород используются в строительстве, включая камень, щебень и т.д. Третьи необходимы для изготовления инструментов, от каменных ножей наших предков до мела, используемого сегодня художниками.

Окаменелости

Окаменелости являются признаками живых существ, которые существовали очень давно. Они могут представлять отпечатки тел или даже продуктов жизнедеятельности организмов. Ископаемые также включают следы, норы, гнезда и другие косвенные признаки. Окаменелости являются ярким свидетельствованием ранней жизни на Земле. Геологи составили отчет о древней жизни, простирающейся на сотни миллионов лет.

Имеют практическое значение, потому что они изменяются на протяжении всего геологического времени. Совокупность окаменелостей служит для идентификации горных пород. Геологическая шкала времени основана почти исключительно на ископаемых останках и дополнена другими методами датирования. С ее помощью мы можем уверенно сравнивать осадочные породы со всего мира. Ископаемые окаменелости также являются ценными музейными экспонатами и предметами коллекционирования.

Формы рельефа, геологические структуры и карты

Формы во всем их разнообразии являются следствием круговорота горных пород. Они были сформированы эрозией и другими процессами. Формы рельефа дают информацию о том, как образовывалась и изменялась земная кора в геологическом прошлом, например, в ледниковом периоде.

Структура является важной частью изучения обнажения горных пород. Большинство частей земной коры деформированы, согнуты и искажены в некоторой степени. Геологические признаки этого - сочленения, разломы, текстуры пород и несоответствия помогают в оценке геологических структур, а также измерении склонов и ориентаций горных пород. Геологическая структура в недрах важна для водоснабжения.

Геологические карты представляют собой эффективную базу данных геологической информации о породах, рельефах и структуре.

Геологические процессы и угрозы

Геологические процессы приводят к круговороту горных пород, созданию структур и форм рельефа, а также окаменелостей. Они включают эрозию, осаждение, окаменелость, разломы, поднятие, метаморфизм и вулканизм.

Геологические опасные явления - мощные выражения геологических процессов. Оползни, извержения вулканов, землетрясения, цунами, изменение климата, наводнения и космические воздействия являются основными примерами угроз. Понимание основных геологических процессов может помочь человечеству уменьшить ущерб от геологических катастроф.

Тектоника и история Земли

Движение плит в Сан-Андреас

Тектоника - геологическая деятельность в самом крупном масштабе. Поскольку геологи отображали горные породы и изучали геологические особенности, и процессы, они начали поднимать и отвечать на вопросы о тектонике - жизненном цикле горных хребтов и вулканических цепей, движении континентов, о росте и снижении уровня , и о том, какие процессы происходят в ядре и . Тектоника плит объясняет как движутся литосферные плиты и позволила изучать нашу планету как единую структуру.

Геологическая история Земли - это история, которую рассказывают минералы, скалы, окаменелости, рельеф и тектоника. Исследования окаменелостей в сочетании с различными методами дают последовательную эволюционную историю жизни на Земле. (возраст окаменелостей) последних 542 миллионов лет хорошо отображен как время изобилия и и акцентирован . Предыдущие четыре миллиарда лет, были временем огромных изменений в атмосфере, океанах и континентах.

Роль геологии

Существует много причин, по которым геология важна для жизни и цивилизации. Подумайте о землетрясениях, оползнях, наводнениях, засухе, вулканической активности, океанских течениях, типах почвы, минералах (золото, серебро, уран) и т.д. - геологи изучают все эти понятия. Таким образом, изучение геологии играет важную роль в современной жизни и цивилизации.

Геология определяется как «научное исследование происхождения, истории и структуры Земли». Почти все, что мы используем в нашей жизни, имеет какое-то отношение к Земле. Дома, улицы, компьютеры, игрушки, инструменты и т.д. сделаны из природных ресурсов. Хотя Солнце является конечным источником энергии Земли, мы нуждаемся в дополнительной энергии, которая вырабатывается при сжигании природного газа, древесины и т.д. Геологическая наука имеет первостепенное значение для определения местоположения этих источников энергии Земли, а также объясняет как более эффективно извлечь их из недр планеты, с минимальными экономическими затратами и с наименьшим воздействием на окружающую среду. являются чрезвычайно важными для человечества, однако во многих частях мира существует недостаток пресной воды. Изучение геологии помогает находить водные источники, чтобы уменьшить влияние нехватки воды на людей.

Последствия катастрофического землетрясения в Сан-Франциско, США, в 1906 году

Изучение геологии также охватывает процессы Земли, которые могут повлиять на цивилизацию. Землетрясение способно уничтожить тысячи жизней за несколько минут. Кроме того, цунами, наводнения, оползни, засухи и вулканическая деятельность способны оказать огромное влияние на цивилизацию. Геологи изучают эти процессы, и в случае необходимости рекомендуют проводить определенные мероприятия по минимизации ущерба, если возникают такие события. Например, изучая закономерности наводнения рек, геологи могут рекомендовать избегать определенных областей при строительстве новых городов, чтобы предотвратить потенциальный ущерб. Сейсмология - раздел геологии - хотя и очень сложная область изучения, может помочь сохранить многие жизни, оценив, где есть наибольшая вероятность землетрясения (как правило, в линиях геологических разломов), и рекомендовать тип технологий, которые будут использоваться при строительстве зданий в этих уязвимых районах.

Многие предприятия для своей деятельности полагаются на информацию, полученную от геологов. Золото, алмазы, серебро, нефть, железо, алюминий и уголь являются природными ресурсами, которые широко используются в промышленности. Геологи и наука геология помогают в поиске этих и других ресурсов. Даже простой строительный материал, такой как песок, необходимо найти и добыть, а затем уже использовать при строительстве домов, предприятий, школ и т.д.

На самом деле геология еще не имеет широкого признания в современном мире, как, к примеру, генетика, химия и медицина. Тем не менее все жители нашей планеты зависят от природных ресурсов, найденных благодаря геологам и науке геологии. Таким образом, геология чрезвычайно важна и требует дальнейшего развития, и популяризации в обществе.

Гравитационные процессы на склонах: обвалы, осыпи, основы борьбы с ними. Оползни: типы, причины, меры борьбы. Карстовые процессы: причины и характер развития, опасность для инженерных сооружений. Плывуны и борьба с ними. Суффозия и условия ее возникновения. Мерзлотные процессы: глубина промерзания и глубина оттаивания. Особенности строительства на вечной мерзлоте.

Методические указания.

Любой геологический процесс оказывает влияние на строительство и эксплуатацию инженерных сооружений и должен приниматься строителями в расчет. Особое внимание необходимо уделить оползневым процессам, так как более 60% оползней, происходящих на городских территориях, вызваны инженерной деятельностью человека.

Инженерно-геологические процессы относят к геологическим процессам внешней геодинамики. Сюда включают гравитационные процессы и явления и гидродинамические.

Гравитационные процессы.

Обвалы – разрушение горных пород выветриванием с потерей сцепления на крутых склонах в связи с подработкой, землетрясением, падением и т.д.

Осыпь – накопление щебенистого кристаллического материала у подножия или на склоне за счет скатывания разрушенного материала (диаметр 2-10 см) с заполнением эрразионных канав на склонах. Длина достигает 300 – 400м. Укладывается под углом естественного откоса.

Осова – практически то же самое, что осыпь, только материал представлен мелкоизмельченным и глинистым грунтом в твердом состоянии. При замачивании грунт ползет под малым углом.

Оплывины – сползание со склонов разжиженных глинисто-земляных масс после водонасыщения (снеготаяния). Образуются при замачивании лёссов и лёссоподобных грунтов.

Плывуны – образуются за счет водонасыщеных песков, особенно с коллоидными частицами (измельченными до микронов и образующих текучую массу).

Сель – это грязекаменный поток на горных склонах.

Оползень – это отрыв и сдвижение больших масс грунта за счет сил гравитации.

Исходя из вышесказанного, обвалы, осыпи и оползни под влиянием гравитации начинают смещаться вниз по склонам рельефа, поэтому они объединяются в единую категорию процессов.

Оползень – наиболее часто встречающийся геологический процесс, весьма разрушительный для зданий и сооружений. Возникает при увеличении удельного веса грунтов на склонах за счет водонасыщения от продолжительных дождей, или при механическом нагружении склона. При этом возрастают сдвигающие усилия, а силы сцепления уменьшаются.

Борьба с оползнями во многих случаях оказывается чрезвычайно сложной, дорогостоящей и зачастую неэффективной. Для успешного применения противооползневых мероприятий необходимо высококачественное выполнение инженерно-геологических изысканий для оценки фактической степени устойчивости склона. Противооползневые мероприятия подразделяют на 2 вида:

Активные -способные воздействовать на основную причину оползня путем полного пресечения или некоторого ослабления ее действия, в частности, снятие перенапряжении грунтовой толщи за счет разгрузки любого вида.

Пассивные - направленные на повышение значимости факторов сопротивления, влияющих положительных образом на степень устойчивости, например, пригрузка, закрепление любыми способами.

Мероприятия по обеспечению охранной обстановки касаются в основном ограничений в деятельности человека в районе склона:

По земному поясу (запрещение рубки леса, корчевание и разработки участков под огороды, уничтожение кустарников, травянистого покрова);

По строительству (установление границы предельной застройки, типа и веса сооружения, замедление темпов строительства);

По земляным работам (запрещение любых разработок грунта в пассивной зоне - у подножья склона, загрузки склона в активной зоне - у бровки, увеличение крутизны откоса, вскрытие неустойчивых грунтов);

В области водного хозяйства (запрещение спуска поверхностных вод и поливов, содержание в порядке водоотводящих и осушительных устройств, водопроводно-канализационной систем, разделки ям, трещин, установление уровней и темпов сработки вод, омывающих откос);

По динамическим воздействиям (запрещение применение взрывных работ, забивки свай, работы транспортных средств).

Геологические процессы подземных вод.

В процессе фильтрации подземные воды совершают разрушительную работу. Причиной таких явлений считается возникновение в подземных водах значительных сил гидродинамического давления и превышение величины некоторой критической скорости воды.

Процесс выноса частиц породы на поверхность вызывает оседание поверхности после образования подземных полостей и называется суффозией. Горные породы, подверженные суффозии, водонасыщены и возможность выноса отдельных частиц определяется их размерами, минералогическим составом, скоростью фильтрации движущейся воды и величиной гидродинамического давления. Так как процесс суффозии заключается в переносе мелких частиц породы через поры между крупными частицами, то большое значение имеет размер пор. Суффозия может происходить в глубине массива горных пород или вблизи поверхности.

Другое явление, связанное с выщелачиванием горных пород и образованием при этом пустот, сопровождающихся различными провалами земной поверхности, получило название карстовый процесс или карст.

Для карстового процесса главным является растворение пород и вынос из них веществ в растворенном виде. Возникновение и развитие карста обусловлено способностью пород к полному растворению, наличием проточной воды и степенью ее минерализации, геологическим строением участка, рельефом местности, трещиноватостью пород, характером растительности, климатом и.т.д.

Из всех пород наиболее растворимыми водой являются соли, гипсы с ангидритами и известняки.

Одним из главных факторов карстообразования является действие воды, если она не обладает повышенной минерализацией. Наиболее, сильно растворяет породы слабоминерализованная вода, а так же водные растворы, содержащие свободную углекислоту. В этом случае растворяющее действие воды увеличивается во много раз. Растворению способствует повышенная температура и движение воды.

К поверхностным карстовым формам относят:

Карры, шрамы, небольшие углубления в виде борозд до 1 -2м;

Поноры - вертикальные или наклонные отверстия, уходящие в глубину и поглощающие поверхностные воды;

Карстовые воронки, колодцы, шахты.

К подземным карстам относят каналы и пещеры. Большое разнообразие карстовых форм наблюдается в горных районах известкового плато Крыма, Кавказа, Карпат, Альп и др.

При оценке степени закарстованности массива важно знать историко-геологическое развитие района. Формирование крупных карстовых форм начинается с поступления воды в трещины массивных или слоистых пород, где движение воды размывает породы и вырабатывает свободные полости. После этого процессы растворения сменяются процессами эрозии.

В результате размыва и эрозии образуются провалы в форме шахт крупного сечения и пропастей.

Строительство в карстовых районах связано со значительными трудностями, так как карстовые породы являются ненадежным основанием. Размытие карстовых форм может вызвать недопустимые осадки или даже полное разрушение конструкций. В карстовых районах предусматривают строительство зданий малочувствительных к неравномерным осадкам.

Вечная мерзлота и мерзлотные процессы.

Зоны вечной мерзлоты занимают около 40 % площади нашей страны.

Вечная мерзлота - область, в которой почва постоянно находится в промерзлом состоянии. Глубина промерзания почвы достигает 1,5 км.

Зоны вечной мерзлоты в России сформировались во время последнего ледникового периода, 10-15 тыс. лет назад.

В России территорию вечномерзлых грунтов делят на три зоны:

1. Сплошная - занимает крайний север Сибири, мощность толщи мерзлоты составляет сотни метров, t° грунта -7-12 °С.

2.Зона с таликами - располагаются южнее. Отдельные участки зоны представляют собой талые грунты; мощность мерзлых толщ - 20-60 м, t° грунта-0,2-2°С.

3.Зона островной мерзлоты занимает территорию юга Сибири; мерзлые грунты встречаются в виде отдельных участков; мощность толщи - 10-30м, t° грунта от 0 до -0,3 °С.

В летнее время года почва прогревается на глубину до 1м 20см, но никогда полностью.

В отличие от зон с вечной мерзлотой, существуют также зоны с сезонной мерзлотой. Они находятся на территории, где бывает зима с отрицательными температурами.

В процессе сезонного промерзания дисперсные связные и несвязные грунты за счет ледяного цемента приобретают повышенную прочность, несколько увеличивают объем и становятся водонепроницаемыми.

В весеннее время года лед в грунтах тает. Дисперсные грунты теряют

прочность, становятся водонасыщеными.

Распределение вечной мерзлоты.

Это районы крайнего севера: сплошное распространение ограничивает­ся северным полярным кругом. Температура и мощность мерзлоты - 100м и достигая 500-600 м (Якутия), температура - 5-10 0 С.

Прерывистое распространение (южнее северного полярного круга: Амурская область, области, находящиеся за Уралом, Западная и Восточная Сибирь; За­байкалье), температура 1-3 0 С. Островное распространение южнее. Мощность - от 10-15 до 25-60 м, температура - 0-1 0 С.

Для вечной мерзлоты характерно образование пучин - это вздутие на поверхности на высоту 20 см. Образуются также наледи. Бугры, пучения образуются у подножия склонов и долинных рек.

Деятельный слой - это слой, который в течение года периодически оттаивает и замерзает. Деятельный слой колеблется от широтного расположения местности и грунта. Так, в песках он от 1,2 м до 3-4 м, а в глинистых грунтах 0,4-2,5м.

Строительство и эксплуатация объектов на территории вечной мерзлоты представляет собой сложную работу и осуществляется по специальным нормативам. При земляных работах строителям приходится разрабатывать вечную мерзлоту, как скальный грунт. Поэтому при строительстве стремятся не делать выемок. Деформация зданий и сооружений связана с оттаиванием вечномерзлых грунтов. В целом строительство в районах вечномерзлых грунтов

осуществляется по трем принципам:

Без учета мерзлого состояния мерзлых грунтов, например, при наличии скального основания;

При сохранении мерзлого состояния грунтов на весь период эксплуатации объектов;

С предварительным (до строительства) оттаиванием мерзлых грунтов и последующим их укреплением или заменой на другие грунты, например, глинистые грунты на щебеночные.

Выбор варианта или их комплексное применение зависит от геологии строительной площадки, состава и состояния мерзлых грунтов, технических возможностей строительной организации. Эксплуатация зданий и сооружений в районах вечной мерзлоты требует

непрерывного контроля за состоянием грунтов оснований, постоянных профилактических и ремонтно-восстановительных работ.

Мерзлотные процессы также связаны с сезонными замораживаниями и оттаиваниями. Зимнее промерзание глинистых грунтов приводит к их пучению, т.е. увеличению их объема. При этом развивается давление до 100-200 кПа. Если давление пучения превышает давление от собственного веса грунтов и веса зданий (сооружений), происходит подъем поверхности грунта вместе со зданиями и сооружениями. Наиболее подвержены зимнему пучению пылеватые суглинки и супеси. В грунтах вида галечник, гравий и крупный песок, морозное пучение не наступает. Влияние зимнего пучения на устойчивость зданий предотвращают закладкой фундамента на глубину, превышающую зимнее промерзание грунта, которое принимается в расчетах, как среднее значение за последние 10 лет.

Антропогенные геологические процессы.

К антропогенным процессам относятся: формирование и проходка горных выработок, заборы подземных вод скважинами, прокладка линий метро и железных дорог, проведение взрывных работ. Такие процессы приводят к просадке почвы, вибрациям, обвалам и т.п.

Кроме того, антропогенные отложения образуются при открытых разработках в виде отвалов горных пород, в виде гидроотвалов при очистке речных русел для углубления реки, за счет накопления различного мусора в пределах городских территорий на специально отведенных площадках под свалки твердых отходов и строительного мусора, на полях фильтрации жидких отходов, за счет накоплений отходов золы на ТЭЦ и шлаков металлургических заводов.

В связи с этим, по способу накопления антропогенные отложения подразделяют на насыпные, намывные, уплотненные и химико-физически преобразованные.

Строительные свойства антропогенных отложений неоднозначны и зависят от способов образования, в результате которых произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ БИЗНЕСА
И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (МУБиНТ)

Кафедра государственного земельного кадастра

по дисциплине: ПОЧВОВЕДЕНИЕ И ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

Тема: Геологические процессы на земле по источникам их зарождения

Выполнил: студент группы 134ЗУ-11

Руководитель: ____________________
(должность, ученая степень)

Барцев А.В. ______ (ФИО, подпись руководителя)

Ярославль 2011

Кафедра государственного земельного кадастра
Специальность № ___________ земельный кадастр
(название специальности)
Дисциплина почвоведение и инженерная геология
Студенту Кучерявой.О.Д группы 134ЗУ-11
(ФИО)

1. Тема работы

2. Текстовые материалы

3. Рекомендуемая литература
1.Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы/Под ред. акад. Сергеева.Е.М. – М.: Недра, 1985, 332 с., ил.
2. Геологический словарь, Т. 1. – М.: Недра,1978. – С. 403.
3. www GeoRus.
Дата выдачи задания _____22.02.2011 _____ Срок сдачи работы___11.05.2011 ____

Научный руководитель _________________ Зав. кафедрой ____________________

______________________________ ______________________________ ______
(ФИО, подпись) (ФИО, подпись)
Студент _______________________
(подпись)

Содержание
Введение 4
1. Геологические процессы 5
2.Основные геологические процессы на земле…………………………..……..6

3 . Подразделение геологических процессов на эндогенные и экзогенные.

ВВЕДЕНИЕ
Поверхность Земли и ее недра непрерывно изменяются под воздействием самых разнообразных сил и факторов. Эти процессы изменения протекают в подавляющем своем большинстве крайне медленно с точки зрения человека, незаметно не только непосредственно для его глаза, но часто и незаметно для многих сменяющих друг друга поколений людей. Однако именно эти медленные процессы в течение миллионов и миллиардов лет истории Земли приводят к наиболее разительным и крупным переменам в ее лике и внутреннем строении. Они и составляют главное содержание истории Земли.
Среди геологических процессов есть и такие, которые проявляются очень бурно и приводят к катастрофическим последствиям. Сюда относятся мощные извержения вулканов, разрушительные землетрясения, внезапные горные обвалы и т. п. Но эти процессы проявляются сравнительно редко, охватывают относительно небольшие площади и играют в истории Земли значительно меньшую роль.
Чтобы верно понять динамику Земли и правильно истолковать закономерности ее развития, требуется очень тонкое наблюдение именно над медленно протекающими геологическими процессами. Их изучение и составляет основное содержание динамической геологии.
С тех пор как поверхность Земли. .. покрылась возвышенными областями, составившими материки, и понижениями, в которых скопились воды, создавшие моря, геологические деятели... начали свою работу над преобразованием этой поверхности...
АКАДЕМИК В. А. ОБРУЧЕВ
...ведущими в жизни Земли являются эндогенные геологические процессы. Они закладывают основные формы рельефа земной поверхности, обусловливают проявление экзогенных процессов и, главное, определяют строение как земной коры, так и всей Земли в целом.
АКАДЕМИК М. А. УСОВ

1.Геологические процессы.

Геологический процесс представляет собой взаимодействие некоторого набора физических полей, в котором присутствуют более или менее постоянные компоненты, не имеющие постоянного характера, действующие в некоторые периоды геологического времени. Совокупность физических полей, при взаимодействии которых достигается новый качественный уровень (уровень геологического процесса), в целях обсуждения методологических аспектов следует рассматривать как поле геологического процесса, обусловливающего процесс геологического развития (геологическую форму движения).
Геологический процесс связан с другими процессами (космическими, атмосферными, гидросферными, биологическими) многоступенчатыми взаимодействиями, часто не вполне выясненными с позиции причинно-следственных зависимостей. Спектр гармонических компонент, отражающих периодический режим процессов небесной механики, а также атмосферных, гидросферных и биологических, наследуется геологическим процессом и проявляется в его продукте.
Значение геологических процессов, протекающих в приповерхностной части геологической среды, чрезвычайно велико. А.В.Сидоренко оценил его с учетом деятельности человека так: «Ныне внимание человечества обращено на основание космоса. Одновременно геологи планируют проникновение в глубокие недра Земли для достижения так называемой верхней мантии. Бесспорно, что познание этого уровня земной коры будет иметь огромное значение для понимания многих геологических процессов, проходящих в земной коре, и в первую очередь причин тектонических движений ее – ведущих процессов развития Земли. Однако нельзя забывать и огромное значения тех геологических процессов, которые протекают непосредственно на поверхности и в приповерхностной части Земли. Проблема изучения этих процессов, особенно учитывая вмешательство в них человека, имеет не меньше значение, чем проблема основания космоса, околоземного пространства или глубоких недр Земли».
Геологические процессы в верхней части литосферы представляют специфическую Фому движения материи с двумя источниками энергии – внешним, из космоса, от Солнца, и внутренним, из недр Земли. Для эндо- и экзогенных геологических процессов характерны неустановившиеся режимы и унаследованность в развитии. Для относительно кратких временных отрезков и для практических целей и расчетов допустимо принимать квазистационарный режим развития процессов при соотвествующих их характеристик.

2. Основные геологические процессы на земле:

Магматизм - термин, объединяющий эффузивные (вулканизм ) и интрузивные (плутонизм ) процессы в развитии складчатых и платформенных областей. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные.
Метаморфизм (греч. metamorphoomai - подвергаюсь превращению, преображаюсь) - процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида.
Текто?ника (от греч. ??????????, «строительный») - раздел геологии , предметом изучения которого является структура (строение) твёрдой оболочки Земли - земной коры или (по мнению ряда авторов) её тектоносферы (литосфера + астеносфера ), а также история движений, изменяющих эту структуру. «Тектоника в дизайне» - форма соответствует конструкции (структуре), технологии изготовления, материалу. Связь важнейших характеристик промышленного изделия - его конструктивную основу и форму во всех её сложных проявлениях (пластике, пропорциях, повторах, характере и т. д.)
Экзогенные процессы - геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры (выветривание, эрозия, деятельность ледников и др.); обусловлены главным образом энергией солнечной радиации, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов.
Гипергенный процесс - предложенный в 20-годы ХХ в. академиком А. Е. Ферсман термин «гипергенный» для экзогенных образований, генетически связанных с процессами выветривания , то есть сформировавшихся в обстановке низких температур (+25° С) и давлений (1 атм.) при активном участии воды, насыщенной атмосферными газами, прежде всего кислородом. К гипергенным, естественно, были отнесены продукты процессов корообразования и окисления месторождений полезных ископаемых, а также почвенные комплексы. Литогенные (осадочные) образования, характеризующиеся большой спецификой осаждения и диагенеза осадков, остались представителями «негипергенного» экзогенеза.
Эро?зия (от лат. erosio - разъедание) - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.
Тектонические дислокации (от позднелат. слова dislocatio - смещение, перемещение) - это нарушение залегания горных пород под действием тектонических процессов . Тектонические дислокации связаны с изменением распределения вещества в гравитационном поле Земли . Они могут происходить как в осадочной оболочке, так и в более глубоких слоях земной коры .
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.

Соляная тектоника

Сёрдж (англ. surge- всплеск, син. - подви?жка ледника) - резкое увеличение скорости движения (до 300 м в сутки) ледников . Сёрдж является регулярным явлением, представляющим собой одну из стадий пульсаций (быстрых периодических колебаний) ледников различных морфогенетических типов , преимущественно горно- долинных. Современные сёрджи и вызванные ими стихийные бедствия известны во всех районах современного оледенения , включая Антарктиду и Гренландию . Катастрофические гляциальные суперпаводки (селевые потоки ), часто возникающие при прорывах образовавшихся в результате ледниковых сёрджей подпрудных озёр, неоднократно приводили и приводят к гибели большого количества людей и другим трагическим последствиям, а также сильно изменяют рельеф и строение земной поверхности .
Скэ?бленд (скейбленд, скэйбленд) - это территория ледниковой и приледниковой зон, подвергающиеся или подвергавшиеся ранее многократному воздействию катастрофических суперпаводков (дилювиа?льных потоков, потопов, фладстри?мов, мегафла?дов) из ледниково-подпрудных озер , оставивших оригинальные эрозионные, эворзионные и аккумулятивные (дилювий ) образования, по которым возможно реконструировать историю скэбленда и дать прогноз . Скэбленд - это площадь, рассеченная параллельными ложбинами, изобилующая каплевидными в плане холмами, водобойными (эворзионными) котлами и следами кавитации ; геоморфологический ландша?фт, созданный гидросферной катастрофой.
Гига?нтская рябь тече?ния - активные русловые формы рельефа высотой до 20 м, образованные на участках, прилежащих тальвегам пристрежневых частей магистральных долин дилювиального стока. Гигантские знаки ряби течения являются морфологическим и генетическим макроаналогом мелкой песчаной ряби течения.
Дилю?вий (лат. diluvium - «потоп, наводнение, па?водок») - генетический тип рыхлых континентальных отложений, возникающий в результате процессов аккумуляции осадков в каналах стока катастрофических гляциальных суперпаводков из ледниково-подпрудных озёр после прорывов ледниковых плотин в недавнем геологическом прошлом (окончание последней ледниковой эпохи , 11-15 тыс. до н. э.).
Спи?ллвей - путь (канал) грандиозного, как правило - катастрофического, сброса воды из ледниково-подпрудных озер (дилювиа?льных потоков ) через низкие водоразделы , перевальные седлови?ны (сквозные долины), а также - по под- и внутриледниковым трещинам и каналам в соседние бассейны. К величайшим спиллвеям мира относится Турга?йский канал стока Великих сибирских приледниковых внутриконтинентальных морей в бассейн Атлантики , Каз-Кетский спиллвей , соединявший Енисейские и Манси?йское плейстоце?новые леднико?во-подпру?дные моря.
Ледоёмы - межгорные впадины и расширения речных долин , которые полностью заполнялись (или заполняются в настоящее время) ледниками горного обрамления. Представляют собой также и крупный элемент сетчатых ледниковых систем , который получает развитие в условиях горно - котловинного рельефа , будучи изометричными или слегка вытянутыми в плане массами льда , заполняющими эти межгорные котловины. Развившиеся ледоёмы пополняются льдом за счёт впадающих в них долинных ледников; кроме того, они могут получать снежное питание и на свою собственную поверхност.
Дилювиа?льные террасы (валы?) - это формы дилювиального рельефа , созданные в зонах эрозионной тени и обратных течений в каналах катастрофи?ческих (дилювиальных) потоков при сбросах гигантских ледниково-подпрудных озёр . Эти террасы-валы? особенно выразительны в нижнем течении реки Чу?и и в среднем и нижнем течении реки Кату?ни , где они и были впервые тщательно исследованы российскими и международными научными группами. Являются характерными морфолитологическими формами скэ?блендов .
Депрессия снеговой линии (лат. depressio - вдавливание, снижение) - её снижение вследствие климатических изменений, благоприятных для сохранения баланса массы ледников . Поскольку баланс массы - это прямая функция аккумуляции и абляции , колебания высоты снеговой линии отражают суммарные эффект изменений температур и атмосферных осадков М. Г. Гросвальд полагает, что говоря о депрессии снеговой линии, можно также говорить и о депрессии границы питания ледников и границы оледенения.
Маринизм - направление в естественных науках, в основном в четвертичной геологии и палеогеографии , отрицающее древнее (плейстоценовое ) покровное оледенение на равнинах и плоскогорьях умеренного и субарктического поясов .
Гляциоизостазия (гляциоизостатические колебания земной коры ; греч. isos - равный, одинаковый, stasis - состояние и лат. glacies - лёд) - вертикальные и горизонтальные движения земной поверхности на территориях древнего и современного оледенения . Опускания и поднятия часто больших по площади участков суши и континентальных шельфов являются следствием нарушения изостатического равновесия земной коры при появлении и снятии ледниковой нагрузки.
Рафтинг - это разнос обломков горных пород , главным образом морены , или тилл (геология)а , плавучими ледниками и айсбергами , гораздо реже - морскими и речными льдами , по акватории Мирового океана , внутренних морей и приледниковых озер . Рафтинг является одним из главных процессов, которые участвуют в формировании ледниково-морских и озерно-ледниковых отложений , а также - в транспортировке дропстоунов .
Дропстоун (дропстон) - это слабо окатанный обломок горной породы часто крупных размеров, в несколько метров по длинным осям, а также более мелкие обломки, до гальки и гравия , выпавшие из тающего плавучего льда (айсберга ) в тонкослоистые осадки дна океана , моря или озера . В последних, в частности, преимущественно - горнокотловинных ледниково-подпрудных озерах, дропстоуны выпадают в осадок в тех случаях, когда озеро в результате различных механизмов опорожняется, айсберг «садится» на дно (как правило - мелководье, или на мель ).
Окатанность - это степень сглаженности первоначальных рёбер обломков осадочных (обломочных) горных пород или минералов вследствие их обламывания, истирания и вообще - разрушения при транспорте или переотложении главным образом текучими (реками ) и волнующимися водами (озёрами, морями в береговой зоне), ледниками или ветром , а также при гравитационном оползании , обваливания или осыпании .
Эрратические валуны , или ледниковая эрратика (лат. erraticus - блуждающий) - общее название валунов , глыб , главным образом массивно-кристаллических, изверженных или сильно метаморфизованных горных пород , отличающихся по петрографическому составу от подстилающего субстрата. Этот эрратический материал переносился ледником или плавучим льдом, оторвавшемся от ледника (айсбергом ) на значительные расстояния от коренных выходов этих, материнских, пород.

3.Подразделение геологических процессов на эндогенные и экзогенные.

Геологические процессы делятся на экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние).

Экзогенные процессы вызываются энергией, получаемой Землей от Солнца, притяжением Солнца и Луны, вращением Земли вокруг своей оси, действием силы тяжести.

Эндогенные процессы обусловлены энергией недр Земли. Экзогенные процессы приводят к выравниванию форм рельефа местности. Под влиянием температур, под действием ветра, воды, морского прибоя, ледников происходит разрушение горных пород и перенос их в пониженные участки земной поверхности, главным образом в моря и океаны.

Экзогенные процессы происходят на земной поверхности и в верхних частях земной коры в результате её взаимодействия с атмосферой, гидросферой и биосферой. Эти процессы производят разрушительную и созидательную работу. Разрушительное действие оказывают процессы выветривания и денудации.

6 Способы изучения геолог процессов, результаты

Геологические методы исследований – при геологических исследованиях изучаются главным образом верхние горизонты земной коры непосредственно в естественных обнажениях (выходах на поверхность Земли горных пород из-под наносов) и в обнажениях искусственных – горных выработках (закопушках, канавах, шурфах, карьерах, шахтах, буровых скважинах и др.). Для изучения глубинных частей земного шара применяются главным образом геофизические методы. Объектами геологических исследований являются:

природные тела, слагающие верхние горизонты земной коры (горные породы, руды, минералы и др.), в частности их строение и состав;

расположение природных тел в земной коре, определяющее геологическое строение или структуру последней;

различные геологические процессы, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные тела появились и появляются, изменяются и исчезают, а также формируется рельеф земной поверхности;

причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов, а также закономерности развития Земли в целом.

Система геологических методов исследований

Геологические исследования определённой территории начинаются с изучения и сопоставления горных пород, наблюдаемых на поверхности Земли в различных естественных обнажениях, а также в искусственных выработках (шурфах, карьерах, шахтах и др.), таким образом проводятся полевые исследования. Породы изучаются как в их природном залегании, так и путём отбора образцов, подвергаемых затем лабораторному исследованию.

Обязательным элементом полевых работ геолога является геологическая съёмка, сопровождаемая составлением геологической карты и геологических профилей. На карте изображается распространение горных пород, указывается их генезис и возраст, а по мере надобности также состав пород и характер их залегания. Геологические профили отражают взаимное расположение слоев горных пород по вертикали на мысленно проведённых разрезах. Геологические карты и профили служат одним из основных документов, на основании которых делаются эмпирические обобщения и выводы, обосновываются поиски и разведка полезных ископаемых, оцениваются условия при возведении инженерных сооружений.