Основные типы грунтов и особенности строения грунтовых толщ.
1. Строители делят грунты на скальные и нескальные. Деление условное – как взбалтывать. Есть породы, которые в сухом состоянии подобны камню, например глинистый сланец. В СНиПе есть формльное определение полускальной породы: это такая порода, которая в отсутствии воды представляет собой типичную скальную породу, а при воздействии воды либо распадается, либо растворяется (гипс).
2. Все нескальные грунты всегда осадочного происхождения. Все магматические и метаморфические – скальные. Все нескальные породы образовались из скальных в результате выветривания. Элювием в генетическом отношении называют всякий нескальный и неперемещённый грунт (иногда неплохой).
Какой грунт элювий? Надо исследовать на сжимаемость и прочность.
Грунты, которые откладываются на новом месте, называются перемещёнными . Они рыхлые и слабые на большие глубины. Они наиболее плохие. И среди перемещённых грунтов самые неприятные – органические грунты. Чисто органические грунты образуются из остатков гниющих растений и животных (торф). Органические примеси, если их много, ухудшают свойства грунтов.
3. Если грунтовая толща однородна и изотропна, то уверенно применяют расчётные методы и гораздо больше доверия геологической разведке и лабораторным испытаниям. К сожалению, грунты редко бывают однородными. Самые однородные по составу – лёссы и окаменелые глины, но они боятся воды. На расстоянии 30 см свойства грунтов меняются в 1,5 – 2 раза. К неоднородности свойств добавляется геологическая неоднородность, положение границ, типы грунтов. Различают правильные параллельные и однородные грунты в пределах границ и беспорядочные отложения. В этом случае расчёты мало чего стоят и чрезвычайно неточные данные геологии, разведка и испытания не вносят ясность. В этом случае успехи механики грунтов и геологии остановились как перед барьером. Такие профили образуются когда река меандрирует. Метод оценки таких профилей предложил К.Терцаги: это пенетрация: когда сопротивление грунта забивке определяется отказом.
Основные строительные категории грунтов.
1. Крупнообломочные трудно разрабатывать, цементация невозможна, сваи не идут.
2. Песчаные. Песок (крупный и мелкий): как объект производства работ и с точки зрения основания. Песок в откосе котлована – главным образом песок водонасыщенный. Вода стремится вытечь и оказывает на песок гидродинамическое действие. Если песок рыхлый и мелкий, то он течёт вместе с водой, следовательно инженеру надо знать крупность и плотность песка. С точки зрения забивки свай: если песок рыхлый, то идёт уплотнение окружающего грунта; если песок плотный, то свая ломается, т.к. встречает песок, идущий снизу. Сваи можно забивать только в рыхлые пески.
3. Пылеватые и глинистые грунты (глины, суглинки и супеси).
4. Пылеватые и глинистые грунты, прошедшие стадию раннего метаморфизма (алевролит – пылеватый, аргиллит – плотная, сцементированная кремнезёмом твёрдая глинистая порода, нет пластичности).
5. Ил – нет термина для грунтового основания. В СНиПе илом называют свежевыпавший глинистый осадок с влажностью выше предела текучести.
6. Торф – чрезвычайно сжимается, приблизительно в 2 раза. При низких напряжениях обладает большой упругостью. Способ выторфовывания – на торф отсыпают насыпь, потом бурят скважины и взрывают – торф выжимается.
7. Лёссы и лессовидные суглинки. Крупнопористый грунт из мелких пылеватых частиц. Типы цемента: глинистый и карбонатный. Просадка – отличается от осадки тем, что идёт катастрофически быстро.
8. Деградированный лёсс – т.е. лёсс, потерявший свою макропористую структуру (пылеватый суглинок).
9. Окаменелые глины – известковистые глины (мергели), сверхплотные глины (аргиллит).
10. Ленточные глины – характерны для северных районов (С.-Петербург, Новгород, Вологда). Имеют характерную структуру.
Основы гидрогеологии.
Вода – один из самых сложных и до конца не изученных минералов. Классификация (по условиям залегания, питания, напорам. видам движения, химическому составу), закон движения подземных вод, коэффициент фильтрации(скорость прохождения воды через породу при гидравлическом уклоне равном единице) , требования к питьевой и промышленной воде, агрессивность к бетону(сульфатная агрессия) и металлу.
Поскольку решения механики грунтов неточные, приходится прибегать к качественной оценке, исходя из того, что нам известно об истории происхождения и формирования грунтовых оснований. Геологи работают сдельно (от глубины и прочности грунтов).
Вывод следующий.
Для характеристики инженерно-геологических условий строительства важно чётко определить геологическое задание. Должны быть освещены:
1) Строение верхней части грунтовой толщи, участвующей, так или иначе, в работе сооружения.. Грунтовая толща имеет два слоя: прорезаемый фундаментом и подстилающий фундамент (активная толща). Прорезаемая толща определяет собой условия производства работ, устойчивость против размыва и устойчивость против выпирания, т.к. является пригрузкой основания. Подстилающий слой (активная толща) или собственно основание, определяет собой осадку сооружения и своей прочностью лимитирует предельную нагрузку на основание или несущую способность. Существует правило – сжимаемая толща примерно равна двойной ширине фундамента. Глубина бурения назначается из максимально возможного и из предыдущего опыта, примерно 2,5 – 3 ширины фундамента.
2) Типы и строительные свойства грунтов, входящих в активную толщу.
3) Грунтовые воды активной толщи (сульфатная агрессия).
4) Тектоническая характеристика (балльность землетрясения) и современные геологические процессы в районе строительства (оползни, болота, карстовые явления и др.).
Кроме того, обычно попутно освещаются при изысканиях такие вопросы, как: климат, рельеф местности, характер поверхностного стока, т.к. от этого существенно зависит организация работ (управление строительством).
2. Анализ результатов инженерно-геологических исследований даёт возможность рекомендовать тип фундамента и возможную глубину его заложения.
Словарь понятий и терминов
Геологические термины и понятия описаны кратко, включают только общее значение и не претендуют на полноту характеристики.
АБРАЗИЯ – процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Проявляется особенно интенсивно у берега под действием прибоя.
ГЕОХРОНОЛОГИЯ – измерение геол. времени. Абсолютная - устанавливает геологическое время в астрономических единицах; относительная – устанавливает только последовательность геологических событий.
АККУМУЛЯЦИЯ – накопление на поверхности суши или на дне водного бассейна минеральных веществ или органических остатков. Процесс противоположен денудации.
АЛЕВРИТ – рыхлая пылеватая осадочная порода, состоящая преимущественно из кварца, полевого шпата, слюды.
АЛЕВРОЛИТ – сцементированная осадочная порода, сложенная более чем наполовину частицами алевритовой размерности (0,01 – 0,1мм).
АЛЛЛЮВИЙ – отложения постоянных водных потоков в речных долинах. В зависимости от гидрологического режима реки и состава размываемых пород имеет различные структурно-текстурные особенности.
АМОРФНОСТЬ – состояние твердого вещества с беспорядочным расположением частиц (молекул, атомов, ионов). Понятие противоположное
кристаллическому состоянию.
АНИЗОТРОПИЯ – характерна для слоистых пород. Различные физические свойства пород и минералов по разным направлениям.
АНИОН – ион, несущий отрицательный электрический заряд и при электролизе идущий к аноду (положительно заряженному электроду).
АНТИКЛИНАЛЬ – выпуклый изгиб последовательно расположенных пород, при котором внутренняя часть (ядро) сложена более древними породами.
АНТРАЦИТ – каменный уголь наиболее высокой степени метаморфизма.
АРГИЛЛИТ – камнеподобная глинистая порода. Образуется в результате уплотнения, дегидратации и цементации глин при диагенезе и эпигенезе.
АРХЕЙ – сокращенное название эры. Древнейшие породы представлены различными гнейсами и кристаллическими сланцами, иногда мраморами и кварцитами.
АФАНИТ – тонкозернистая порода, в которой отдельные минералы неразличимы невооруженным глазом.
АЭРОФОТОСЪЁМКА – фотографирование поверхности (моря и суши) с самолёта или вертолёта специальными камерами.
АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА – геофизический метод разведки, основанный на зависимости напряженности и поляризации электромагнитных полей от электрических свойств горных пород.
БАЗИС ЭРОЗИИ – поверхность, ниже которой водный поток не может углубить свое ложе.
БАЛЛЬНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – интенсивность землетрясения, выраженная в баллах.
БАРХАН – подвижная песчаная форма рельефа пустынь и полупустынь, поперечная к направлению ветра.
БАССЕЙН АРТЕЗИАНСКИЙ – гидрогеологическая структура, приуроченная к впадинам (прогибам), выполненным осадочными слоистыми породами, содержащими артезианские воды.
БИОТИТ – слюда.
БОЛОТО – избыточно увлажненный участок суши, часто со слоем торфа, покрытый болотной растительностью. Различают верховые и низинные. Верховые располагаются на водоразделах или высоких террасах и питаются атмосферными водами. Низинные – располагаются в понижениях рельефа.
БРЕКЧИИ- крупнообломочные породы, состоящие из сцементированных угловатых обломков различных пород. В зависимости от размеров обломков
выделяют глыбовые, крупно-, средне-, мелкощебневые.
БУРЕНИЕ – проходка буровых скважин. Много различных видов бурения: колонковое, бескерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др.
БУТОВЫЙ КАМЕНЬ – естественный строительный камень неправильной формы. Применяется для кладки фундаментов, отмостки откосов и т. п.
ВАЛУНЫ – крупные окатанные обломки и глыбы пород величиной от 10 до 100 см и больше.
ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА – горные породы с отрицательной температурой, которая сохраняется веками и даже тысячелетиями. Признаками вечномерзлых пород служат отрицательная температура и лед вместо свободной воды. Вечномерзлые породы залегают под слоем сезоннопротаивающих пород.
ВЗБРОС – крутопадающий разрыв пластов. При пологом смещении разрыв относят к надвигу.
ВЛАГОЁМКОСТЬ – способность вещества поглощать и удерживать определённое количество влаги, выраженное в весовых или объёмных единицах. Различают гигроскопическую, максимальную молекулярную, капиллярную и полную.
ВЛАЖНОСТЬ – количество воды в процентах или долях единицы относительно абсолютно сухой породы.
ВОДА АРТЕЗИАНСКАЯ – пластовая вода. Залегает между водоупорными слоями. Вскрытая скважинами подымается выше кровли водоносного пласта, при избыточном гидростатическом давлении может фонтанировать.
ВОДА ГРУНТОВАЯ – гравитационная вода постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое.
ВОДА КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ – вода в кристаллической решётке.
ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ (pH) – концентрация ионов водорода в растворе. Характеризует равновесие среды. Растворы, в которых pH больше 7 являются щелочными, при pH около 7 – нейтральными, при pH меньше 7 – кислыми.
ВОЗРАСТ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ – время, прошедшее от геологического события. Различают абсолютный и относительный. Абсолютный – возраст, выраженный в единицах астрономического времени. Относительный - время
какого-либо события в истории Земли по отношению ко времени другого события.
ВОЛНЫ СЕЙСМИЧЕСКИЕ – упругие волны, возникающие в результате землетрясения, взрывов. Распространяются в виде затухающих колебаний в Земле.
ВУЛКАНИЗМ – совокупность процессов и явлений, связанных с перемещением магматических масс из глубинных частей земной коры на поверхность.
ВЫВЕТРИВАНИЕ – процесс изменения и разрушения горных пород под действием физических, химических агентов, а также под влиянием растительных и животных организмов.
ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ – свойство пород пропускать газ благодаря сообщающимся порам и наличию трещин.
ГАЛЬКИ – окатанные обломки пород размером от 10 до 100 мм. Форма галек зависит от вещественного состава, текстурных и структурных особенностей породы, а также от характера среды переноса.
ГЕОЛОГИЯ – наука о строении Земли, её происхождении и развитии.
ГЕОЛОГИЯ ИНЖЕНЕРНАЯ – отрасль геологии, изучающая верхние горизонты земной коры в связи с инженерной деятельностью человека.
Круг рассматриваемых вопросов включает обоснование выбора места строительства, рекомендации по надежности конструкции сооружений, мероприятий по борьбе с процессами, которые могут возникнуть при эксплуатации сооружений и др.
ГИДРОГЕЛОГИЯ – наука о подземных водах. Изучает происхождение, условия залегания, законы движения, свойства подземных вод и их хозяйственное значение.
ГИДРОЛОГИЯ - наука, изучающая природные воды и протекающие вних закономерности.
ГИПОТЕЗА ВЕГЕНЕРА – предложена немецким геофизиком в 1912г. Сущность заключается в предположении о дрейфе материков ( плавают на подстилающем базальтовом слое).
ГЛИНЫ – связные несцементированные осадочные породы с преобладанием глинистых минералов (размеры частиц <0,005мм). По классификации инженеров-геологов к глинам относятся породы, содержащие более 30% глинистых частиц.
ГЛИНЫ ЛЕНТОЧНЫЕ – отложения приледниковых озер. Состоят из чередующихся тонких слоев песка и глины. Слоистость связана с неравномерным поступлением обломочного материала в разные сезоны года.
ГОЛОЦЕН – четвертичные отложения. Эпоха послеледниковая, современные отложения.
ГОРСТ – приподнятое положение участка по отношению к окружающим областям, ограничен сбросами или взбросами.
ГРАБЕН – опущенный участок земной коры, отделенный сбросами (реже взбросами) от смежных, относительно приподнятых участков.
ГРАВИЙ – рыхлая крупнообломочная осадочная порода (псефитовая). Обломки окатанные размерами 1 – 10мм.
ГРУНТОВЕДЕНИЕ – раздел инженерной геологии, изучающий состав, строение и физико-механические свойства различных пород.
ГРУНТОНОС – прибор для отбора рыхлых и мягких пород с сохранением их природного сложения и влажности.
ГУМУС – продукт биохимического разложения отмерших остатков организмов (органические вещества почв).
ДВИЖЕНИЯ ГРАВИТАЦИОННЫЕ – поверхностные движения рыхлых пород (продукты выветривания) и значительных толщ осадков происходят во всех широтах и в любых условиях (на суше и под водой).
ДВИЖЕНИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ – в основном механические перемещения в
земной коре и в верхней мантии, изменяющие структуру пород.
ДЕГРАДАЦИЯ МЕРЗЛОТЫ – переход многолетнемерзлых пород из мерзлого состояния в талое. Связано с повышением среднегодовой температуры. Сопровождается термокарстом и др. явлениями.
ДЕЛЮВИЙ (ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ) – накопления смытых со склонов (дождевыми и талыми водами) рыхлых продуктов выветривания.
ДЕНУДАЦИЯ – снос, удаление продуктов выветривания. Главная движущая сила – сила тяжести. В широком смысле – совокупность процессов удаления продуктов выветривания с последующей их аккумуляцией.
ДЕФЛЯЦИЯ – (выдувание) – разрушительная деятельность ветра: выдувание рыхлого песчаного и алевролитового материала.
ДИАГЕНЕЗ – превращение, преобразование осадка от первоначального вида до осадочной породы.
ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ – структурное преобразование пород под действием тектонических сил без участия магмы. Основные факторы – гидростатическое и одностороннее давления.
ДРЕНАЖ –осушение пород (естественное или искусственное).
ЗАБОЛАЧИВАНИЕ – зарастание водоемов болотной растительностью. В результате образуется торф, затягивается вся поверхность водоема. Процесс образования болота связан с затруднением стока, близкого залегания водоносных пород или водоупорного слоя.
ЗАКОН ДАРСИ – закон фильтрации жидкости в пористой среде. Скорость фильтрации линейно зависит от напорного градиента V=K.I, где V – скорость фильтрации, K – коэффициент фильтрации, I – напорный градиент.
ЗАЛЕГАНИЕ ПЕРВИЧНОЕ – залегание породы в процессе формирования. Обычно оно близко к горизонтальному.
ЗАЛЕГАНИЕ СОГЛАСНОЕ – напластование пород, при котором поверхности пластов почти параллельны между собой и при этом соблюдается стратиграфическая последовательность.
ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД – количество гравитационной воды в порах, пустотах и трещинах водоносных пород. Различают вековые, общие, эксплуатационные и др.
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ – колебания Земли, вызванные внезапным освобождением потенциальной энергии земных недр .Обычно имеют тектоническое происхождение. Напряжения накапливаются десятки и сотни лет. Освобождение энергии сопровождается разрывом и смещением твердого вещества в очаге и обратимыми деформациями пород за пределами очага. Обратимые деформации распространяются в виде упругих колебаний.
ИГЛОФИЛЬТР – колонна труб, к нижнему концу которой присоединены фильтровое звено и наконечник для погружения. Применяется для понижения уровня грунтовых вод и осушения пород.
ИЗВЕСТНЯКИ – осадочные породы, состоящие главным образом из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов.
ИЛ – тонкий водонасыщенный неконсолидированный осадок современных водоёмов. В естественных условиях обладает текучестью.
ИСЛАНДСКИЙ ШПАТ – прозрачные или слабо окрашенные разновидности кальцита.
КАРСТ – совокупность явлений в карбонатных породах, связанных с работой подземных и поверхностных вод. Образуются пустоты разного размера и формы т.к. происходит растворение и вынос пород
КАРТА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ – изображение на топографической основе инженерно-геологических условий местности
КЕРН БУРОВОЙ – цилиндрический столбик породы, остающийся внутри буровой трубы, поднятый на поверхность.
КОНГЛОМЕРАТ – сцементированный галечник. Состав может различный. Обычно, в конгломератах выделяют три составных части: обломки, песок и алеврит и цемент.
КОРРАЗИЯ – (обтачивание) – процесс шлифования, полирования пород обломочным материалом, перемещаемым водой, ветром, льдом и т.п.
КОЭФФИЦИЕНТ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ – угловой коэффициент, выражающий зависимость сопротивления породы сдвигу от нормального давления. Для песчаных пород изменяется в пределах 0,25 – 0,60, для глинистых – 0,15-0,35.
КРИОГЕНЕЗ, МЕРЗЛОТНЫЕ ПРОЦЕССЫ – процессы в промерзающих, мерзлых и протаивающих грунтах: пучение, миграция влаги и плывунных масс в период промерзания и протаивания, солифлюкция и др.
КРИОГЕННАЯ СТРУКТУРА – характерна для мерзлых пород скрепленных ледяным цементом. В зависимости от степени заполнения пор льдом выделяют контактный, плёночный, поровый и базальный ледовый цемент.
ЛЁСС – однородный пылеватый грунт светло-серого цвета с пористостью 40 – 55% и видимыми невооруженным глазом вертикальными порами. При сильном увлажнении образуются просадки.
МАГМА – расплавленная масса (силикатная, сульфидная и др.) в земной коре, при застывании которой образуются горные породы. Состав магм различен. Считается, что главные типы магм – ультраосновная, основная (базальтовая) и кислая (гранитная).
МАГМАТИЗМ – совокупность всех геологических процессов, в которых магма является движущей силой.
МАГНИТУДА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – относительная энергетическая характеристика землетрясения, введена Рихтером. Определяется как логарифм отношения амплитуд волн данного и стандартного землетрясений.
МЕЛ – белая осадочная порода. Состоит преимущественно из кальцитовых остатков морских планктонных водорослей.
МЕЛОВОЙ ПЕРИОД – последний геологический период мезозойской эры (60 – 70 млн. лет).
МЕРГЕЛЬ – осадочная порода смешанного глинисто-карбонатного состава (30-75%) карбонат. В зависимости от состава карбонатных минералов мергели делятся на известковистые и доломитовые.
МЕТАМОРФИЗМ – изменения структуры и химического состава пород под действием температуры, давления и химически активных растворов и газов.
МОНОКЛИНАЛЬ – структура, в которой слои наклонены в одну сторону.
МОРЕНА – моренные отложения – отложения накопленные льдом при движении ледника. Состав очень разнообразен от валунов до суглинков и глин. Всегда не отсортированы и содержат редко рассеянную гальку и валуны.
МРАМОР – магматическая порода, состоящая главным образом из кальцита и представляющая собой перекристаллизованный известняк.
МУСКОВИТ – белая слюда – «московское стекло» .
НАДВИГ – разрывное нарушение обычно с пологим наклоном, по которому висячий блок поднят относительно лежачего и надвинут на него.
НАНОСЫ – название рыхлых, четвертичных отложений (песок, гравий, галечник, суглинок, глина и пр.), покрывающих коренные породы.
НЕОГЕНОВЫЙ ПЕРИОД – второй геологический период кайнозойской эры продолжительностью около 25 млн. лет. Это период формирования высочайших горных хребтов – Альп, Гималаев, Кавказа и др. горных систем.
ОБВАЛ - гравитационное перемещение без участия воды на крутом склоне (угол больше угла естественного откоса).
ОЛЕДЕНЕНИЕ – оболочка льда и снега .Основные типы: наземное –лёд скапливается в ледниках и ледниковых покровах, морское – льды на поверхности морей и океанов в виде однолетних и многолетних масс, подземное (мерзлота).
ОЛЕДЕНЕНИЕ ПОДЗЕМНОЕ – вечномерзлая толща (многолетнемерзлые грунты) обязано охлаждением земной коры ниже 00С за длительный период времени. Образуется под влиянием космических и планетарных причин и поддерживается современными климатическими условиями.
ОПОКА – порода, сложенная аморфным кремнезёмом (опалом) с примесью глинистого вещества, скелетных частей организмов. Содержание SiO2 достигает 92- 98%.
ОПОЛЗЕНЬ – отрыв пород и перемещение их по склону под влиянием силы тяжести. Это один из типов гравитационного движения. Оползневую массу называют оползневым телом ( иногда деляпсием), поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз – поверхностью скольжения.
ОТЛОЖЕНИЯ ЛЕДНИКОВЫЕ - отложения, образующиеся при таянии ледника. Отличаются крайне неоднородным обломочным материалом: валунные глины, валунный мергель, галечники, пески, супеси, суглинки, ленточные глины и др.
ОТЛОЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫЕ – связаны с деятельностью человека (отвалы горных выработок, плотины, ирригационные наносы, «культурные» наслоения городов и т.п.).
ОЧАГ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – область внутри земли, где внезапно выделяется потенциальная энергия, что сопровождается разрушением и необратимыми деформациями пород.
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ – наука, изучающая по ископаемым остаткам организмов и следам их жизнедеятельности историю развития растительного и животного мира прошлых геологических эпох.
ПЕЛИТ – название осадочных пород любого состава и происхождения, размеры частиц которых < 0,001 или < 0,005 мм.
ПЕМЗА – легкая губчатая масса. Образуется при подъёме насыщенной газами вязкой лавы.
ПЕРЛЮВИЙ - скопление грубообломочного материала в результате промывания водой и выноса мелкозема
ПЕСОК КВАРЦЕВЫЙ – более чем на 90% состоит из обломков кварца.
ПЕСЧАНИК - обломочная сцементированная порода, возникающая в результате цементации песка.
ПЛАТФОРМА – основной элемент структуры континентов, противоположный геосинклиналям и отличается от них более спокойным тектоническим режимом.
ПЛЫВУН – водонасыщенный песок, супесь способные расплываться (перемещаться). Причиной возникновения истинных плывунов является размножение анаэробных микроорганизмов в чистом мелком кварцевом песке.
ПОРОДА ГЛИНИСТАЯ - осадочная порода обломочного и хемогенного генезиса, состоящая из частиц d < 0,005 мм. Минеральный состав: глинистые минералы, магнезиальные силикаты и хлориты.
ПОРОДА КАРБОНАТНАЯ – осадочная порода, состоящая более чем на 50% из карбонатных минералов – известняков, доломитов и переходных между ними разностей.
ПОРОДА МАГМАТИЧЕСКАЯ – образовавшаяся из охлаждённой и затвердевшей магмы как на глубине внутри земной коры, так и на земной поверхности.
ПОРОДА МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ – основные особенности (минеральный состав, структура, текстура) обусловлены процессами метаморфизма, когда
частично или полностью утрачены признаки первичного осадка.
ПОЧВА – поверхностный слой земной коры, несущий растительность и обладающий плодородием. Состоит из нескольких горизонтов, возникших от взаимодействия горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности.
ПРОДУКТЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ – обломки пород и минералов, коллоидные растворы, образующиеся в результате выветривания (физического и химического) различных магматических, осадочных и метаморфических пород.
ПРОЛЮВИЙ (ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ) – рыхлые образования, возникающие в результате переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания пород.
ПРОЦЕССЫ ЭКЗОГЕННЫЕ (ПОВЕРХНОСТНЫЕ) – процессы, вызванные солнечной радиацией, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов. К ним относятся: выветривание, перемещение продуктов выветривания под действием силы тяжести, из-за движения воды, ледников и ветра.
ПЫЛЬ – дисперсная система, состоящая из различных по форме частиц величиной от 10-4 до 10-2 см.
ПУЧЕНИЕ – местная деформация поверхности увлажненных пород в результате их промерзания, набухания или выдавливания.
ПУЧИНА – местное поднятие поверхности полотна железных и автомобильных дорог, вызванное увеличением объёма водонасыщенных глинистых глинистых пород при их замерзании.
РАЗЛОМ – крупная дизъюнктивная дислокация земной коры, распространяющаяся на большую глубину и имеющая значительную длину и ширину.
САПРОПЕЛИ – органо-минеральные отложения озерных водоёмов. Органические вещества образуются за счёт продуктов распада живущих в воде растительных и животных организмов.
СДВИГ - разрыв с вертикальным или наклонным смещением пород.
СИНКЛИНАЛЬ – вогнутая складка, ядро которой сложено более молодыми слоями.
СКЕЛЕТ ПОРОДЫ – твердые минеральные частицы, слагающие породу (грунт).
СЛАНЦЕВАТОСТЬ – расслаивание (листоватость) в слоистых метаморфических породах. Плоскости делимости располагаются параллельно таблитчатым, чешуйчатым и вытянутым минералам.
СТРУКТУРА - для магматических и метаморфических пород совокупность признаков, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой минералов, способом их сочетания между собой и со стеклом.
СТРУКТУРА БРЕКЧИЕВИДНАЯ – структура магматических и метаморфических пород характеризующаяся наличием в породе угловатых обломков и цементирующей массы.
СЪЁМКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ – геологическая съёмка для изучения условий строительства различных сооружений и использования территории. Охватывает геологическое строение, геоморфологию, геологические процессы, а также изучение строительных свойств пород.
ТЕКСТУРА – совокупность признаков строения породы. Учитывает ориентировку, относительное расположение и распределение составных частей породы.
ТЕКТОНИКА – совокупность тектонических движений и процессов, под воздействием которых формируются тектонические структуры земной коры.
ТЕРМОКАРСТ – явление неравномерного проседания или провала почвы и подстилающих её пород в результате вытаивания подземного льда.
ТОРФ – горючее ископаемое. Представляет собой первую стадию превращения растительного материала в уголь.
ТУФ ВУЛКАНИЧЕСКИЙ – порода, образовавшаяся из твердых продуктов вулканических извержений: бомб, пепла, песка, обломков других пород.
УПЛОТНЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД – повышение плотности пород под действием внешних нагрузок за счёт уменьшения пористости.
ФАЦИИ - условия, определяющие особенности образования пород.
ЦЕМЕНТ – связующее вещество конгломератов, брекчий, песчаников и алевролитов.
ШКАЛА АБСОЛЮТНОЙ ГЕОХРОНОЛОГИИ – шкала геологического развития, в которой в астрономических единицах времени (годах) выражены основные рубежи геологической истории.
ЩЕБЕНЬ - рыхлая крупнообломочная (псефитовая) порода, состоящая из почти неокатанных, остроугольных обломков породы размером 10 – 100мм.
ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА – геофизический метод разведки, основанный на изучении естественных и искусственно созданных электромагнитных полей постоянного и переменного тока.
ЭЛЮВИЙ – (вымывать)-продукты выветривания пород, оставшиеся на месте своего образования.
Указания к выполнению лабораторных работ
Работа 1. Описание и определение по внешним признакам одного минерала, имеющего большое значение при изысканиях для различных видов строительства.
Работа 2.Описание и определение по внешним признакам двух образцов магматических пород по условиям образования и степени кислотности.
Работа 3. Описание и определение по внешним признакам четырех образцов осадочных пород двух из группы обломочных пород, одного из группы органогенных пород (зоогенные или фитогенные) и одного из группы пород химического происхождения (карбонатные или сульфатные).
Работа № 4. Описание и определение по внешним признакам двух образцов метаморфических горных пород: одного образца породы из группы ортогнейсов и одного образца из группы парагнейсов, кристаллических сланцев и мрамора.
До начала проведения лабораторных занятий студенты должны получить необходимые знания из учебников по теоретической части курса.
Основными учебниками по этому курсу для студентов указанных выше специальностей могут служить:
Ананьев, Всеволод Петрович
Инженерная геология: учебник / В.П. Ананьев, А.Д. Потапов; М-во образования РФ. – 2-ое изд., перераб. и доп. – М.: высшая школа, 2002.
Инженерная гелогия для строителей железных дорог: Учебник / Д.И. Шульгин (и др.); под ред. Д.И. Шульгина, В.А. Подвербного; Департамент кадров и учебных заведений МПС России – М.: Желдориздат, 2002.
Горные породы
Все горные породы по своему происхождению разделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Каждая группа в свою очередь подразделяется на более мелкие группы. Ниже приводится генетическая квалификация горных пород, отображающих обстановку, в которой происходит образование горных пород.
МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Магматические горные породы образуются в условиях высокой температуры и большого давления в процессе застывания силикатных расплавов, носящих название магмы, поднявшихся из недр земли. В одних случаях магма вторгается из недр в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине (образуются глубинные или интрузивные породы) в других – она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы (образуются излившиеся или эффузивные породы).
По степени насыщения кремнеземом (SiO2) магматические породы, так же как и образовавшие их магмы, подразделяются на: кислые ((SiO2 – 65 – 75%), средние ( SiO2 – 52 – 65%), основные (SiO2 - 40 – 52%) и ультраосновные (SiO2 < 40%).
II. Осадочные горные породы
Осадочные горные породы образуются из продуктов разрушения любых других пород, жизнедеятельности организмов и выпадения из воздушной или водной среды материалов любого происхождения. Во всех случаях образование осадочных горных пород происходит при давлении и температуре, наблюдающихся в поверхностных частях земной коры.
Разложение пород в поверхностных частях земной коры происходит в результате физического выветривания (колебания температуры, расклинивание трещин замерзающей водой, действия растительного покрова), тесно связанного с химическим выветриванием (действие водных растворов различных солей и кислот, организмов и атмосферы). Продукты разложения, перенесенные водой, ветром и частично льдом, отлагаются как в стоячей, так и в проточной воде разных водотоков, водоемов и на поверхности суши.