ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
IV. ПРИРОДНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯСегодня влияние производственной деятельности человека на геологическую среду по своим масштабам достигло значений соизмеримых с природными геологическими процессами. Пример, – Мехико > 800 тыс.м3/год нефть, газ (город постепенно проваливается). Следует различать процессы и явления. Процессы это деятельность поверхностных и подземных вод, гравитации, внутренних сил в горных породах, ветра, внутренних процессов земли, t°, деятельность человека. Эти процессы проявляются в виде явлений: поднятие берегов, оврагообразование, заболачивание, карст, просадки, эрозия, обвалы и оползни, осадки и провалы, сейсмические явления и пр. Но главным является тектоника, которая контролирует подавляющее число процессов и, следовательно, явлений. Поднятие участка земли приводит к активизации процессов разрушения, при опускании поверхности активизируется аккумуляция (накопление) осадков. Все стремится к равновесию, затуханию. Экзогенные процессы и вызванные ими явления Выветривание Начнем мы с выветривания – универсального процесса, который идет всегда и везде. На поверхности суши все горные породы медленно изменяются и разрушаются, под влиянием колебаний t°, химического воздействия воды, кислорода, СО2 атмосферы, органических веществ, выделяемых растениями и животными. Все многообразие изменений называется выветриванием. Различают три типа выветривания – физическое и химическое и биологическое. Физическое – состоит в распаде минералов и пород на обломки без изменения их химического состава. Выделяют: Механическое выветривание – замерзание воды в трещинах (морозное выветривание),механическая сила ветра и удары песчинок. Температурное выветривание – суточные и сезонные перепады температуры. Все минералы имеют разные теплопроводные свойства. Начинают проявляться сжимающие и растягивающие силы. Образование микротрещин. Растрескивание и образование обломков. Потом они измельчаются. Наиболее сильно проявляется в горах, в пустынях. Химическое – проникает глубоко. Порода изменяется до неузнаваемости. Большая часть минералов разлагается и превращается в другие, большей частью в глинистые. Главные факторы – свободный кислород, СО2, органические вещества и особенно вода. Основные химические реакции, протекающие при химическом выветривании – окисление, карбонатизация, гидролиз, гидратация. Окисление – (присоединение кислорода). Пирит FeS2+О2+Н2О= сульфат железа + серная киcлота. Карбонатизация– отнятие углекислотой оснований от минералов с образованием солей угольной кислоты (т.е. карбонатов). Гидролиз – гидроксил–ион воды (ОН-) отнимает от минералов металлы, на место которых становится ион водорода. Пример, разложение полевых шпатов: К2Аl2Si16O16+(2+4)H2O+CO2 =H4Al2Si2O9+K2Co3+4SiO24H2O Гидратация– присоединение к минералам молекул воды. Ангидрит CaSO4+2H2O = CaSO4·2H2O (гипс), увеличение V на 30 %! Биологическое выветривание сочетает в себе черты механического и химического выветривания. К механическому выветриванию можно отнести, например, разрушение горных пород корнями растений или моллюсками-сверлильщиками. Различные роющие животные и насекомые улучшают вентилируемость почвы, что способствует процессам выветривания на более глубоких горизонтах. К химическому выветриванию следует отнести процессы жизнедеятельности лишайников, мхов и других растений способных извлекать различные элементы со значительных глубин, до 40–50 м., и концентрировать их в своей биомассе. Часть разреза горных пород, в которой породы сильно изменены, называется корой выветривания. А эти новообразованные породы, оставшиеся на месте, называются элювиальными отложениями. Неизмененные или слабоизмененные породы – «материнские». В наше время – в северных и средних широтах, где происходит физическое выветривание – образуется грубообломочный элювий (щебень, дресва, пески). В тропических широтах преобладает химическое и биологическое выветривание, образуются глины, дисперсные породы. В геологической истории существовали периоды с таким жарким и влажным климатом. Урал – типичный, уникальный регион, где развита древняя кора выветривания. В мезозое и палеогене были периоды, когда господствовал влажный тропический и субтропический климат. Это были периоды мощного корообразования. В результате на месте горных пород образовался элювий (глинистые породы), мощности которых составили первые десятки метров eMz. В зависимости от преобладающих минералов, образовавшихся в результате выветривания, различают профили – гидрослюдистый, каолинитовый, монтмориллонитовый. Разные породы имеют разную устойчивость к выветриванию. Наиболее устойчивы к выветриванию плутонические (интрузивные) породы, в первую очередь кислые – граниты, затем диориты (средние), пироксениты, габбро, наиболее слабые ультраосновные. Наиболее хорошо выветриваются – эффузивные и метаморфические горные породы (особенно сланцы). Останец – отдельно возвышающаяся скала, оставшаяся при выветривании благодаря локальному развитию более крепких разностей пород – «Каменные палатки» на Шарташе, (рис 21), «Чертово городище» (ри. 22). Рис. 21 Каменные палатки (фото с сайта http://virlib.eunnet.net/Ekaterinburg) Рис. 22 Чертово городище (фото с сайта http://mad-ptah.com) Самые мощные коры выветривания наблюдаются по тектоническим нарушениям и, особенно на контакте карбонатных пород с другими. На Урале коры выветривания развиты на Восточном склоне, с ними связаны полезные ископаемые – золото, редкие металлы; строительные полезные ископаемые – глины кирпичные, каолиниты и пр. Коры выветривания – надежные основания для строительства за счет остаточных связей в минералах. Быстро теряют свои свойства при промерзании-оттаивании и при обводнении. Глины в зоне выветривания: – раскрытие существующих и образование новых трещин, – разрыхление, следовательно, увеличение пористости, – появление новых минералов. Таким образом, ухудшение физико-механических свойств грунтов в зоне выветривания, что, в свою очередь, приводит к уменьшению сопротивления сдвигу и увеличению сжимаемости. Поэтому важно – не допускать простоя котлованов. Отрицательное свойство – набухание при замачивании монтмориллонитовых глин. Меры борьбы: – покрытие горных пород непроницаемыми для агентов выветривания материалами, – пропитывание пород различными веществами (жидкое стекло, гудрон, цемент) для устойчивости, – нейтрализация (соль) – дорогой метод, – планировка территории – отвод воды. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|