Лекции по инженерной геологии

     Филлит, кровельный сланец. Текстура тонкосланцеватая. Состоит из кварца, иногда хлорита, биотита, полевых шпатов, кальцита (см. рисунок 16). Цвет зеленый, серый, красноватый, бурый, черный, фиолетовый. Структура микрозернистая (микрочешуйчатая) полнокристаллическая. Легко раскалывается на плитки со слабым шелковистым блеском по плоскостям сланцеватости. Прочность средняя.  

     

     Рисунок 16 - кровельный сланец  

     Слюдяной  сланец. Текстура сланцеватая (см. рисунок 17). Состоит преимущественно из слюд (мусковит, биотит), кварца, иногда граната, графита. Цвет белый, бурый, черный. Структура средне- или крупнокристаллическая (чешуйчатая). Легко расщепляется на тонкие пластинки с шелковистым блеском по плоскостям спайности. Блеск сильный. Прочность средняя.   

     

     Рисунок 17 - слюдяной сланец  

     Гнейс. Текстура полосчатая, реже очковая. Состоит из кварца, полевых шпатов, биотита, роговой обманки, иногда пироксена, граната, графита и др. Цвет серый, желтоватый, черный и др. Характерно чередование светло-серых или розовых (кварц, полевые шпаты) и темных полос (биотит, роговая обманка). В очковых включениях наблюдаются крупные кристаллы полевых шпатов среди более мелкозернистой массы. Структура зернисто-кристаллическая (средне- и крупнозернистая). По минеральному составу и свойствам близок к граниту, отличается от него текстурой. Переходные разности называются гнейсогранитами или гранитогнейсами. Прочность высокая.

     Роговик. Текстура плотная массивная беспорядочная. Состоит из кристаллов кварца, биотита, полевых шпатов, граната, иногда роговой обманки, пироксена, магнетита. Цвет белый, буровато-, розовато-, светло-, темно-серый до черного, темно-зеленый. Структура мелкозернистая. Характерна значительная прочность и раковистый излом. Прочность исключительно высокая.

     Грейзен Текстура массивная беспорядочная. Состоит из кварца, мусковита, иногда турмалина, топаза, флюорита. Цвет белый, светло-серый, зеленоватый. Структура крупнокристаллическая с зубчатыми неровными очертаниями зерен кварца и чешуек слюды. Прочность высокая.

     Кварцит. Текстура массивная, редко сланцеватая (см.рисунок 18). Состоит в основном из зерен кварца, сцементированных кремнеземом (смесь опала, кварца и халцедона). Структура мелко- и тонко-зернистая; иногда зерна трудно различимы (сливной кварцит). Цвет белый, серый, желтый, красноватый, малиновый и др. Характерна очень большая прочность. Кварцитовидный песчаник - переходная порода от песчаников к кварцитам (начальная стадия метаморфизации). Ножом не царапается. Оставляет след на стали и стекле.  

     

     Рисунок 18 - кварцит   

     Известковистый  сланец. Текстура сланцеватая. Состоит из кальцита, хлорита, кварца или доломита и кварца. Переходная порода от известняка (доломита) к мрамору (начальная стадия метаморфизации).

     Мрамор. Текстура массивная, полосчатая, реже сланцеватая. Состоит из кальцита, реже доломита, иногда с примесью графита, хлорита и др. Цвет белый, светло-серый, розовый, голубой, желтоватый, черный, пестрый. Структура тонко-, мелко-, средне- и крупнозернистая. Характерно бурное вскипание при действии 10 %-ной соляной кислоты. Доломитовый мрамор вскипает с соляной кислотой только в порошке или в нагретом виде. Прочность средняя. Легко царапается ножом.

     Кварцево-серицитовый  сланец. Текстура сланцеватая Светлый слюдяной сланец с преобладанием кварца и серицита – разновидности мусковита.

     Хлоритовый  сланец. Текстура сланцеватая. Состоит из хлорита, часто с примесью кварца, талька, слюд, полевых шпатов, граната. Цвет зеленый различных оттенков. Структура чешуйчато-зернистая или листовая. На ощупь жирный, раскалывается на пластинки Легко царапается ножом. Видны чешуйки или листочки хлорита. Кварц без увеличения заметен плохо. Окраска различная: розовая, серая, зеленая и др. Скальный грунт.

     Тальковый сланец, Талькит. Текстура сланцеватая, у талькита - массивная. Состоит из талька, кварца, иногда хлорита, слюд. Цвет белый, светло-серый, зеленоватый, желтоватый. Структура чешуйчато-зернистая. Жирный на ощупь, царапается ногтем. При наличии одного талька называется тальковый камень. Талькит содержит 75...99 % талька, кварц, рудные минералы. Структура мелко-чешуйчатая.

     Лекция 6 Характеристика рельефа

     6.1 Элементы рельефа  и его формы

     Наука, занимающаяся изучением рельефа, его  происхождением и развитием называется геоморфологией.

     Основной  задачей инженерной геоморфологии  является изучение состояния динамического равновесия рельефа, выявление степени его устойчивости и прогнозирование изменений форм его в результате строительства. Такие прогнозы необходимы не только для выбора оптимального варианта размещения объекта, но и для гарантии его безаварийной службы.

     Рельеф – это совокупность всех форм поверхности – возвышений, равнин и углублений. Они могут быть горизонтальными, наклонными, выпуклыми, вогнутыми, сложными. Эти «неровности» на поверхности Земли весьма динамичны, находятся в состоянии непрерывного изменения и превращения. В процессе этих изменений уничтожаются старые и возникают новые формы рельефа. Все это происходит в результате воздействия на земную поверхность сил, возникающих при проявлении эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) процессов на Земле.

     По  своему происхождению формы рельефа  подразделяются в зависимости от преобладающего фактора – силы, вызвавшей образование данной формы. Прежде всего их делят на две большие группы:

     – формы рельефа, обусловленные деятельностью эндогенных сил, т.е. тектоникой земной коры;

     – формы рельефа, обусловленные деятельностью  экзогенных сил на поверхности земли.

     По  происхождению все формы подразделяются на: тектонические, эрозионные и аккумулятивные.

     Тектонические возникают в процессе движения земной коры, при этом  образуется рельеф земли.

     Эрозионные – связаны с разрушительной работой текучих вод и активно меняют свои очертания во времени.

     Аккумулятивные  формы – являются следствием накопления продуктов выветривания.

     Элементы рельефа. К ним относятся поверхности, линии и точки, составляющие формы рельефа.

     Поверхности образуют форму рельефа. Они могут  быть горизонтальными, наклонными, выпуклыми, вогнутыми и сложными. Линии являются результатом пересечения поверхностей. Различают линии: водораздельные, водосливные, подошвенные, бровку.

     Водораздельная – различают поверхностный сток двух противоположных склонов.

     Водосливная – является результатом пересечения двух поверхностей и проходит по дну долин, балок, оврагов и т.д.

     Подошвенная – ограничивает основание склонов различных форм рельефа.

     Бровка – это линия, по которой происходит резкий перегиб склона.

     К характерным точкам рельефа относят  вершины (наибольшая высота на данном участке местности), перевальные (дно  понижений гребней хребтов), устьевые (устья рек) и донные (наиболее низкая точка понижения рельефа).

     Формы рельефа образованы из различных  сочетаний элементов рельефа. Различают  две группы форм рельефа: положительные – выпуклые по отношению к плоскости горизонта, отрицательные – вогнутые. Различают следующие формы рельефа:

     Положительные:

     Материк– планетарное образование.

     Нагорье – обширная возвышенность, состоящая из системы горных хребтов и вершин. (Памир).

     Гора  – изолированная возвышенность с крутыми склонами; относительная высота более 200 м .

     Горный  кряж – невысокий хребет с пологими склонами и плоскими вершинами.

     Плоскогорье – нагорная вершина, обширная по площади с хорошо выраженными склонами.

     Плато – приподнятая равнина, ограниченная обрывистыми скалами.

     Гряда – узкая вытянутая возвышенность с крутизной склонов более 20° и плоскими вершинами.

     Холм  – обособленная куполообразная или коническая возвышенность с пологими склонами.

     Курган  – искусственный холм.

     Бугор – изолированная куполообразная возвышенность с резко выраженной подошвенной линией.

     Конус выноса – невысокая возвышенность, располагающаяся в устье русла водотоков и имеющая вид усеченного конуса со слабо выпуклыми пологими склонами.

     Отрицательные:

     Океанская впадина– планетарное образование.

     Котловина – понижение значительной глубины с крутыми склонами.

     Долина – вытянутое углубление, имеющее уклон в одном направлении.

     Овраг – вытянутые углубления значительной длины, склоны покрыты растительностью.

     Балка – вытянутое углубление значительной длины.

     Лощина– вытянутое углубление с пологими склонами, покрытыми растительностью. 

     6.2 Размеры и происхождение  форм рельефа

     По  происхождению формы рельефа  подразделяются на:

     1 образованные длительностью эндогенных процессов, т. е. движением земной коры.

     2 образованные длительностью экзогенных процессов, т. е. действие выветривания, подземных и надземных вод, деятельность организмов, человека.

     Разновидностью  экзогенных процессов являются: эрозионные, абразивные (вызванные длительностью текучих вод) и аккумулятивные (накопление переносимого материала).

     По  своим размерам формы рельефа  разнообразны и влияют на условия  строительства. По своей величине формы  делятся на 7 основных групп.

     1. Мельчайшие – Размером до нескольких сантиметров по высоте (борозды на полях, песчаная рябь).

     2. Очень мелкие – высота измеряется несколькими дециметрами (кочки, рытвины, промоины).

     3. Мелкие формы рельефа – называют микрорельефом площадь в несколько квадратных метров, высотой не более двух-трех метров. Изучение микрорельефа дает представление об инженерно-геологических условиях строительной площадки.

     4. Средние – формы называют мезорельеф, характеризуется значительной протяженностью до десятков квадратных километров при глубине до 200 метров . Положительный мезорельеф - холмы, бугры, курганы. Отрицательные – овраги, балки. Средние формы рельефа оценивают инженерно геологические условия поселков и микрорайонов на стадии проектирования.

     5. Крупные формы – макрорельеф, характеризуется сотнями и тысячами квадратных километров. Положительные формы - горные массивы, отрицательные – долины, озёрные впадины (Ладожское озеро).

     6. Крупнейшие формы – мегарельеф, занимает площадь до сотни и тысячи км?.  (Приволжская возвышенность и Бразильская котловина).

     7. Величайшие (планетарные) формы рельефа измеряются миллионами км?. Положительные формы – материки, отрицательные - океанические впадины.

     Формы рельефа на каждой территории встречаются  в определенных сочетаниях, что придает им своеобразный облик. Рассмотрим три основных типа рельефа: равнинный, холмистый и горный.

     Равнина – это тип рельефа, который отличается малыми колебаниями высот, не входящих за пределы 200 м . Подразделяются:

     – по отношению к уровню моря  - отрицательные (депрессии, впадины), лежащие ниже уровня моря; низменные, в пределах от 0 до 200 м над уровнем моря; возвышенные с отметками от 200 до 500 м ; нагорные, имеющие отметки поверхности свыше 500 м ;

     – по общей форме поверхности –  горизонтальные, наклонные, вогнутые и  выпуклые;

     – по глубине, степени и типу расчленения  – плоские, нерасчлененные или слаборасчлененные, мелкорасчлененные, глубокорасчленные.