align="justify">     Основные  элементы артезианского  бассейна (склона). В артезианских бассейнах выделяют три области: питания, напора (распространения) и разгрузки. Разгрузка напорных вод возможна и искусственным путем через водозаборные скважины при их длительной эксплуатации. Работа водозаборов усиливает также процессы перетекания воды из одного водоносного горизонта в другой.

     Подземные воды в трещинованых и закарстованных  породах. Трещинные воды – это подземные воды, циркулирующие в трещиноватых горных породах. Перемещаются они по системе взаимосвязанных трещин и образуют единую гидравлическую систему. В зависимости от условий залегания трещинные воды могут быть грунтовыми, межпластовыми, жильными. Трещинно–грунтовые воды развиты в верхней трещиноватой зоне кристаллических массивов (до глубины 80…100 м). Питаются они в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков и отличаются значительными колебаниями уровня подземных вод во времени. Трещино-жильные воды развиты локально, исключительно в зонах тектонических нарушений с крупными трещинами. Это линейно вытянутые узкие водные потоки (жилы) , уходящие в глубину на несколько сот метров, поэтому они часто имеют повышенную температуру. Карстовые воды называются подземные воды, которые циркулируют по трещинам и пустотам карстового происхождения. Карстовые воды отличаются от трещинных вод более интенсивным движением, особенно в верхней зоне массива закарстованных пород, непостоянством химического состава, резким изменением водообильности на сравнительно небольших расстояниях. 

     Лекция 11 Геологические процессы на земной поверхности

 

 

     11.1 Процесс выветривания

     Под процессом выветривания понимают разрушение и изменение состава горных пород и строительных материалов, происходящих под воздействием различных агентов, действующих на поверхности земли, среди которых основную роль играют колебания температур, замерзание воды, кислот, щелочей, углекислоты, действие ветра, организмов и т.д.

     Особенностью  процесса выветривания является постепенное  и постоянное разрушение верхних слоев литосферы. В результате этого горные породы и материалы дробятся, изменяют свой химико-минералогический состав.

     Интенсивность проявления выветривания зависит от: активности агентов выветривания; состава  пород; геологического строения местности и т.д. Наиболее сильное выветривание проявляется у поверхности земли, куда облегчен доступ агентов выветривания. Глубина проникновения  в толщу земли агентов выветривания зависит от степени трещиноватости пород, раскрытия и глубины трещин. Область активного современного выветривания достигает глубины 5…10 м. Проникновению агентов выветривания способствует инженерная деятельность человека (проходка тоннелей, шахт и т.д.).

     Продукты  выветривания горных пород, остающихся на месте их образования называют элювием. По составу он представляет собой смесь обломков этой породы и глинистого материала.  

     11.2 Виды выветривания

     Процесс выветривания протекает при одновременном  участии многих агентов, но роль их при этом далеко неодинакова. По интенсивности воздействия тех или иных агентов выветривания и характеру изменения горных пород выделяют три группы выветривания:

     – физическое выветривание;

     – химическое выветривание;

     – биологическое выветривание.

     Физическое  выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении пород без существенного изменения их минерального состава. Породы дробятся в результате колебания температур, замерзания воды, механической силы ветра и ударов песчинок, переносимых ветром, кристаллизации солей в капиллярах, давления, которое возникает в процессе роста корней растений и т.д. Физическое выветривание преобладает в местах с сухим резкоконтинентальным (пустыни) или холодным климатом (горные районы, арктический пояс).

     Химическое  выветривание выражается в разрушении горных пород путем растворения и изменения их состава. Наиболее  активными химическими реагентами в этом процессе являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты.

     Простейшим  видом химического выветривания является растворение в воде. Легко растворяются каменная соль, гипс. Разрушительное действие действие оказывает процесс гидратации. Примером служит переход ангидрита в гипс. В присутствии воды происходит также окисление. Интенсивность химического выветривания зависит от площади воздействия воды и растворов, их температуры, а также степени устойчивости минералов в отношении агентов выветривания.

     Биологическое (органическое) выветривание проявляется в разрушении горных пород в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений. Породы дробятся и в значительной мере подвергаются воздействию органических кислот.

     Механическое  разрушение производят растения своей  корневой системой. Корни деревьев способны расщеплять даже прочные скальные породы.

     Многие  живые организмы, особенно из числа  землероев, активно разрушают горные породы, в коре выветривания они создают многочисленные ходы, пустоты. 

       Кора выветривания осадочных  пород отличается своим своеобразием. Наибольшему разрушению подвергаются  осадочные породы, образовавшиеся  в условиях, отличных от тех, в которых действуют факторы выветривания. Породы химического и органогенного происхождения большей частью полностью растворяются в воде или быстро дробятся до частиц песчаных и глинистых размеров.

     Процессы  выветривания могут настолько изменить свойства пород и инженерно-геологические условия строительной площадки, что строить здания и сооружения без специальных мероприятий не будет представляется возможным. 

     11.3 Геологическая деятельность ветра

     Ветер совершает большую геологическую  работу: разрушение земной поверхности (выдувание или дефляция, обтачивание или корразия), перенос продуктов разрушения и отложение (аккумуляция) этих продуктов в виде скоплений различной формы.

     Все эти процессы носят общее название эоловых. Наиболее ярко эоловые процессы проявляются в пределах пустынь, полупустынь, долин рек и морских побережий.

     Выдувание (дефляция) возникает в результате воздействия механической силы ветра. Наиболее ярко этот процесс проявляется в районах, сложенных рыхлыми или мягкими породами. Ветер выдувает котловины, борозды и траншеи в солончаках, суглинках, песках.

     Коррозия. Движение ветра часто сопровождается переносом пыли, песка и даже гравия. Наибольшую разрушительную работу совершают песчаные частицы. Ударяясь о твердые породы, они перетирают, сверлят и обтачивают их поверхность. Появляются борозды, желоба, углубления – это процесс корразии.

     Совместные  действия дефляции и корразии разрушают  не только мягкие, но и твердые породы, превращая их в обломки различного размера.

     Эоловые отложения. Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путем перекатывания в зависимости от скорости ветра и размера частиц. В большенстве случаев это накопления песка и пыли. Для строительства большое значение имеет закрепленность песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закрепленные (грядовые, бугристые) пески.

     Дюны образуются по берегам рек и морей в результате навивания песка ветром возле какого-нибудь препятствия. Это холмовидные накопления песка высотой до 20…40 м и более.

      рис. Дюна

     Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественно одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы. Высота бархана в пустынях достигает 60…70 м при ширине крыльев в десятки и даже сотни метров. 

     Закрепленные  пески распространены достаточно широко. Грядовые пески представляют собой вытянутые формы высотой 10…20 м; бугристые пески – неподвижные холмы (редко высотой более 10 м ) с пологими склонами.

     Лекция 12 Геологическая деятельность атмосферных осадков

 

 

     На  поверхность материков постоянно  выпадают атмосферные осадки в виде дождей, снега и льда в количестве 112 тыс.км³ в год. Наибольшую геологическую работу при этом совершает текучая вода, которая, растекаясь по поверхности в сторону падения рельефа,  разрушает горные породы, переносит в сторону и откладывает продукты разрушения. Разрушительная работа текучих вод – эрозия. 

     12.1 Образование наносов

     Со  временем на склонах и в пониженных частях рельефа накапливаются отложения  наносов: на склонах и у подошвы – делювий, в понижениях, примыкающих к склонам – пролювий. Эти наносы почти сплошным покровом закрывают лежащие под ними более древние (коренные) породы.

     Делювий покрывает все склоны и их подошвы, за исключением обрывистых участков. По литологическому составу  - это, главным образом, суглинки, супеси, пески с включениями щебня и более крупных обломков.

     Пролювий представляет собой рыхлые образования неоднородного состава, особенно по вертикали. В толщах пролювия суглинки и супеси могут переслаиваться с более крупнозернистым материалом (песок и др.). 

     12.2 Образование оврагов

     При таянии снега и дождя на склонах  рельефа отдельные струйки образуют временные ручьи. Возникает струйчатая эрозия, что приводит к образованию вытянутых понижений рельефа – оврагов. Наиболее легко размываются лессовые породы, поэтому в районах их распространения овраги имеют широкое развитие.

     В овраге различают устье, ложе и вершину. Овраг растет вершиной вверх по склону. Одновременно происходит и его углубление и расширение за счет размыва склонов оврага.

     В начале развития овраг имеет сравнительно небольшую ширину при большой  глубине, с обрывистыми бортами  и без растительности – это  активный овраг. При достижении оврагом максимальной глубины рост оврага прекращается, склоны приобретают устойчивый естественный откос. Ширина оврагов уже превышает глубину. Такой овраг не развивается и носит название балки.

     Размывающая деятельность овражных водотоков приводит к накапливанию наноса – овражного аллювия, который накапливается в районе устья оврага в виде конуса выноса. 

     12.3 Селевые потоки

     Сель (силь) означает горный, быстро несущийся  поток. Они представляют собой временные, но бурные грязекаменные потоки, возникающие в горных районах.

     Сели  вызываются дождевыми ливнями или  быстрым таянием снегов и ледников в горах. Средняя скорость селевых потоков от 2…4 и даже 6..8 м/с.

     Селевые потоки подразделяются на связные и несвязные. К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твердой части. Несвязные сели (водокаменные) переносят обломочный материал и по мере уменьшения скорости откладывают в русле или в области конуса выноса.

     Горные  породы, слагающие склоны, часто  находятся в неустойчивом положении. При определенных условиях и под влиянием гравитации они начинают смещаться вниз по склонам рельефа. В результате этого возникают осыпи, куруму, обвалы и оползни.  

     

     Рис.  Разрушения от селевых потоков

     Лекция 13 Осыпи и обвалы

     13.1 Осыпи

     На  крутых склонах, где развиты скальные породы, активно действует процесс  физического выветривания. Породы растрескиваются  и обломки скатываются вниз по склонам до места. Так у подножья склонов накапливаются продукты осыпания – глыбы, щебень, более мелкие обломки и образуются валы – осыпи.

     В состав осыпей входят обломки тех  горных пород, которые слагают склоны. Вид породы зачастую определяет крупность обломков осыпи.

     Характерной особенностью осыпей является их подвижность. По признаку подвижности их подразделяют на действующие, находящиеся в стадии интенсивного движения, затухающие и неподвижные.