Контрольная работе по «Инженерной геологии»
Министерство образования Российской Федерации
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра кадастра и геоинженерии
Контрольная работе по дисциплине:
«Инженерная геология»
Выполнил:
Студент 4 курса МИППС
Специальность 270102
Шифр:09-3Св-078
Арбузов Р.А.
Проверил: Кононенко В.Н.
_____________________
Краснодар
2012
Задание 1
Составить характеристики свойств минералов:
Мусковит
Согласно общепринятому
Минерал |
Мусковит |
Класс |
калиевая слюда |
Химический состав (формула) |
KAl2(AlSi3O10)(OH)2 |
|
Происхождение |
Выделяется мусковит из кислых и средних магм в результате охлаждения и кристаллизации последних, а также в пегматитовых жилах, связанных по происхождению с гранитами. Входит в состав гранитов, реже сиенитов, диоритов и жильных магматических пород – пегматитов. Кроме того, возникает в контакте осадочных пород с кислыми интрузиями. Мусковит, образовавшийся в результате регионального метаморфизма под влиянием высокого давления, входит в состав гнейсов, слюдяных и серицитовых сланцев. Никогда не встречается в излившихся магматических породах. |
Цвет |
Белый, светло-коричневый, зеленоватый, желтоватый, розоватый, зелёный (фуксит), серый |
Цвет черты |
Белый |
Блеск |
Перламутровый, Стеклянный, Шелковистый. |
Твердость |
2-3 |
Спайность |
Совершенная |
Излом |
Неровный |
Реакция с НСI |
Не растворяется |
Формы нахождения в природе |
Мусковит метаморфический в
кристаллических сланцах и |
Устойчивость к выветриванию |
устойчив |
Применение в строительстве |
Крупнокристаллические слюды (мусковит,
флогопит) применяются как |
Сфалерит
(от греч. sphaleros — обманчивый, вероломный)
Минерал |
Сфалерит |
Класс |
класса сульфидов |
Химический состав (формула) |
(ZnS) Zn - 67,1 %, S - 32,9 %. В качестве примесей
чаще всего присутствует Fe (до 20 %);
такие разновидности под |
Происхождение |
Встречается преимущественно в
гидротермальных Сопутствующие минералы: галенит, халькопирит, пирротин, магнетит, арсенопирит, флюорит, барит, кальцит, кварц. |
Цвет |
сфалерита очень изменчив, от бесцветного до чёрного; чёрный, серовато-бурый, коричневый, коричнево-жёлтый, желтый, реже красноватый, зеленоватый (клейофан), редко - бесцветный |
Цвет черты |
от белой, желтовато-белой до светло-коричнево-бурой или светло-серой |
Блеск |
алмазный до жирного, на сколе смоляной или жирный |
Твердость |
3,5 - 4 |
Спайность |
совершенная |
Излом |
ступенчатый, довольно хрупок |
Реакция с НСI |
Разлагается с выделением H2S(сероводорода) и в концентрированной HNO3 с выделением серы. |
Формы нахождения в природе |
Встречается в кристаллах тетраэдрического, реже ромбодо-декаэдрического габитуса. Главные простые формы: (111), (101), (100), (110), (113), (112), (122) и др. На гранях часто наблюдаются штриховка, ступени и спирали роста. Нередки двойники по (111), в том числе полисинтетические, заметные по параллельной штриховке на плоскостях спайности. Распространены сплошные массы сфалерита. Реже отмечаются почковидные скрытокристаллические агрегаты концентрически-зонального строения, сталактиты. Известны эпитаксиальные сростки с халькопиритом и параморфозы по вюртциту. |
Устойчивость к выветриванию |
Неустойчив |
Применение в строительстве |
Цинковая руда. Служит также богатым источником для попутного извлечения содержащихся в нем ценных примесей - кадмия, серебра, золота, индия, галлия |
Задание 2
Составить характеристики свойств горных пород:
Порода |
Габбро |
Тип и группа по происхождению |
магматическая интрузивная основная горная порода основного состава |
Минералогический состав |
Главными минералами габбро является
основной (богатый анортитовым |
Структура |
Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупно- и среднезернистая |
Текстура |
Массивная, иногда пятнистая, полосчатая |
Окраска |
Чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода |
Устойчивость к выветриванию |
устойчива |
Реакция с НСI |
не разлагается |
Форма залегания |
Крупные лакколиты, лополиты, силлы и штоки. Часто встречается в расслоенных дифференцированных интрузивных комплексах, содержащих породы основного и ультраосновного состава. В офиолитовых комплексах образует тектонические пластины. |
Применение в промышленности и строительстве |
является ценным строительным материалом; в строительстве используется в качестве элементов сооружений – тротуарных плит, лестничных ступеней, полированных облицовочных плит, а также как строительный (бут) и облицовочный камень; в дорожном строительстве |
Порода |
Конгломерат |
Тип и группа по происхождению |
обломочная порода осадочного происхождения, которая, состоит из окатанных или частью округленных обломков, так называемых галек, одной или нескольких горных пород, связанных какой-нибудь промежуточной массой гидрохимического происхождения; эта масса носит название цемента. Если обломки не окатаны, то порода называется брекчией. Если размер обломков колеблется в пределах 1-10 мм, то порода называется гравелитом. Цементирующим материалом могут быть глина, кремнезем, кальцит, окислы железа. |
Минералогический состав |
Конгломераты могут быть сложены разнообразными по составу породами (полимиктовые конгломераты) или галькой одной и той же породы (мономиктовые конгломераты). По составу галек, например кремнистые, гранитовые, зеленокаменные; по характеру цемента, например известковые, железистые, глинистые и т. д. |
Структура |
Неоднородная, грубообломочная |
Текстура |
Может отличаться в зависимости от вида цемента (базальные, поровые, контактовые) |
Окраска |
Зависит от состава, неоднородная |
Устойчивость к выветриванию |
В зависимости от состава цемента |
Реакция с НСI |
В зависимости от состава цемента |
Форма залегания |
Осадочные породы имеют вторичное происхождение. Они всегда образуются на поверхности Земли из остаточных продуктов предварительно разрушенных пород. Это разрушение, называемое выветриванием, осуществляется под влиянием климатических агентов, таких, как солнечная инсоляция, мороз и дождь, а также при участии кислот и организмов. Горные породы и минералы ведут себя при этом по-разному. Кварц, гранат и турмалин, к примеру, устойчивы к выветриванию; полевой шпат, фельдшпатоиды, оливин и биотит, напротив, легко разрушаются. |
Применение в промышленности и строительстве |
Конгломераты и брекчии |
Порода |
лесс |
Тип и группа по происхождению |
скрытослоистая, однородная известковистая осадочная горная порода |
Минералогический состав |
Зёрна лёсса состоят из кварца, полевого шпата, в меньшем количестве — из слюд, роговой обманки и т. д.; в отдельных прослоях изобилует вулканический пепел, переносившийся ветром на сотни километров от вулкана. Глинистые частицы лёсса состоят из гидрослюды, каолинита, монтмориллонита. Лёсс пронизан тонкими канальцами (макропорами, следами корней растений) |
Структура |
Алевритовая |
Текстура |
Обычно он пронизан тонкими канальцами (макропорами, следами растительных остатков) Пористость лёсса достигает 40-55%. |
Окраска |
однородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет |
Устойчивость к выветриванию |
Неустойчив |
Реакция с НСI |
Зависит от состава |
Форма залегания |
распространён в Европе, Азии, Северной и Южной Америке, преимущественно в степных и полупустынных районах умеренного пояса. |
Применение в промышленности и строительстве |
Декоративная отделка |
Задание 3
Объяснить условия образования морских отложений. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.
Морские отложения, донные осадки современных и древних морей Земли. Преобладают над континентальными отложениями, слагая более 75% общего объёма осадочной оболочки материковой земной коры. Формирование морских отложений началось с появлением первых морей в архее или в ещё более отдалённом геологическом прошлом, около 3,5—4 млрд. лет назад, и происходило в течение всей геологической истории.
В составе морских отложений присутствуют: обломочные частицы породы, вынесенные реками; осадки, выделенные из морской воды организмами (биогенные вещества): микроскопические известковые или кремнистые раковины зоопланктона, моллюсков, скелетные части прочих морских обитателей; органические растительные осадки и продукты разложения мягких тканей животных; химические вещества, осаждённые из морской воды в виде кристаллов и коллоидных сгустков, наряду с сорбированными ими элементами; следы метеоритной пыли, вулканический пепел и т.д.
Исходя из состава отложений их подразделяют на глинистые илы, известково-глинистые илы, кремнисто-глинистые илы, вулканические илы
Составом морских отложений управляют три основных фактора. Первый фактор — удалённость от основных массивов суши, которая влияет на количество вынесенной в море материковой породы. Второй фактор — глубина воды, что сказывается на сохранности кремнистых и известковых биогенных частиц, поскольку они оседают на дно. Заключительный фактор — в плодородии моря, что сказывается на объёме биогенных частиц, произведенных в поверхностных водах.
Составом морских отложений управляют три основных фактора. Первый фактор — удалённость от основных массивов суши, которая влияет на количество вынесенной в море материковой породы. Второй фактор — глубина воды, что сказывается на сохранности кремнистых и известковых биогенных частиц, поскольку они оседают на дно. Заключительный фактор — в плодородии моря, что сказывается на объёме биогенных частиц, произведенных в поверхностных водах.
Прибрежные отложения
Прибрежные отложения, называемые также терригеновыми, так как в состав их входят, главным образом, обломки береговых пород, окаймляют материки и острова полосой около 250 км в ширину и покрывают дно всех внутренних и краевых морей. С удалением от берега крупность зерна прибрежных осадков постепенно уменьшается: ближе к берегу отлагаются гальки и валуны, затем гравий, песок, иловатый песок и наконец ил, а потому по характеру осадков прибрежные отложения легко разделить на две зоны — ближайшую к берегу, песчаную, состоящую из валунов, гравия и песка и более удаленную зону континентального ила.
Петрографический состав осадков песчаной зоны весьма разнообразен и при том наибольшее разнообразие встречается в ближайшей к берегу узкой полосе галечника. Гальки и валуны отлагаются у крутых, утёсистых берегов и, смотря по характеру береговых утёсов, состоят то из кристаллических пород, то из известняков, то (около коралловых рифов) из обломков современного кораллового известняка, то (у вулканических островов) из вулканических бомб, камней, лапилли и пр. Более однообразен состав песка, образующегося при разрушении галек и валунов рыхлых береговых пород, или выносимого в море реками. Песок довольно чистый, кварцевый, иногда от примеси глины иловатый, по близости раковинных банок содержит примесь известковых зёрен, происходящих от перетирания раковин, у коралловых рифов имеет по преимуществу известковый состав, а у вулканических островов состоит из перетёртых рыхлых вулканических продуктов. Ширина песчаной зоны зависит от крутизны склона морского или океанического дна, то есть чем склон круче, тем песчаная зона уже, и наоборот. Для передвижения песчинок по морскому дну требуется достаточной силы колебание воды, а действие волн не ощущается вообще на глубине более 200 метров, почему и осадки песчаной зоны не могут образоваться на большей глубине.
На глубину более 200 метров могут попадать лишь частицы более тонкие, находящиеся в воде во взвешенном состоянии. Из таких именно частиц состоит ил, преобладающий вид осадков второй, более удаленной от берега, зоны прибрежных отложений — зоны континентального ила, на 200 до 5000, а в исключительных случаях даже до 7300 метров глубины, причем, однако, осадки этой зоны редко встречаются далее 250 км от ближайшего берега. Кроме преобладающих продуктов отложения механически взвешенного в воде материала, в состав континентального ила входят ещё отчасти приносимые ветром с суши тончайшие пылеобразные частицы вулканического или наземного происхождения, а также известковые частицы — остатки раковин морских организмов. Хотя вообще континентальный ил довольно однообразен, однако, и в нём удалось подметить несколько разновидностей; преобладающий голубой ил, тонкий осадок с запахом сероводорода, состоящий, главным образом, из зерен кварца, минерала глауконита, глинистых и известковых частиц; зелёный ил, ещё более богатый глауконитом, от которого и зависит, вероятно, его окраска, — наблюдается в областях наиболее медленного образования осадков, и наконец, красноватый ил, наименее распространенный, обязанный своей окраской значительному содержанию окиси железа в виде охры и лимонита.
Около островов вулканических и коралловых рифов за полосой песка следует вулканический и коралловый ил, представляющий результат дальнейшего истирания вулканического и кораллового песка.
Глубоководные отложения
С удалением от берега все возрастает содержание известковых остатков раковин плавающих в море организмов, и наоборот, уменьшается количество частиц материкового происхождения и таким образом наблюдается переход к глубоководным, собственно пелагическим отложениям, в образовании которых частицы береговых пород не принимают уже почти никакого участия. Пелагические осадки занимают самые глубокие и удаленные от суши области дна океанов и совсем отсутствуют даже в таких обширных внутренних морях, каково, например, Средиземное. Они слагаются исключительно из переносимых ветром мельчайших рыхлых вулканических продуктов и глинистых частиц, продуктов подводных вулканических извержений, метеорных или космических частиц, и, наконец, частиц известковых — остатков раковин и панцирей различных мелких морских организмов, проводящих жизнь в верхних слоях океана, а по смерти падающих на дно. Количество такого материала ничтожно и потому отложение пелагических осадков совершается весьма медленно; в наиболее удаленных от суши участках океанического дна находили почти на поверхности зубы некоторых видов акул, ныне вымерших, при чём эти зубы были покрыты толстой корой окиси марганца или включены в известково-железистые или марганцовые сростки, для образования которых требовались многие тысячелетия.
Различают две главные разновидности пелагических осадков: зоогеновый ил и красную глину глубоких мест океана. Зоогеновый ил представляет, по преимуществу, продукт органической жизни. Наиболее распространенная разность его —глобигериновый ил — молочно-белого, желтоватого, розоватого или коричневатого цвета. Состоит, главным образом, из мельчайших известковых раковин корненожек (глобигерин), с примесью глинистых частиц, рыхлых вулканических продуктов, космической пыли, небольшого количества остатков организмов с кремневым скелетом, а также своеобразной формы известковых стяжений кокколитов, рабдолитов и пр. От глобигеринового ила отличают птероподовый ил, в котором, с раковинами корненожек, встречаются ещё, в большом количестве, осколки раковин крылоногих моллюсков (птеропод). Корненожки не переносят близости берега и населяют поверхностные слои центральных частей океанов, преимущественно в теплых и умеренных широтах. Однако и в этих пределах глобигериновый ил встречается не везде, а только местами, на глубине, не превышающей 5100 метров. Объясняют это тем, что в нижних слоях океанов вода заключает в растворе сравнительно много углекислоты, а вода, подкисленная этой последней, легко растворяет углекислую известь раковин. Тонкие раковины корненожек опускаются, по смерти животного, крайне медленно на дно океана, подвергаются при этом растворению и не могут достигнуть больших глубин. Те же самые причины обусловливают и область распространения птероподового ила, с той только разницей, что раковины крылоногих, по-видимому, ещё легче поддаются растворению и потому могут скопляться ещё на меньшей глубине, — на границе с континентальным илом. Большей глубины могут достигать зато остатки пелагических организмов с кремневым скелетом, каковыми являются кремнистые водоросли диатомеи и снабженные кремневым панцирем инфузории-радиолярии. Но по сравнительной малочисленности этих организмов скопления их — радиоляриевый и диатомовый ил, имеют очень ограниченное распространение. Наиболее глубокие и удаленные от суши части океанического дна состоят почти исключительно из однообразной красноватой глины, представляющей мелкозернистый, весьма однородный осадок, обладающий значительною вязкостью. Микроскоп открывает в ней, кроме однородного глинистого цемента, мельчайшие частички вулканического стекла, пемзы и вулканических минералов, изредка скелеты кремневых организмов, а равно покрытые корой окиси железа, металлические шарики и шарики минерала бронзита. Из новообразований для красной глины характерны сростки минерала из группы цеолитов и конкреции окиси железа и марганца. Из остатков высших организмов довольно часто попадаются зубы акул и слуховые косточки китов. По месту нахождения исключается возможность образования красной глины из континентального материала, и потому большинство ученых допускает состав её главным образом из разложившихся продуктов вулканической деятельности, разносимых ветром над поверхностью океана.
Глубоководные отложения полярных морей
Все описанные выше, как
прибрежные, так и пелагические осадки
свойственны преимущественно
Трансформация отложений
Все описанные осадки, под влиянием происходящих в них гидрохимических процессов и громадного на них давления, изменяются. Галечник и гравий переходят в конгломерат, из песка иногда образуется песчаник, иловатые осадки переходят в глины и глинистые сланцы, а из зоогенового ила получаются разнообразные известняки и мергели. Такие изменившиеся осадки с течением веков, под влиянием колебаний земной коры, могут выступить из-под воды и обнажаться на земной поверхности. Между слоистыми осадочными породами земной поверхности встречаются аналоги всех современных глубоководных отложений. Не найдено пока только полного аналога красной глины из глубин океанов; это обстоятельство дает повод некоторым ученым предполагать, что современные океанические бассейны существовали на том же месте с самых ранних эпох истории земли. Обмен между сушей и морем происходил, по их мнению, лишь в известных пределах, захватывающих прибрежные и отчасти пелагические отложения.
Задание 4
Охарактеризуйте следующую форму дислокаций горных пород. Необходимо дать характеристику дислокации, привести схематический рисунок и оценить ее влияние на условия строительства различных сооружений.
Надвиг - разрывы взбросового строения, возникающие одновременно со складчатостью или накладывающиеся на складчатые структуры. Они характеризуются хрупким отрывом или вязким разрушением горных пород без заметных предварительных пластических деформаций, либо сопровождаются очень незначительными пластическими деформациями.
Рис. 1 Надвиг
АБВГ – плоскость надвига; АБ – линия простирания плоскости надвига; АГ – линия падения плоскости надвига; 1 – лежачее крыло надвига; 2 – висячее крыло надвига.
Рис. 2 Различные виды надвигов.
а – крутой; б – пологий;
в – горизонтальный; г – ныряющий.
У надвига есть плоскость надвига (поверхность сместителя) надвиговый или висячий бок или крыло и поднадвиговый или лежачий бок или крыло (рис. 1). Активным элементом надвига может быть и поднадвиговый бок, при относительной неподвижности висячего бока, и в таком случае разрыв будет называться поддвигом. Амплитуды смещений у надвига могут быть значительно больше, чем у взбросов, но в большинстве случаев они не превышают первые сотни метров.
По наклону поверхности разрыва выделяются четыре вида надвигов: крутые (с углом наклона сместителя более 45º), пологие (с углом наклона поверхности разрыва менее 45º), горизонтальные (с приблизительно горизонтальным расположением сместителя) и ныряющие, когда поверхность разрыва на отдельных участках наклонена в сторону видимого перемещения пород (рис. 2).
Рис. 3 Генетические разновидности надвигов в разрезах.
А – надвиг разлома; В – надвиг растяжения; С – надвиг скалывания в горизонтально залегающих пластах;
D – наложенный надвиг скалывания;
E – пластовый надвиг; F – эрозионный надвиг.
В некоторых
случаях применяется генетическ
Образование надвигов связывается со скалыванием по одному из направлений максимальных касательных напряжений (Тmax), развивающемся при пластических деформациях слоистых толщ, и в большинстве случаев надвиги ориентированы полого. Главные нормальные напряжения при образовании надвигов ориентированы так же, как и при формировании складок: сжимающее напряжение (σ1) действует горизонтально, промежуточное (σ2) перпендикулярно к плоскости (σ1–σ3) Надвиги преимущественно развиты в сильно сжатых наклонных или опрокинутых складках. Реже они осложняют строение плавных и пологих складок. В относительно однородных сминаемых в складки породах надвиги возникают в основном в замках и ориентированы параллельно осевым поверхностям. В неоднородных толщах пород они могут образовываться в крыльях складок по границам пластичных пород. В складчатых комплексах с запрокинутыми складками серии надвигов могут придавать структуре чешуйчатое строение – чешуйчатые надвиги. Надвиги широко развиты во всех складчатых областях мира.
Задание 5
1. Зная период
Т и амплитуду А колебаний
сейсмической волны, вычислить
сейсмическое ускорение a и коэффициент сейсмичности
К.
2. Подсчитать сейсмическую инерционную силу S (в Н) воздействующую на сооружение при землетрясении. Массу сооружения Р принимают равной 5500 т.
3. Используя
величину сейсмического
4. По данным о силе землетрясения уточнить расчетную балльность строительной площадки в районах сложенными: а) рыхлыми осадочными породами с глубиной залегания грунтовых вод до 5 м от поверхности земли; б) скальными породами (гранитами, гнейсами), прикрытыми маломощным слоем сухого элювия.
Номер варианта |
Период сейсмической волны Т, с |
Амплитуда колебаний сейсмической волны А, мм |
Сейсмическое ускорение a, мм/с2 |
Сила землетрясения, бал. |
Коэффициент сейсмичности Кs |
Инерционная сила S, кН |
8 |
1,75 |
70 |
|
8 |
0,09 |
4957.97 |
1.
мм/с2
2.
кН
3. Так как сейсмическое ускорение равно 901,45, то согласно шкале MSK, сила землятресения составит: 8 баллов.
Сейсмическое ускорение a, мм/с2 |
Сила землятресения Бал |
250-500 |
6 |
500-750 |
7 |
750-1000 |
8 |
1000-2000 |
9 |
2000-3000 |
10 |
4000-5000 |
11 |
5000-6000 |
12 |
4. а) учитывая
тот факт, что грунт состоит
из рыхлых осадочных пород
и уровень грунтовых вод
б) учитывая, строительная площадка основывается на скальных породах (гранитами, гнейсами), прикрытыми маломощным слоем сухого элювия, что говорит о слабом выветривании данных пород, в данном районе строительство зданий и сооружений возможно, учитывая бальность для данной условий 8
Задание 6
Определить коэффициент фильтрации массива водоносных песков по результатам откачки из одиночной совершенной скважины.
Номер варианта |
Мощность водоносного горизонта Н, м |
Дебит скважины Q, м3/сут |
Понижение уровня воды в скважине S, м |
Радиус влияния скважины R, м |
Радиус скважины r, м |
8 |
8 |
650 |
2 |
75 |
0,3 |
Решение:
м/сут.
Задание 7
Составить описание геологического процесса. При характеристике геологических процессов необходимо рассмотреть: причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах развития этих процессов, мероприятия по их предупреждению и борьбе с ними.
Сель (в гидрологии от «саиль» — «грязекаменный поток») — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, во время дождей, при интенсивном таянии снега и льда, а также при прорыве завальных озёр
Сель — нечто среднее между жидкой и твёрдой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1—3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25—30 км и с площадью водосбора до 50—100 км².
Основные виды селевых потоков: водно-каменные, водно-песчаные и водно-пылеватые; грязевые, грязекаменные или каменно-грязевые; водно-снежно-каменные.
Водно-каменный
сель – поток, в составе которого
преобладает крупнообломочный материал
(преимущественно крупные
Водно-песчаный и водно-пылеватый сель – поток, в котором преобладает песчаный и пылеватый материал. Возникает, в основном, в зоне лессовидных и песочных почв во время интенсивных ливней, смывающих огромное количество мелкозёма.

- Контрольная работе по «Оценка нематериальных активов и интеллектуальной собственности»
- Контрольная работ по английскому языку
- Контрольная работ по безопасности жизнедеятельности
- Контрольная работ по делопроизводству
- Контрольная работ по "Маржинальному анализу"
- Контрольная работ по "Статистике"
- Контрольная работ по "Теории вероятностей"
- Контрольная работа «Эконометрика»
- Контрольная работа экономика
- Контрольная работа "Экономика организации"
- Контрольная работа "Экономическая история"
- Контрольная работа "Экономическая теория"
- Контрольная работа "Экономической теории"
- Контрольная работ. «Внутренняя политика России в 1907-1914»