Контрольная работа по «Инженерной геологии»

Задание №1

Гáббро (итал. gabbro)  — магматическая интрузивная горная порода основного состава.

Происхождение. Интрузивная горная порода. Часто встречается в расслоенных дифференцированных интрузивных комплексах, содержащих породы основного и ультраосновного состава. В офиолитовых комплексах образует тектонические пластины.

Распространены в различных районах Великобритании, в Северной Америке (в горах Адирондак) и вдоль побережья п-ова Лабрадор (Канада), в ЮАР, Франции, Шотландии (Великобритания) и др.; крупные массивы габбро известны на Урале, Кольском полуострове, в Закавказье, на Украине и др.

Минеральный состав. Плагиоклаз и моноклинный пироксен, иногда также содержатся оливин, ромбический пироксен, роговая обманка и кварц, в качестве акцессорных присутствуют апатит, ильменит, магнетит, сфен, иногда хромит. А также авгит.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупно- и среднезернистая без каверн и неоднородностей.

Текстура. Массивная, иногда пятнистая, полосчатая.

Окраска. Чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода.

Устойчивость к выветриванию. Высокая стойкость против выветривания

Применение в промышленности и строительстве. Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана. Часто применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит и для приготовления щебня и производства блочного дорожного камня (мостовая брусчатка, мозаичная шашка, поребрики). Также габбро очень часто используют в качестве надгробных сооружений (памятники, облицовка места захоронения). Чаще всего для этих целей используют габбро Украинских месторождений.

 

Мергель (нем. Mergel ) — осадочная камнеподобная горная порода смешанного глинисто-карбонатного состава: 50 — 75 % карбонат (кальцит, реже доломит), 25 — 50 % — нерастворимый остаток (SiO2 + R2O3). У обычных мергелей в нерастворимом осадке содержание кремнезёма превышает количество полуторных окислов не более чем в 4 раза.

По минеральному составу карбонатов мергели делятся на известковые и доломитовые. В зависимости от примесей различают кремнезёмистые, глауконитовые, песчанистые, слюдистые, битуминозные, углистые и т.д. Мергель, содержащий гипс, рассеянный или в виде желвачков, тонких пропластков и др., называется гипсовым (разновидности — гипсо-доломитовый и ангидрито-доломитовый мергель).

Происхождение. Смешанная осадочная горная порода. Форма залегания — слои, перемещающиеся со слоями глинистых или других карбонатных пород. Распространен в Донбассе (Амвросиевское месторождение), на Черноморском побережье Кавказа (р-н Новороссийска), в Крыму (внутренняя гряда Крымских гор). Встречаются среди отложений от верхнего протерозоя (Урал) до неогена (Кавказ), образуя крупные пластообразные залежи.

Образуется в результате одновременного осаждения карбонатного и глинистого материала в морских, лагунных и озерных бассейнах, как пресноводных, так и нормальной солености.

Структура. пелитовая, тонкозернистая (размер частиц менее 0,005 мм).

Текстура. слоистая, часто тонкослоистая,  сливная (илиплотная).

Цвет белый, светло-серый, желтоватый или зеленоватый, реже — темно-серый, буроватый или красноватый; иногда окраска пестрая, меняющаяся послойно.

Устойчивость к выветриванию. Не устойчив

Применение в промышленности и строительстве. Широко используются в цементной промышленности. Мергель используется как сырье для производства портландцемента. Наибольшую ценность представляют натуралы — мергели, пригодные для получения портландцемента без дополнительных добавок. Из общего количества месторождений карбонатных пород в CCCP, разведанных в качестве цементного сырья, 25% представлено мергелем. На мергеле работают Катав-Ивановский (Урал), Новороссийский и Амвросиевский (Донбасс) цементные заводы. Высококарбонатные мергели используются для производства щебня, обычно невысоких марок. Мергель гипсовый и его разновидности практической ценности не представляют.

 

Песо́к — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния). Природный песок — рыхлая смесь образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород. Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озёрными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Окраска. Варьируется от белого до почти черного, но чаще всего встречаются белый, серый, или с коричневатым оттенком.

Структура. Псаммитовая, мелко- и тонкозернистая крупностью 0,05—2 мм.

Текстура. Беспорядочная слоистая.

Минеральный состав. По составу обломков различают песчаники:

1. Мономиктовые (обломки одного минерала): Кварцевые, карбонатные и т.д.
2. Олигомиктовые (обломки нескольких минералов): кварц-полевошпатовые, мусковит-кварц- полевошпатовые и т.д.
3. Полимиктовые (обломки многих минералов), в т.ч.

• Аркозовые (преобладание светлоцветных минералов): кварц, полевые шпаты, мусковит, гранаты и т.д.

• Граувакковые (темноцветных не менее половины): кварц, полевые шпаты, биотит, амфиболы, пироксены и т.д.
• По наиболее характерному минералу: глауконитовые, слюдистые и т.д.

Происхождение. Осадочная горная порода механического происхождения. Образуется при разрушении от воздействия окружающей среды и от времени других горных пород, минералов и скелетов различных животных. То есть, по сути, преобразование одной или нескольких горных пород ведет к образованию другой породы, которая сохраняет некоторые свойства первоисточника и приобретает свои собственные характеристики. Песком именуют рыхлую породу из обломков размером от 0,1 до 1 мм. Существует несколько разновидностей песка, которые выделяют в зависимости от его местонахождения и способа добычи: карьерный строительный, карьерный мытый, речной, кварцевый, дюнный, барханный и т.п.

Устойчивость к выветриванию: Не устойчив

Применение в промышленно. Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Модуль крупности 2,2—2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того песок является основным компонентом при изготовлении стекла.

Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов), а также в процессах фильтрования и очистки воды.

Кварцевый песок используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.

 

Задание №2

Эоловые отложения

Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путём перекатывания, в зависимости от скорости ветра и размера частиц. Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда перемещаются на небольшой высоте. При уменьшении скорости ветра и других благоприятных условиях происходит отложение переносимого материала (аккумуляция) — образуются ветровые (эоловые) отложения. Современные эоловые отложения обозначают на картах eolQ4, в большинстве случаев это накопления песка и пыли.

Для строительства большое значение имеет закреплённость песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закреплённые (грядовые, бугристые) пески.

• Подвижные пески не закреплены корневой системой растений и под действием ветра легко перемещаются.
• Дюны образуются по берегам рек, морей в результате навевания песка ветром вокруг какого-нибудь препятствия (кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д.). Это холмовидные накопления песка высотой до 20-40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счёт перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Скорость движения дюн вглубь материка определяется силой господствующих в данной местности ветров и колеблется от 0,5-1 до 20-22 м/год. Дюны обычно образуют цепь холмов.
• Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественного одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы, поперечный профиль барханов асимметричен — наветренный склон пологий, его угол откоса не превышает 12º, подветренная сторона более крутая — угол откоса достигает 30-40º. Высота барханов в среднем достигает 60-70 м. В пустынях образуются целые барханные цепи. Барханы сложены весьма подвижными песком. Скорость их перемещения зависит от силы ветра, длительности его действия и величины бархана. Наиболее подвижны отдельностоящие барханы. Они могут перемещаться со скоростью от 5-6 до 50-70 м/год. Сложные сочетания барханов передвигаются с малой скоростью, почти незаметно для человека.

Подвижные пески опасны своим движением. Перемещаясь, они заносят поля, оазисы, каналы, дороги, здания, селения и даже города.

Строительство и эксплуатация зданий и сооружений требует постоянной борьбы с подвижными песками. Для этой цели применяют ряд методов:

1. Установку на пути движения песков щитов. Этот способ не всегда эффективен, особенно в районах, где ветер часто меняет своё направление. Иногда против выдувания песка щиты укладывают на землю.
2. Одним из главнейших способов борьбы является посадка растительности (кустарники, травы). Высаженные растения закрепляют своей корневой системой верхние слои песка.
3. Битумизация, цементация, глинизация и т. д. эти методы дорогостоящие и недолговечные.
4. Проектирование «безаккумуляционных» форм сооружений, которые облегчают пропуск движущегося песка, не давая ему возможности скапливаться в пределах сооружений.

Закреплённые пески распространены достаточно широко, особенно в районах полупустынь. Грядовые пески представляют собой вытянутые формы высотой 10-20 м; бугристые пески — неподвижные холмы (редко высотой более 10 м) с пологими склонами. Их движение остановлено растительным покровом.

В южных районах России широко распространены рыхлые, пористые горные породы, называемые лёсом. Лёссы - очень ценные почвообразующие породы, на них всегда формируются наиболее плодородные почвы. Однако лёссы легко размываются водой, поэтому в области их распространения часто возникают овраги. Их можно встретить возле Москвы, Омска, Иркутска и Якутска.

Пылеватые накопления встречаются за пределами пустынь. Современные пыльные бури образуют рыхлые наносы, которые через некоторое время размываются атмосферными водами. Пылеватые накопления более древнего возраста приняли участие в формировании лёссовых образований. Мощность лёссовых отложений колеблется от 1-2 до 100 м и более. Породы эти как основания зданий и сооружений обладают специфическими строительными свойствами.