Контрольная работа по предмету Инженерная геология

Федеральное агентство  по образованию

Томский государственный архитектурно-строительный университет

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по предмету

Инженерная  геология

(вариант №4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                   Выполнил: Герасименко С.В.

 

                                                                              Проверил:___________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск-2011

 

Задание 1

Составить характеристики свойств минералов, взятых из табл. 1, и представить их в таблице, составленной по форме №1.

Согласно 4 варианту, необходимо описать следующие минералы: Кварц, Лабрадор.

 

Минерал	Кварц
Класс	Окислы
Химический состав	SiO2 (диоксид кремния)
Происхождение	Магматический жильный, метаморфический. Присутствует в осадочных породах
Цвет	Разнообразная окраска, вплоть до бесцветного. Бесцветный (горный хрусталь), молочно-белый, серый, золотисто-желтый (цитрин), коричневато-желтый, реже – розовый, коричневый, черный (морион), фиолетовый (аметист), светло-голубой, дымчатый зеленый (празем), синий (соколиный глаз), золотисто-коричневый (тигровый глаз)
Цвет черты	Белая
Блеск	На кристаллических плоскостях блеск стеклянный, на поверхности  излома — жирный.
Твердость	7,0 (хрупкий)
Спайность	Плохая (обычно отсутствует)
Излом	Неровный или раковистый
Реакция с HCl	Нет
Формы нахождения в природе	Удлиненные гексагональные кристаллы, могут быть дипирамидальны, двойники.
Устойчивость к выветриванию	Очень устойчив
Применение в строительстве	Кварц и кварцевые пески используются Для производства стекла, как формовочные пески при литье металлов Для изготовления бетона и штукатурок Как пьезооптическое сырье Для получения кварцевого стекла. В оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре (как пьезоэлектрик), в электронных приборах В стекольной и керамической промышленности (горный хрусталь и чистый кварцевый песок) В производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла.
Минерал	Лабрадор
Класс	Силикаты
Химический состав	Ab50An50
Происхождение	Важный породообразующий минерал магматических пород основного состава: габбро, базальтов, диабазов. Лабрадор пегматитового происхождения называется «лабрадор-анортозит».
Цвет	Белый, серый, бурый, синий, коричневый, зеленый, наблюдается яркая игра цветов — иризация в синих, красноватых или зеленых тонах
Цвет черты	Слабая, белая или бесцветная
Блеск	Стеклянный, жирный, перламутровый
Твердость	6 (хрупкий)
Спайность	Совершенная по базису, ясная по концевой грани и по призме
Излом	Раковистый или неровный
Реакция с HCl	Растворяется
Формы нахождения в природе	Кристаллы, сплошные кристаллические  массы, чаще встречается в виде плотных крупнозернистых агрегатов и перфорированных вкраплений
Устойчивость к выветриванию	Устойчив
Применение в строительстве	Иризирующие лабрадоры находят применение в качестве облицовочного материала для отделки фасадов и интерьеров домов, станций метрополитена, монументальных и мемориальных сооружений. Украинские лабрадориты применялись в отделке Мавзолея Ленина (над входом в Мавзолей установлена 60-тонная плита темного лабрадорита), станций московского и других метрополитенов и зданий; лабрадор украшает постаменты скульптурной группы "Рабочий и колхозница", памятники Юрию Долгорукому и первопечатнику Ивану Федорову, а также могилу Неизвестного солдата у Кремлевской стены.

 

 

Задание 2

Составить характеристики свойств горных пород, взятых из табл. 2 и представить их в таблице, составленной по форме № 2.

Согласно 4 варианту, необходимо описать следующие горные породы: габбро, песчаник, глина.

 

Порода	Габбро
Тип и группа по происхождению	Магматическая глубинная порода
Минералогический состав	Плагиоклаз –53,2 Кварц –0,58 Пироксен –33,3 Биотит – 0,8 Роговая обманка – 4,5 Титано – магнетит – 6,8
Структура	Мелко-, среднезернистая, без каверн и неоднородностей
Текстура	Массивная
Окраска	Черный, серый, темно-серый и темно-зеленый
Устойчивость к выветриванию	Высокая стойкость против выветривания
Форма залегания	Занимает по условиям залегания и структуре промежуточное положение между глубинными и излившимися породами
Применение в промышленности и  строительстве	для производства блочного дорожного камня (мостовая брусчатка, мозаичная шашка, поребрики) для производства ритуальных изделий в прецизионном машиностроении в строительстве как цокольный камень, частью на бут и щебень

 

Порода	Песчаник
Тип и группа по происхождению	Тип породы: Кварцевые и кварцсиликатные Относят к  Вулканогенно-осадочной  породе (обломочного происхождения). Бывают Кварцевые, Олигомиктовые, Полимиктовые
Минералогический состав	Подразделяются на кварцевые, полевошпатовые, глауконитовые. Состоит из зерен кварца, частично из полевых шпатов и в меньшем количестве из других породообразующих минералов и обломков пород (слюд, известняков, диабазов), из зёрен песка, сцементированных глинистым, карбонатным, кремнистым или другим материалом
Структура	Чешуйчатая, крупности зерен песчаники  подразделяются на тонко-, мелко-, средне-, крупно- и грубозернистые
Текстура	Слоистая, иногда массивная, реже пористая
Окраска	Однородная окраска, чаще всего серая с разными оттенками белый, серый, красный, коричневый, зеленоватый, желтоватый
Устойчивость к выветриванию	Не устойчив
Форма залегания	Весьма разнообразна. Докембрийские и палеозойские кварциты и кварцитовидные песчаники образуют обычно мощные пластовые тела. Среди молодых образований чаще развиты линзообразные и гнездообразные залежи песчаников
Применение в промышленности и  строительстве	В строительстве в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня различного назначения. Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма SiO2 выше 95 % используется для производства динаса, в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и др.

 

Порода	Глина
Тип и группа по происхождению	Тип породы: Кварцевые и кварцсиликатные Относят к  Механогенно-осадочной породе (тонкообломочная). Бывают Каолиновые, Гидрослюдистые, Монтмориллонитовые, Полиминеральные
Минералогический состав	В число окислов, составляющих глины, входят: глинозем А1203, кремнезем Si02, окись железа Fe203, окись кальция СаО, окись натрия Na20, окись магния MgO и окись калия К20 Минеральный состав изменчив, чаще каолинит гидрослюдистый, монмориллонит гидрослюдистый. В состав глин входят главным образом каолинит, монотермит, монтмориллонит, галлуазит, гидрослюды
Структура	Структура чистых глинистых пород  чешуйчатая, пелитовая. Неоднородные плохоотмученные  глины с примесью частиц песчаной и алевритовой размерности имеют  алевропелитовую, псаммопелитовую  структуру.
Текстура	Массивные неслоистые глины и разные типы слоистости. Слоистость обычно горизонтальная, реже волнистая, сплошная или прерывистая.
Окраска	Буроцветные, красноцветные, пестроцветные, белые, желтые, различных оттенков красного цвета
Устойчивость к выветриванию	Устойчивы к выветриванию
Форма залегания	Линзовидное залегание, плохая сортировка, перемежаются со слойками алеврита, тонкозернистого песка
Применение в промышленности и  строительстве	Красная глина используется как катализатор для тяжелой фракции нефти. Глина испoльзyeтcя для фильтpaции нeфти. Для пpоизвoдcтвa обычного cтpоитeльнoгo кирпича иcпользyют всем извеcтныe легкоплавкие песчанистые (тoщиe) глины, paзличныx цвeтoв. Также используется для производства цемента

 

 

Задание №3.

Объяснить условия образования отложений, взятых в соответствии с номером варианта из табл. 3. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

Согласно 4 варианту, необходимо описать следующие отложения: озерные

Озерными называются отложения, возникшие в озерном бассейне. Материал, из которого они формируются, поступает из рек, впадающих в озеро, а также за счет размыва берегов озерными волнами. Озерные отложения представлены преимущественно тонкозернистыми осадками, сапропелем и диатомитом в пресноводных озерах, карбонатами, сульфатами, хлоридами и глиной – в соленых.

Озерные отложения формируются  из  двух  основных  источников. 

1. Органогенные минеральные и органические отложения. Минеральные – образуются в озерах в результате накопления на дне их твердых скелетных частей организмов. Значительно шире распространены кремнистые озерные органогенные отложения — озерные трепела, или диатомиты весьма характерные для многих пресных озер областей с влажным умеренным климатом. Они представляют собой скопления мельчайших кремневых скорлупок одноклеточных диатомовых водорослей, населяющих толщу озерных вод. Еще более широко распространены в пресных озерах чисто органические осадки — гнилостные илы (сапропели, сапроколлы). Они образуются за счет отмирания мелких животных и растительных организмов, обитающих в озерных водах умеренного климата и после смерти падающих на дно. По мере накопления толщи озерных отложений полужидкий сапропель уплотняется и превращается в черно-коричневую плотную, но очень легкую породу с раковистым изломом - сапроколлу.
2. Вынос аллохтонного вещества (внешнего   по   отношению   к   озерной   системе). Обеспечивает  поступление  в  водоем  неорганических  частиц   и   некоторых органических веществ. Эти компоненты  образуют  свежие  донные  отложения  в форме крупных частиц в местах впадения рек в  озера.  Более  мелкие  частицы осаждаются в открытых акваториях  озер.  Дождливая погода увеличивает перенос наносов и эрозию, формируя толстый горизонт отложений крупнозернистой фракции. В сухой сезон в  осадках преобладает   органическое   вещество,   образующее   тонкий   темный   слой мелкозернистой фракции.
3. «Дождь» отмершего органического вещества из водных  масс  озера.  Озерные  отложения  становятся мелкозернистыми и   более   богатыми органическим веществом ближе к центральной части озера,  поскольку волнение на мелководье постоянно взмучивает озерные отложения.  Прибрежные  отложения -  обычно  более крупные фракции,  промытый   песок.   Однако   там,   где присутствуют водные растения, они снижают развитие волнового перемешивания, способствуя накоплению  мелкозернистых  органических  отложений с высоким содержанием органического вещества  вследствие  разложения  макрофитов   в естественных условиях.

Состав озерных отложений  подчинен климатической зональности. В областях с холодным климатом отлагается обломочный песчано-глинистый материал, иногда с ленточной слоистостью; в озёрах умеренного пояса вместе с обломочным материалом накапливаются железо ("бобовые" руды), кремнезём (диатомиты), карбонат кальция, органическое вещество (торф, сапропель и др.). В засушливых областях, где распространены солоновато-водные и солёные озёра, отлагаются карбонаты, галит, гипс, а в бессточных озёрах — доломитовые осадки, иногда сода. В пресных озерах умеренного пояса химическим и биохимическим путем нередко осаждаются окислы железа, выносимые грунтовыми и почвенными водами как продукты выветривания горных пород. Они образуют обычно округлые конкреционные образования типа оолитов или, как их иначе называют, бобовин. В озерах тропической зоны, где химическое выветривание более интенсивно могут возникать залежи алюминиевых руд, или бокситов, с бобовой текстурой. Железо оседает не только в озерах, но и в болотах (болотная руда), а иногда под дерном заболоченных лугов (дерновая руда). Здесь его осаждению в форме лимонита способствует растительность, вокруг корешков и стеблей которой часто образуются, наряду с бобовинами, железистые корочки.

 

 

Задание №4.

Охарактеризуйте одну из форм дислокаций горных пород, взятую в соответствии с номером варианта из табл. 4. Необходимо дать характеристику дислокации, привести схематический рисунок и оценить ее влияние на условия строительства различных сооружений.

Согласно 4 варианту, необходимо охарактеризовать антиклинальную складку и ее элементы.

Складчатыми, или пликативными, структурными формами называются складки слоистых, осадочных или эффузивных пород, происшедшие главным образом  в результате пластической деформации пород, под воздействием тектонических сил. Складки образуются также в неслоистых породах при определенных условиях деформации, описываемых ниже. 

Антиклинальной складкой (антиклиналью) называется изгиб слоев горных пород, обращенный выпуклостью вверх (рис. 1). Во внутренней части, т. е. в ядре антиклинальной складки залегают наиболее древние породы, что является ее отличительной особенностью. 

Рис. Антиклинальная складка: 1 - газ, 2 - нефть, 3 - песчаники, насыщенные водой, 4 - песчаники, 5 - известняки, 6-9 - глины различного состава

 
Элементы (составные части) складки: бока складки называются крыльями. Следует помнить, что у многих типов складок крыло складки одновременно принадлежит антиклинали и соседней с антиклиналью синклинали (рис. 2). Поэтому при описании элементов таких складок нельзя говорить о крыльях антиклиналей или о крыльях синклиналей в общем виде, а всегда следует указывать, о какой конкретно антиклинали или синклинали идет речь. Место перегиба слоев, образующих антиклинальную или синклинальную складку, называется замком, или килем складки. У антиклинальных складок замковая часть иногда называется сводом, или седлом. Линия, соединяющая точки перегиба слоя, называется осью, или шарниром складки. Проекция оси складки на горизонтальную плоскость называется линией простирания складки. Поверхность, в которой лежат осевые линии всех слоев, составляющих складку, называется осевой плоскостью, или осевой поверхностью складки (рис. 2)

Pис. Aнтиклиналь (a) и синклиналь (б); 1 - крыло складки; 2 - ядро складки

Форма складки зависит от того, как она образовалась. В синклинальной складке в ядре (центральной части) находятся породы более молодые, чем на ее крыльях. Можно представить себе, что горизонтальные слои прогнулись вниз при образовании такой складки. Антиклинальная складка, напротив, имеет в ядре более древние породы. Как бы испытав давление снизу, она изогнулась вверх. Размеры антиклинальных складок могут варьировать в широких пределах. Речная долина, сформированная вдоль осевой части антиклинальной складки, получила название антиклинальной долины; горный хребет, созданный антиклинальной складкой, получил название антиклинального хребта. Антиклинальная долина характеризуется тем, что на обоих её склонах пласты падают в сторону долины. Образование долин такого типа связано с тем, что свод антиклинали обычно испытывает растяжение и разбит зияющими трещинами, которые осваиваются линейной (речной) эрозией, создающей антиклинальные долины. Крупные антиклинальные складки – антиклинории – осложнены на крыльях рядом более мелких складок, иногда надвигами. Разновидностями антиклинальных складок являются диапировые складки и соляные купола. Их образование связано с присутствием в ядрах этих складок пластичных пород (глин, солей, гипса), которые, под действием огромного давления вышележащих пород, выжимаются и внедряются в эти породы, образуя пологий свод и крутые боковые поверхности.