ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МАРКШЕЙДЕРИИ, ГЕОЛОГИИ И ГЕОДЕЗИИ

А.Ф. ГОРОВОЙ

ГЕОЛОГИЯ

(конспект лекций)

г. Алчевск, 2005 г.

Оглавление

Стр.

Предисловие---------------------------------------------------------------------------5

Введение. Предмет. Место геологии среди других наук.

Подразделение геологии на самостоятельные дисциплины-----------------6

Краткий исторический очерк развития-------------------------------------------7

1 Общая характеристика Земли----------------------------------------------------9

1.1 Земля в Солнечной системе---------------------------------------------9

1.2 Форма и размеры, масса и плотность Земли------------------------12

1.3 Строение поверхности Земли------------------------------------------12

1.4 Внутренние геосферы и внешние оболочки Земли----------------13

1.5 Физические поля Земли--------------------------------------------------15

1.6 Химизм Земли--------------------------------------------------------------16

2 Основы минералогии----------------------------------------------------------------17

2.1 Формы минералов------------------------------------------------------17

2.2 Физические свойства минералов------------------------------------18

2.3 Классификация минералов-------------------------------------------20

3 Основы петрографии----------------------------------------------------------21

3.1 Магматические (изверженные) горные породы-----------------22

3.2 Осадочные горные породы------------------------------------------23

3.3 Метаморфические горные породы---------------------------------26

4 Определение времени в геологии. Геологическая шкала времени--29

4.1 Методы относительной геохронологии---------------------------29

4.2 Методы абсолютной геохронологии-------------------------------33

4.3 Геохронологическая таблица----------------------------------------33

4.4 Гипотезы возникновения жизни на Земле------------------------34

5 Эндогенные геологические процессы-------------------------------------35

5.1 Магматизм---------------------------------------------------------------35

5.2 Землетрясения----------------------------------------------------------38

5.3 Тектонические движения земной коры---------------------------40

5.4 Формы залегания пород----------------------------------------------41

6 Экзогенные геологические процессы--------------------------------------46

6.1 Виды выветривания--------------------------------------------------------46

6.2 Геологическая деятельность ветра--------------------------------------48

6.3 Геологическая деятельность атмосферных осадков----------------50

6.3 Геологическая деятельность рек----------------------------------------53

6.4 Геологическая деятельность озер и болот----------------------------56

7 Динамика развития земной коры--------------------------------------------59

7.1 Геотектонические модели развития земной коры-------------------59

7.2 Основные геоструктурные области земной коры-------------------59

7.3 Геотектонические гипотезы развития земной коры----------------61

8 Основы гидрогеологии------------------------------------------------------------62

8.1 Предмет и задачи гидрогеологии-------------------------------------62

8.2 Водные свойства горных пород---------------------------------------62

8.3 Виды воды в горных породах------------------------------------------63

8.4 Типы подземных вод-----------------------------------------------------64

8.5 Происхождение подземных вод---------------------------------------68

9 Основы динамики подземных вод----------------------------------------------68

9.1 Виды передвижения воды----------------------------------------------68

9.2 Гидравлический градиент----------------------------------------------69

9.3 Линейный закон фильтрации (закон Дарси)-----------------------70

9.4 Нелинейный закон фильтрации---------------------------------------70

9.5 Движение подземных вод к водозаборным сооружениям-------70

9.5.1 Грунтовый совершенный колодец------------------------------71

9.5.2 Водопоглощающий колодец--------------------------------------71

9.5.3 Артезианский совершенный колодец---------------------------71

9.6 Определение притока воды в шахту-----------------------------------72

9.6.1 Расчет водопритока по коэффициенту водообильности-----72

9.6.2 Расчет водопритока по водному балансу-----------------------72

9.6.3 Расчет водопритока по гидрогеологическим аналогиям----72

9.7 Условия обводнения месторождений----------------------------------73

9.8 Режим и запасы подземных вод-----------------------------------------73

9.9 Типы дренажных устройств----------------------------------------------74

9.10 Гидрогеологическая характеристика Донбасса--------------------79

10 Основы инженерной геологии---------------------------------------------------81

10.1 Предмет и задачи инженерной геологии----------------------------81

10.2 Горные породы как грунты--------------------------------------------82

10.3 Инженерно-геологические процессы--------------------------------83

10.3.1 Оползни------------------------------------------------------------83

10.3.2 Сели-----------------------------------------------------------------83

10.3.3 Карст----------------------------------------------------------------84

10.3.4 Суффозия----------------------------------------------------------84

10.3.5 Плывуны-----------------------------------------------------------84

10.3.6 Устойчивость и поведение пород----------------------------85

10.3.7 Динамические явления в горных выработках-------------85

11 Инженерно-геологическая характеристика Донбасса---------------------85

12 Общие сведения о полезных ископаемых------------------------------------87

12.1 Понятие о полезном ископаемом.

Промышленные кондиции--------------------------------------------87

12.2 Промышленное использование---------------------------------------88

12.3 Площади распространения---------------------------------------------88

12.4 Форма тел------------------------------------------------------------------90

12.5 Минеральный состав----------------------------------------------------95

12.6 Генетическая классификация месторождений--------------------96

13 Общие сведения об угле----------------------------------------------------------97

13.1 Роль угля в народном хозяйстве.

Запасы и использование углей---------------------------------------97

13.2 Угольный и нефтяной ряды каустобиолитов.

Генетическая классификация горючих ископаемых----------100

13.3 Ископаемый уголь-----------------------------------------------------101

13.4 Природные типы углей-----------------------------------------------102

13.5 Петрографический состав углей------------------------------------103

13.6 Свойства углей----------------------------------------------------------105

13.7 Полезные и токсичные микроэлементы в углях-----------------108

14. Качество углей--------------------------------------------------------------------109

14.1 Оценка петрографического состава---------------------------------110

14.2 Влажность и влагоемкость -------------------------------------------110

13.3 Зольность. «Соленые угли»-------------------------------------------111

14.4 Сернистость--------------------------------------------------------------112

14.5 Фосфор в углях----------------------------------------------------------112

14.6 Удельная теплота сгорания-------------------------------------------113

14.7 Элементный состав-----------------------------------------------------114

14.8 Летучие вещества-------------------------------------------------------115

14.9 Спекаемость--------------------------------------------------------------116

14.10 Коксуемость------------------------------------------------------------118

14.11 Выход смолы-----------------------------------------------------------118

14.12 Метаморфизм углей---------------------------------------------------119

14.13 Выветривание углей--------------------------------------------------122

15 Промышленная классификация и использование углей------------------123

15.1 Промышленная классификация углей------------------------------123

15.2 Промышленное использование углей------------------------------126

16 Горно-геологические явления при разработке угольных

месторождений---------------------------------------------------------------------132