Екзаменаційний білет №3

1.Карст і суфозія.

2.Головні мінерали класу сульфідів.

3.Класифікація інтрузивних магматичних порід.

1.Карст і суфозія.

Карст — геологічна формація, яка формується в процесі розчинення чи вилуговування гірських порід поверхневими чи підземними водами і формування специфічного (поверхневого та підземного) рельєфу. Термін походить від назви вапнякового плато Карст, або Крас біля Трієсту у Словенії. Карстуванню легко піддаються такі породи: сіль, гіпс, вапняки, доломіти, крейда, мергель. В результаті карстових процесів утворюються такі форми рельєфу, як карри, лійки, улоговини, понори, шахти, печери, підземні ріки та джерела. У межах материків оголені і поховані карбонатні породи займають до 40 км², гіпс і ангідрити — бл. 7, кам. сіль до 4 млн км².

Виділяють поверхневий (голий) та покритий (похований) карст.

Поверхне́вий карст — форма рельєфу, що виникла в процесі карстування земної поверхні. Породи, що карстуються, лежать безпосередньо на поверхні, тому швидко розмиваються потоками вод від атмосферних опадів.

Форми рельєфу поверхневого карсту:

• лійка

• колодязь

• шахта

• карри

• каррові поля

• понори

Покритий карст (рос. покрытый карст, англ. covered karst, mantled karst; нім. bedeckter Karst m) — тип карсту, який розвивається в областях, де карстові відклади покриті товщею пухких утворень різного генезису. Карст з покривом елювію і ґрунту іноді називають карстом середньоєвропейського типу.

Форми рельєфу покритого карсту:

• печери

• підземні канали

• підземні порожнини

Умови розвитку карсту

Для розвитку карсту необхідні такі умови: 1. Наявність порід, що карстуються; 2. Достатня кількість опадів (в рідкому стані) чи підземних вод; 3. Можливість інфільтрації поверхневих вод в породи, що можуть карстуватися. Якщо розчинні породи покриваються водотривким шаром (наприклад глинами чи лесоподібними суглинками), то поверхневі води не можуть проникнути крізь них у нижчележачі шари; 4. Тріщинуватість порід, що можуть карстуватися — порода, що лежить суцільним пластом не буде розмиватися, а стане водотривким ложем для горизонту підземних вод.

Карстові явища у світі

Розчинення сульфатних порід і кам. солі може відбуватися в чистій воді, але наявність у воді розчиненої солі, що не має спільного йону з сіллю, яка створює розчинну породу, підвищує розчинність. Розвиток карсту відбувається під сукупним впливом поверхневих і підземних вод. Розчинення гірських порід часто супроводжується механіч. розмивом. Для поверхні площ розвитку карсту характерні дрібні борозни і поглиблення — карри, замкнені пониження (лійки, улоговини, природні колодязі і шахти, сліпі яри і долини), ніші в обривах. Найтиповіші — лійки (конічні, котло-, блюдцевидні або у вигляді ям неправильної форми) діаметром 1-200 м і глибиною 0,5-50 м. На дні лійок зустрічаються отвори — понори, які часто є початком шахт або колодязів, іноді глибиною більше 1000 м (макс. глибина 2148 м — печера Крубера, Абхазія). У закарстованих масивах утворюються різні підземні ходи, порожнини, печери, які часто розвиваються вздовж тріщин. Найбільша печера світу — Мамонтова з печерною системою Флінт-Рідж (США, Кентуккі) досягає 590 км сумарної довжини. Найбільша в Україні печера — гіпсова Оптимістична (Поділля) довж. близ. 214 км, найглибша — Солдатська (Крим), глиб. 540 м. З карстовими явищами зовні схожі явища псевдокарсту, які виникають у льоду і мерзлих ґрунтах (термокарст), в дрібноуламкових і пористих ґрунтах (кластокарст, глинистий, лесовий, механічний карст, суфозія, просадка). У їх розвитку основну роль відіграють інші, не типові для карсту фізичні процеси: танення льоду, механічний вплив рухомої води тощо. Карст ускладнює видобуток к.к., що залягають нижче або на рівні карстових порід.

Карст в Україні

В Україні карст поширений у Кримських горах, Карпатах, на Поділлі, Донбасі. Загалом карстові процеси розвиваються на 60% території України. В деяких областях України рівень ураження карстовими процесами сягає 60-100% території. При цьому характерними є явища карбонатного, сульфатного, соляного карсту. Особливу небезпеку викликають ділянки розвитку відкритого карсту (вирви, колодязі, провалля), що становить 27% від всієї площі карстоутворення. Найбільш розвинутий відкритий карст на території Волинської області на площі 594 км², Рівненської — 14 км².

Суфозія — процес винесення з ґрунтів дрібних мінеральних часток підземними водами.

Суфозія виникає в піщаних ґрунтах, а іноді і в супісках. Вона відбувається на схилах, куди виходять підземні води, на укосах земляних гребель і дамб, у піщаних основах бетонних гребель, у будівельних котлованах при відкритому водовідведенні, при відкачуванні води із свердловин та в інших подібних випадках.

У цьому процесі основне значення має механічне винесення, а невинесення речовини у вигляді розчину. Але є й хімічна суфозія.

Винесення мінеральних частинок пояснюється впливом на них фільтраційного тиску, який чисельно дорівнює гідравлічному градієнту. Інтенсивність суфозійного процесу залежить від ступеня неоднорідності зернового складу ґрунтів.

Чим вищий сту пінь неоднорідності, тим при менших гідравлічних градієнтах виникає суфозія. Щоб встановити критичний для даного ґрунту гідравлічний градієнт, при якому виникає суфозія, застосовують прилад системи В. М. Слав’янова .

Під час досліду воду через зразок ґрунту пропускають знизу вгору при різних значеннях гідравлічного гра дієнта. Поява в профільтрованій воді мінеральних частинок у змуленому стані вказує на процес суфозії, який почався. У цей час відмічають значення гідри лічного градієнта. Це буде критичний градієнт.

У деяких ґрунтах при певному значенні гідравлічного градієнта спочатку відбувається фільтрація води, при збільшенні градієнта — суфозія, а при подальшому збільшенні градієнта ґрунт розріджується, тобто переходить у пливунний стан.

Допустиме значення гідравлічного градієнта з точки зору виникнення суфозії можна визначити з допомогою графіка, запропонованого В. С. Істоміною, для випадків висхідного руху води.

Коли ґрунтові або інші підземні води виходять на схил, складений водопроникними ґрунтами, то можливе винесення мінеральних частинок, спочатку найдрібніших, а потім дрібних.

Після винесення цих частинок швидкість руху води зростає. Починається винесення більших частинок. У результаті на схилі утворюється ніша, і цілісність його порушується. Це може спричинити розвиток зсуву.

Аналогічні явища відбуваються при фільтрації води крізь тіло земляної греблі в бік нижнього нахилу.