3. Понятие минерал, его роль в инженерной геологии. Приведите примеры.

Минералы - природные физико-химические соединения, возникающие при химических и физико-химических процессах, протекающих в земной коре.

Следует подчеркнуть, что в отличие от горных пород, минерал в любой точке своего объема характеризуется одной и той же химической формулой, что относится также к мономинеральным горным породам.

Наука, занимающаяся изучением горных пород, носит название петрография /от латинского petra (скала)/, а занимающаяся изучением минералов - минералогия. Основы современной минералогии заложены В.И.Вернадским, У.Бреггом, В.Гольдшмидтом, А.Е.Ферсманом и др.

В настоящее время известно более З000 минералов, но иногда встречается и большая цифра, что объясняется тем, что некоторые минералы имеют несколько названий. Так, разновидностями корунда являются рубин, сапфир, в свою очередь сапфир в зависимости от окраски может называться падпараджа, лейкосапфир, звездчатый сапфир.

Минералы в природе встречаются в трех агрегатных состояниях. Большинство находится в твердом состоянии (кварц, кальцит, биотит и пр.), другие в жидком состоянии (ртуть, вода, растворы солей, минералов и т.д.), а также в газообразном (воздух, инертные газы, пары).

В инженерной геологии изучение минералов и горных пород имеет сугубо практическое значение. Минералы образуют горные породы, либо сами являются основаниями, материалом и средой сооружений (в виде мономинеральных горных пород). Макроскопическому (визуальному) изучению минералов и горных пород посвящено настоящее пособие.

4. Роль речных долин в жизни человека.

Речные долины — это узкие, по сравнению со своей длиной, и большей частью извилистые понижения в земной поверхности, имеющие на всем протяжении уклон от верховий к устью и ступенчатые склоны. Особенностью речных долин является их транзитное развитие относительно климатических поясов и зон, и тектонических условий. То есть они существуют во всех климатических поясах и зонах (за исключением областей, покрытых льдом) и в различных структурных обстановках и часто переходят из одной зоны в другую. Реки являются главными переносчиками материала с суши в моря и океаны. Более 15 млрд τ наносов ежегодно они поставляют в моря и океаны. Речные долины и выполняющий их аллювий имеют большое теоретическое и практическое значение во многих областях геологии и геоморфологии, не говоря об их роли в жизни человека. Реки определяли основные места зарождения и развития цивилизаций. Энергия рек используется в гидростанциях. Речные долины являются вместилищем многих полезных ископаемых — строительных материалов, торфа, воды, россыпей золота, алмазов, хрусталя и многих других ценных минералов.

5. Породы из группы углистые и битуминозные. Их важнейшие представители (торф, каменный уголь, горные сланцы). Их строительные особенности, влияние на химический и биологический состав подземных вод, формирование патогенных зон.

Углистые породы – высокозольные углистые образования, которые залегают в основном в кровле буроугольного пласта. Их количество достигает 50 % от добываемого угля.

Битуминозные породы – горные породы, преимущественно осадочные, пористые, сланцеватые и трещиноватые, заключающие в себе органические вещества в виде битумов и пиробитумов.

Торф - органическая горная порода, образующаяся в резуль­тате отмирания и неполного распада болотных растений в условиях повышенного увлажнения при недостатке кислорода.

Торф как строительный материал имеет применение в гидротехническом и дорожном строительствах (приканальные дамбы, антифильтры, дорожные насыпи). Кроме того, широкое применение в строительстве зданий специального назначения имеют торфоизоляционные плиты и торфяные панели, производство которых предъявляет особенно строгие требования к сырью. Лучшим материалом считается сфагновый торф степенью разложения 5—12%. Видовой состав сфагновых мхов мало влияет на качество плит.

На заторфованных и заболоченных участках, понижение уровня подземных вод, ведет к разложению органического вещества в породах, это способствует увеличению содержания в воде азотосодержащих веществ и железа, выносимого из пород в результате обогащения воды органическими веществами и СО2.

Каменным углём называют осадочную породу, образующуюся при разложении остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Основные запасы каменного угля, добывающегося в настоящее время, образовались в период палеозоя, около 300-350 миллионов лет назад. Каменный уголь добывается уже несколько столетий и является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Используется в качестве твёрдого топлива.

В каменноугольной смоле содержатся до 11% фенолов, хорошо растворимых в воде, часть из которых в результате инфильтрации с поверхности угольных складов (отвалов), породных отвалов поступают в горизонты подземных вод.

Сланцы — разнообразные горные породы с параллельным (слоистым) расположением срастаний низко- или средне-температурных минералов (таких как хлорит, актинолит, серицит, серпентин, эпидот, мусковит, альбит, кварц, ставролит), входящих в их состав; в них часто сохраняются реликтовые структуры. Сланцы характеризуются сланцеватостью — способностью легко расщепляться на отдельные пластины. Относятся к терригенным или к метаморфическим горным породам.

В некоторых, например, в золенгофенских сланцах (плотных тонкозернистых породах, предположительно, образовавшихся в морских лагунах) обычно содержится множество ископаемых останков.

В строительстве применяется в качестве наружного отделочного материала, а также как верхний слой кровли (шифер).