
- •Вопрос 1. Предмет инженерной геологии. Основные сведения о Земле.
- •Вопрос 3. Породообразующие минералы. Типы классификаций. Виды минеральных агрегатов. Основные свойства минералов: форма кристаллов, цвет, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость по Моосу.
- •Вопрос 4. Классификация минералов по химическому составу. Оксиды, гидрооксиды, карбонаты. Строительная оценка минералов.
- •Классификация минералов по химическому составу. Сульфаты, галоиды, силикаты и алюмосиликаты. Строительная оценка минералов.
- •Магматические горные породы. Интрузивные и эффузивные магматические горные породы.
- •Типы структур и текстур. Классификация магматических горных пород.
- •Виды и свойства интрузивных магматических горных пород при изменении содержания SiO2.
- •9. Виды и свойства эффузивных магматических горных пород при изменении содержания SiO2.
- •10. Формы залегания интрузивных магматических тел. Блоки и отдельности. Строительная оценка интрузивных магматических горных пород.
- •11. Формы залегания эффузивных магматических тел. Предел прочности на одноосное сжатие и коэффициент выветрелости магматических горных пород. Строительная оценка эффузивных магматических пород.
- •12. Пирокластические магматические горные породы. Основные виды и их свойства.
- •13. Виды выветривания: физическое, химическое, биологическое. Природные факторы, способствующие выветриванию.
- •14. Осадочные горные породы. Обломочные осадочные горные породы. Классификация. Вода в обломочных породах.
- •Классификация по гранулометрическому (зерновому) составу
- •15. Законы движения воды в обломочных осадочных горных породах. Гидравлический градиент. Закон Дарси.
- •16. Гистограммы и кумулятивные кривые для обломочных пород. Коэффициенты неоднородности и формы обломков.
- •21. Глинистые осадочные горные породы. Классификация по содержанию глинистых частиц. Характерные влажности, число пластичности, показатель текучести. Виды консистенции.
- •22. Вода в глинистых осадочных горных породах. Свободная и связанная вода. Начальный гидравлический градиент. Электроосмос.
- •23. Свойства пластичных глинистых пород: тиксотропия, ползучесть, релаксация напряжений. Учет свойств глинистых пород в строительстве.
- •24. Отбор и анализ проб нескальных горных пород. Полевая лаборатория Литвинова.
- •29 Тектонические дислокационные процессы. Платформы. Виды разрывных дислокаций, их влияние на условия строительства.
- •30 Метаморфизм. Виды метаморфизма и метаморфических горных пород. Строительная оценка.
- •31 Региональный и контактовый метаморфизм. Виды исходных и соответствующих метаморфических пород.
- •32 Изохимический и метасоматический метаморфизм. Виды исходных и соответствующих метаморфических пород.
- •Денудационные процессы. Геологическая работа ветра. Формы рельефа. Виды отложений. Лессы.
- •Геологическая работа болот. Виды болот и болотных отложений. Зольность и степень разложения торфа. Полевое определение прочности торфа.
- •Особые геологические условия. Сейсмические явления. Виды сейсмических волн. Магнитуда, сейсмическое ускорение, коэффициент сейсмичности, инерционная сила. Опасные факторы при землетрясениях.
- •Просадочные явления. Лёссы. Борьба с просадочностью.
- •Плывунные явления. Опыт е.Д.Кадомского. Борьба с плывунностью.
- •Карстовые явления. Условия, способствующие карсту. Критерий м.М.Протодьяконова при оценке опасности обрушения свода карстовой полости.
15. Законы движения воды в обломочных осадочных горных породах. Гидравлический градиент. Закон Дарси.
Подземные воды могут передвигаться в горных породах как путем инфильтрации, так и путем фильтрации. При инфильтрации передвижение воды происходит при частичном заполнении пор воздухом или водяными парами. При фильтрации движение воды происходит при полном заполнении пор или трещин водой . Масса этой движущейся воды создает фильтрационный поток.
Фильтрационные потоки подземных вод различаются по характеру
движения и подчиняются двум законам. Если движение грунтового
потока в водоносных слоях (галечнике, песке, супеси, суглинки) имеет
параллельно-струйчатый или так называемый ламинарный характер,
то и он подчиняется закону Дарси. Ламинарный характер движения
воды наблюдается также в трещиноватых породах, но при скорости
движения не более 400 м/сут. При наличин крупных пустот и трещин
движение воды в породах носит вихревой или турбулентный характер,
но это наблюдается сравнительно редко. Это второй закон.
16. Гистограммы и кумулятивные кривые для обломочных пород. Коэффициенты неоднородности и формы обломков.
Коэф.
неоднородности
Коэф.
формы
,
где
– коэф. оокатанности
– коэф. сферичности
17. Основные физические характеристики обломочных осадочных горных пород. Определение плотности обломочных пород пенетрацией.
18. Цементированные обломочные осадочные горные породы. Виды природных цементов. Строительная оценка рыхлых и цементированных обломочных пород.
ЦОГП - это подвергшиеся цементации (за счет веществ, вмываемых в поры или выпавших в осадок из растворов) рыхлые обломочные породы.
К сцементированным обломочным ОГП относятся песчаники, конгломераты, брекчии, вулканические туфы и туффиты
Виды природных цементов в ООГП:
Кремнистые SiО2, SiO2*nH2O. Песчаники - песок, цементный кремнистым/железистым цементом, самый прочный.
Карбонатный - на основе CaCO3 - цемент. Кальцит
Сульфатные.
Железистые на лимоните Fe2O3*nH20.
Глинистые.
Основой алевролита является кварц, могут присутствовать также частицы полевого шпата, глинистых минералов, иногда присутствуют карбонаты и гидроксиды железа.
Конгломерат - сцементированные окатанные обломки.
Брекчия - сцементированные щебеночные обломки.
По структурно-текстурным признакам, то есть соотношениям между обломками породы и цементом, различают обломочные породы с базальным, поровым и контактовым цементом. При базальном цементе обломки не соприкасаются между собой, а погружены в массу цемента. Генетически он представляет собой образование, одновременное с зернами породы или представляющее продукт их замещения. Поровый цемент полностью или частично заполняет пустоты (поры) между контактирующими обломками, а контактовый развит лишь в местах соприкосновения зерен. Он может получиться, в частности, при выщелачивании порового цемента. Контактовый цемент менее прочен по сравнению с другими, что связано и с меньшим объемом цементирующего вещества. Цементы могут отличаться также по степени однородности, кристалличности и др.
Известняк — важнейший строительный материал, из него изготовляются облицовочные плиты, стеновые блоки, скульптурные и архитектурно-строительные изделия, щебень для производства бетона и асфальтобетона, железнодорожного балласта, оснований и покрытий автодорог фильтров гидросооружений, как бутовый камень для фундаментов, мощения откосов, бортов и пр. Слаботрещиноватый мягкий известняк часто распиливается на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные известняки) особенно ценны как строительный материал. Крепкие песчаники высокопрочные, малосжимаемы, слабоводопроницаемы
19. Химическое выветривание. Основные виды химических реакций, протекающих в горных породах.
Химическое выветривание выражается в разрушении горных пород путем растворения и изменения их состава. Наиболее активными химическими реагентами в этом процессе являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты. В породах кроме растворения протекают реакции обмена, замещения, окисления, гидратация и дегидратация. В ходе реакции гидролиза полевых шпатов, в граните образуются новые, вторичные глинистые минералы.
В ходе химических реакций образуются многие растворимые (хлориды, карбонаты, сульфаты) и нерастворимые минералы типа глинистых образований (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.). Простейшим видом химического выветривания является растворение в воде. Легко растворяются каменная соль, гипс, хуже – породы из группы карбонатов. Разрушительное действие оказывает процесс гидратации. Примером может служить переход ангидрита в гипс CaSO4 + 2Н2О = CaSO4 *2Н2О. Этот процесс сопровождается резким увеличением объема (до 50—60 %), что вызывает разрушительное давление гипса на окружающие породы. В присутствии воды происходит также окисление. Например, минерал пирит, который часто присутствует в различных породах, превращается в гидрат оксида железа с одновременным образованием серной кислоты, которая, в свою очередь, весьма разрушительно действует на многие минералы
При химическом выветривании значительное воздействие на породы оказывает вода, содержащая в своем составе углекислоту. В результате этого полевые шпаты превращаются в глинистые образования Интенсивность химического выветривания зависит от площади , воздействия воды и растворов, их температуры, а также степени : устойчивости минералов в отношении агентов выветривания. Наиболее устойчивыми являются минералы кварц, мусковит, корунд; менее устойчивы — кальцит, доломит и др. Интенсивности химического выветривания способствует дробление пород в результате механического выветривания. Наибольшее значение химическое выветривание имеет в условиях теплого и влажного климата.
20. Глинистые минералы. Свойства. Стадии изменения глинистого осадка при формировании глинистых пород.
Глинистые минералы — группа минералов, главным образом слоистых силикатов, входящих в состав глин в качестве основной составляющей.
Глинистые минералы являются продуктом выветривания преимущественно алюмосиликатов и силикатов магматических и метаморфических горных пород на дневной поверхности. В процессе выветривания глинистые минералы испытывают стадийные преобразования структуры и химического состава в зависимости от изменения физико-химических условий среды выветривания и седиментации.
Главные глинистые минералы — каолинит, монтмориллонит, серпентин, гидрослюды, хлориты. Характеризуются тонкодисперсностью (размер частиц в основном <0,01 мм), сорбционными свойствами, высокой ёмкостью катионного и анионного обмена (монтмориллонит), способностью набухать и удерживать воду, пластичностью и тугоплавкостью. Образование глинистых минералов в основном связано с выветриванием различных горных пород. Применяют в производстве керамики, в тч тонкой (фаянс, фарфор), кислотостойких и отбеливающих материалов, цемента, наполнителей, глинистых.
Стадия осадконакопления. Стуктурообразование начинается с агрегации (слипание) и коагуляции(взаимодействие частиц с образованием сплошной объемной структуры) в водной среде. В этой стадии образуются илы с ячеистой структурой.
Стадия диагенеза: уплотнение и дегидратация. Происходит уменьшение общей пористости, переход в более ближние коагуляционные контакты за счет гравитационного уплотнения, система переходит в пластичной системы с вязким деформированием, в конце ближний контакт сменяется на переходные и фазовые контакты. Для пород на этом этапе характерна анизотропия.
Стадия катагенеза: преобразование осадочных пород при повышенных давлениях и t при их погружении на глбину до 10км. В результате таких преобразований глинистые породы приобретают свойства твердых тел. Переходные контакты полностью преобразуются в фазовые. Прочная структура - аргиллит.
Стадия метагенеза: глубокое преобразование осадочных пород при их погружении в нижнюю часть земной коры до 15 км: микроструктура глинистых пород претерпевает сильное изменение под действием сильного давления, t, горячих газов и растворов. Происходит процесс перекристаллизации, замещение одних веществ на другие. превращение в скальную гп., характериующейся высокой прочностью на сжатие и упруго-хрупким характером разрушения, большой анизотропией деформационной и прочностных свойств.
Выглядит как-то так:
Суспензии - глинистый осадок (ил) - аргиллит(не размок) - глинистый сланец - филлит (слюдяной сланец)