- •Содержание Лекция 1. Введение. Общие сведения о Земле.
- •1.1. Инженерная геология (иг), ее задачи и содержание. Иг как наука о рациональном использовании и охране геологической среды
- •1.2.Общие сведения о Земле
- •Лекция 2. Минералы и горные породы. Процессы их образования, классификации, основные свойства.
- •2.1. Определения и основные сведения.
- •2.2. Магматические горные породы (мгп)
- •2.3.Осадочные горные породы (огп)
- •2.3.1. Обломочные огп
- •2.3.2. Глинистые огп
- •2.3.3. Химические и биохимические огп
- •2.4. Метаморфические горные породы (ммгп)
- •Лекция 3. Основы геохронологии. Эндогенные процессы.
- •3.1. Абсолютный и относительный возраст горных пород. Геохронологическая шкала.
- •3.2. Тектонические движения (тд) и дислокации.
- •3.3. Платформы и геосинклинали
- •3.4. Сейсмические явления – землетрясения
- •Лекция 4. Основы грунтоведения
- •4.1. Строительная классификация грунтов
- •4.2. Физические показатели, их использование в классификациях грунтов
- •4.3. Состав дисперсных грунтов
- •4.4. Структура и структурные связи. Природное и нарушенное состояния грунтов. Сжимаемость и прочность грунтов
- •Лекция 5. Подземные воды
- •5.1.Общие сведения и значение подземных вод (пв)
- •5.2. Физические свойства и химический состав пв
- •5.3. Виды пв по условиям залегания
- •5.4.Закономерности движения подземных вод
- •Лекция 6. Экзогенные процессы. Выветривание и элювий. Геологическая работа атмосферных вод
- •6.1. Выветривание, его виды
- •6.2. Кора выветривания и элювиальные отложения
- •6.3. Геологическая работа атмосферных вод
- •Лекция 7. Геологическая работа рек и аллювиальные отложения
- •Лекция 8. Геологическая деятельность морей, озер и болот
- •8.1. Геологическая деятельность морей и морские отложения
- •8.2. Озера и озерные отложения
- •8.3. Болота и болотные отложения. Строительная оценка болот
- •Лекция 9. Геологическая работа ледников и ледниковые отложения
- •Лекция 10.Геологическая работа ветра. Образование и свойства эоловых отложений. Человек как геологический фактор. Техногенные отложения.
- •10.1. Геологическая работа ветра и эоловые отложения
- •10.2. Геологическая деятельность человека. Техногенные отложения
- •Лекция 11. Геологические процессы, обусловленные действием поверхностных и подземных вод
- •Лекция 12. Геологические процессы, обусловленные действием силы тяжести
- •12.1. Обвалы
- •12.2. Осыпи
- •12.3. Оползни
- •12.4. Горное давление и сдвижение горных пород
- •13.1. Сезонное промерзание и морозное пучение грунтов
- •13.2. Вечная мерзлота. Общие сведения и классификации.
- •13.3. Геологические процессы и явления в области вечной мерзлоты
3.2. Тектонические движения (тд) и дислокации.
ТД разнообразны и классифицируются по ряду признаков:
- по времени проявления ТД подразделяются на древние (до палеогена), новейшие и современные, проявившиеся в исторический период.
- по скорости – медленные и быстрые (землетрясения);
- по преобладающему направлению – радиальные (вертикальные) и тангенциальные (горизонтальные); если первые были известны давно, то факт горизонтальных движений стал общепризнанным только в ХХ веке.
- по характеру движений – колебательные, складкообразующие и разрывообразующие.
Основным видом ТД являются колебательные, проявляющиеся практически везде. Они представляют собой очень медленные (несколько мм в год) поднятия и опускания отдельных участков ЗК, причем размеры этих участков могут меняться от нескольких до тысяч километров. Значение колебательных ТД очень велико, поскольку за длительные геологические периоды поднятия и опускания могут составить десятки и сотни метров, что приведет к изменению очертаний береговой линии и соответственно наступлению (трансгрессия) или отступлению моря (регрессия).
При изменении направленности движений меняется последовательность отложений: при отступлении моря в верхней части разреза оказываются прибрежные отложения гравия, гальки, конгломератов. При наступлении моря, наоборот, в верхней зоне такого трансгрессивного разреза залегают глинистые породы, известняки и др.
Далее, поднятие территории вызывает активизацию процессов денудации: реки углубляют русла, расчлененность поверхности и высота склонов растут, усиливается смещение пород на склонах, их снос. Опускание территории, напротив, способствует отложению осадков и накоплению отложений.
При проектировании сооружений на прибрежных территориях, в том числе участков железнодорожных линий, направленность и интенсивность ТД обязательно учитываются. Известны случаи разнонаправленных ТД по поперечному профилю долины реки, что затрудняет проектирование плотин, в особенности арочного типа. Наглядный пример практического значения ТД – длительное опускание суши в Голландии, что приводит к наступлению моря. Поэтому постоянно наращиваются защитные дамбы, достигшие уже высоты 15 метров. Другие примеры – изменение уровня Каспийского моря, Венеция и т.д.
Складко- и разрывообразующие ТД приводят к нарушениям первоначального залегания пород - дислокациям. К складкообразующим относятся дислокации без разрыва слоев: моноклиналь (наклон слоев) и складки - флексура, антиклиналь и синклиналь (рис.3.1). В последних выделяют ось складки, крылья и ядро – седло для антиклинали и мульду для синклинали.
По размерам, наклону оси, положению крыльев складки очень разнообразны. Важно, что складкообразование приводит к изменению не только положения форм залегания (слоев для ОГП), но и свойств пород. Например, в ядре антиклинали породы более трещиноваты, чем в ядре синклинали. В последнем следует ожидать большего обводнения пород.
Основные виды разрывных дислокаций – сбросы, взбросы, надвиги, сдвиги (рис.3.2). Во всех случаях смещения происходят вдоль поверхности разрыва – сместителя. Слои по обе его стороны называются крыльями. Крыло над сместителем – висячее; при сбросе оно опущено, при взбросе поднято по отношению к лежачему крылу под сместителем. Взброс по очень пологому сместителю называется надвигом. При сдвиге смещение происходит в горизонтальной плоскости.
Рис. 3.1. Складчатые дислокации:
а – моноклиналь; б – флексура; в – антиклиналь; г - синклиналь
Системы сбросов и взбросов образуют опускания пород – грабены, и поднятия – горсты. Грабены (при большой глубине образовавших их разломов называемые рифтами) часто образуют впадины озер (Байкал), узких морей (Красное море); горсты обычно представляют собой возвышенности – Саяны, Ангарский массив. Однако и горсты, и грабены могут быть перекрыты четвертичными отложениями и не обнаруживаться с поверхности. Такие дислокации встречаются, например, в Карелии; при этом перепад отметок кровли одинаковой скальной породы даже на отдельной строительной площадке может составлять 5-10 метров.
Рис. 3.2. Разрывные дислокации:
а – сброс; б – взброс; в – надвиг; г – грабен; д – горст;
1 – сместитель; 2 – лежачее крыло; 3 – висячее крыло
В зоне тектонического разрыва (разлома) происходит изменение первоначальных пород с возникновением новых ММГП – милонитов, тектонических брекчий. По разломам возможны прорывы подземных вод, в том числе термальных. Эти зоны облегчают распространение выветривания в глубину. Все это осложняет строительство подземных сооружений.
В условиях нарушенного залегания пород сложнее установление геологического строения; при этом необходимо характеризовать пространственное положение слоев, замеряя горным компасом углы их падения и азимуты простирания.