2.Ведущие процессы и факторы образования осадочных месторождений.

Механические осадочные месторождения. Геоморфологические, фациально-тектонические условия их образования. Крупнообломочные (глыбы, валуны, галька, гравий и щебень), мелкообломочные (песок, алеврит) и тонкообломочные (глины) месторождения.??

Химические осадочные месторождения – Образовались в следствии кристалл промышл мин-ов в водной среде и выпадением их в осадок.

Биохимические осадочные месторождения – образов в рез-те крист мин-ов в водной среде с участием живых организмов. Роль организмов в образовании месторождений карбонатных пород: диатомитов, серы, фосфоритов. Примеры биохимических осадочных.

3.Классификация способов бурения скважин. От чего зависит их выбор?

По характеру разрушения породы, применяемые способы бурения делятся на: механические — буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая её, и немеханические — разрушение происходит без непосредственного контакта с породой источника воздействия на неё (термическое, взрывное и др.).

Механические способы бурения подразделяют на вращательные, ударные, вибрационный, задавливанием инструмента. При вращательном бурении порода разрушается за счёт вращения прижатого к забою инструмента (по типу породоразрушающ инструмента: коронка или долото; по типу двигателя: роторный, шпиндельный, винтовой, турбинный, электробуром). Ударные способы бурения разделяются на: ударное-поворотное (поворот инструмента производится в момент между ударами инструмента по забою); ударно-вращательное (удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту); вращательно-ударное (буровой инструмент находится под большим осевым давлением в постоянном контакте с породой и разрушает её за счёт вращательного движения по забою и периодически наносимых по нему ударов). Вибрационный –вибр+осевое усилие.

Немеханические способы. Гидродинамический (разрушается высоконапорной струёй жидкости). Термический (разрушается тепловым воздействием). Электрофизический(воздействием сил, возникающих в результате электрического разряда). Взрывоударный (под воздействием сил, возникающих в результате взрыва). Химический (под действием реагентов, вступающих с породой в химическую реакцию).

Разрушение пород забоя скважины производится по всей его площади (бурение сплошным забоем) или по кольцевому пространству с извлечением керна (колонковое бурение).

По способу удалению продуктов разрушения. С промывкой - продукты разрушения горных пород удаляются потоком промывочной жидкости. С продувкой - продукты разрушения горных пород удаляются потоком газа.

Выбор способа бурения зависит от цели, а также экономических и геологических факторов (категория пород по буримости, состав, св-ва, текстуры пород).

4.Характеристика полевых методов г/геол исследований. а) дистанционные методы наблюдений – съемки с искусственных спутников и орбитальных космических станций, аэрофотосъемка – используются при мелкомасштабном картировании и в региональных г/геол обобщениях б) геофизические методы – электроразведка, магниторазведка, сейсморазведка, гравиразведка, различные виды каротажа скважин – применяются на всех стадиях г/геол исследований. в) гидролог методы – наблюдения за водой поверхностных водотоков, если восполнение запасов связано с поверх водами закладываются гидрологические посты г) геоботанические методы, основаны на зависимости состава растительности от глубины залегания и минерализации грунтовых. д) геоморфологические методы, базируются на связях условий залеганий п.в с рельефом территорий, используется при г/геол съемках и поисках п.в. (на начальн этапах г/г исслед) е) режимные наблюдения ж)бурение скв и ОФР.

5) Важнейшие мероприятия по защите территории и сооружений от опасного воздействия геологических процессов. Все мероприятия по защите могут подразделятся на профилактические и капитальные. 1.Профилактические мероп-ия осущ-ся с целью предупреждения развития опасных явлений, с целью предупреждения нарушения равновесия в развитии геол. пр-сов. Капитальные мероп-ия - строит-во сооружений для непосредственной защиты от опасных пр-сов. Профилак. мероп-ми от подмыва и разрушения берегов.2.Капитальными мер-ми явл-ся строит-во сооружений и береговаых укреплений для непосредственной защиты берега от волноприбоя.При эрозии: 1) лесомелиоративные работы – лесонасаждения; 2) строит-во водоулавливающих, водоудерживающих и водорегулирующих сооружений. 3) укрепление участков активного развития размыва засыпкой промоин. Противоселевые мероп-ия: организация наблюдений и изучение селей,строит-во каналов и селеспусков, защитных и ограждающих сооружений. Защита лессовых пород от просадки: 1) Водозащитные - предохранение лессовых пород от замачивания (дренаж, отвод вод), 2), 3) Техническая мелиорация грунта (уплотнение).

Билет № 4

1.Горные породы и их основные типы. Горная порода – естественные ассоциации минералов определенного состава и строения ,сформированные в результате геологического процесса и залегающие в ЗК в виде самостоятельных тел. По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

В ЗК мгп образуют тела разнообразной формы и размеров, состав и строение которых зависит от химического состава исходной магмы и условий ее застывания, в основе классификации мгп лежит хим. состав. Прежде всего учитывается содержание оксида кремния SiO₂ . По содержанию оксида кремния выделяют 4-е группы кислотности мгп. Породы разделены на ультраосно́вные — SiO₂ в породе меньше 45 %, осно́вные — если содержание SiO₂ находится в диапазоне от 45 % до 54 %, средние — если от 54 до 65 % и кислые — содержание SiO₂ больше 65 %. В зависимости от условий в которых происходит застывание магмы, породы делят на две группы: глубинные или интрузивные, излившиеся или эффузивные, связанные с застывание магмы излившийся на поверхность ЗК. По глубине формирования породы делятся на три группы: породы кристаллизующиеся на глубине — абиссальные горные породы, например, гранит. Они образуются при медленном остывании магмы и обычно хорошо раскристаллизованны; гипабисальные горные породы образуются при застывании магмы на небольших глубинах, и часто имеют неравномернозернистые структуры (долерит). Вулканические горные породы формируются на земной поверхности или на дне океана (базальт, риолит, андезит).

Метаморфические гп образуются в результате преобразования магматических и осадочных гп. Основными факторами являются давление, температура и горячие или гидротермальные растворы, циркулирующие через гп. В зависимомти от преобладания одного из факторов выделяют типы метаморфизма: Региональный преобразованию подвержены огромные объемы ЗК, основные факторы давление и температура. Исходные породы сохраняют свой хим. состав при практически полном изменении минерального состава.( Амфиболиты, слюдяные сланцы) Контактовый проявляется на контакте магматического расплава или магмы с холодной вмещающей гп. Перекристаллизация минеральной массы. (роговик, мрамор). Динамометаморфизм, основным фактором является давление. Проявляется вблизи тектонических структур, главным образом разломов ЗК. Дроблению и деформации подвергаются не только сама порода, но и минералы. (Катаклазиты, Милониты). Метасомотоз процесс преобразования гп под воздействием горячих, гидротермальных растворов. Температуры этих растворов могут достигать нескольких сотен градусов, основными компанентами является вода, углекислота, азот, фтор, бор, сера. Происходит хим. реакция между раствором и компонентами породы. (скарны).

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески,алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки).

2) Основные принципы поисковых и разведочных работ. Геологоразведочный процесс, несмотря на большое разнообразие месторождений имеет в конечном итоге оду и ту же задачу – выявление и оценку запасов залегающих в недрах пи. В связи с этим, в основу поисков и разведки любого м-я могут быть заложены одни и те же принципы. Первую хар-ку принципов дали В.М. Крейтер и В.И. Бирюков в 1957 г., кот. выделили 5 принципов:

-пр. полноты исследования

-пр.последовательных приближений

-пр. равномерности

-пр. наименьших трудовых и материальных затрат

-пр. наименьших затрат времени

А.Б. Каждан выделил 3 принципа разведки:

Принцип последовательных приближений – изучение недр производится от общего к частному. При поисках и разведке пи оно начинается с выявления крупных рудоносных площадей и отбраковки прилегающих к ним неперспективных территорий. После этого производится более детальное изучение выявленных рудоносных площадей с последовательным выделением внутри них наиболее продуктивных структур и участков. Завершается процесс обнаружением и разведкой мпи с целью подсчета запасов минерального сырья и геолого-экономической оценки их значимости.

Принцип аналогии – важен и эффективен на ранних стадиях изучения месторож. Основан на том, что в однотипных месторожд., сформировавшихся в сходной геолог. обстановке проявляются черты сходства. Яв-ся методологической основой поисков и разведки МПИ.

Принцип выборочной детализации предусматривает сочетание геологоразведочных работ в объеме всего объекта изучения с выборочными, более детальными работами на отдельных участках. Важно правильно выбрать эталонные участки и обеспечить рациональное сочетание объемов общих и детализационных работ и оптимальную степень геологических наблюдений.

3)Понятие о констр.скважины. Особ-ти констр-ии скв.на воду. Скважина-полость, называемая горной выработкой,сооружаемая в массиве г.п.,имеющая цилиндр.форму и значит. протяженность при небольшом поперечном размере.Под конструкцией понимается схема строит-ва скв-ны с начальн.промежуточным и конечным диаметром,диаметром колонн обсадных труб и глубина их спуска,интервалы перфорации.Выбор конструкции зав.от технол.особ-тей способа бурения.При роторном бурении скорость проходки выше чем при ударно-канатном.

В наблюдательных скважинах фильтровая колонна одновременно является и эксплуатационной. Одноколонная конструкция не позволяет производить замену фильтра в случае его выхода из строя.

В глубоких скважинах промежуточную колонну можно устанавливать в виде хвостовика без вывода ее к устью, и, чтобы исключить переток пластовой воды в эксплуатационную колонну, на верхней части хвостовика устанавливают сальник. В глубоких скважинах, предназначенных для добычи промышленных и минеральных вод, используют схему, когда эксплуатацией колонна цементируется на всем интервале продуктивного пласта.

Скважины, сооружаемые установками с обратной промывкой, предусматривают установку в зоне продуктивного пласта гравийной обсыпки. Для исключения перетоков подземных вод по зазорам между обсадной колонной и стенками скважины предусматривается тампонаж цементным раствором. В разведочных скважинах в качестве тампонажного материала можно использовать жирную глину.

В разведочных гидрогеологических и поисковых скважинах обсадные колонны изолируют с помощью временного тампонажа или специальных пакеров — это позволяет извлекать обсадные трубы после испытания пластов. Все ликвидируемые скважины подлежат ликвидационному тампонажу.

Конструкцияскважиндолжнаотвечатьследующимтребованиям:

-обеспечиватьотборзапланированногообъема воды;

предотвращатьперетокиподземныхводпозатрубномупространству;обеспечиватьустойчивостьстенокскважиныотобрушенияипоглощения промывочнойжидкости;осуществлятьгидрогеологическоеопробование инаблюдения;иметьминимальнуюметаллоемкость;обеспечиватьпроведениеразличныхтехнологическихоперацийвскважине.

 1 — кондуктор; 2— эксплуатационная колонна;  3— муфта для соединения с бурильной колонной; — сальник; 5 — рабочая часть фильтра; 6—отстойник;   7— тампонажный камень; 8—водоносный пласт;   9— техническая  колонна;   10— перфорационные  каналы;   11 — гравий

4) Методы обработки результатов опытно-фильтрационных работ. Методы обработки опытных данных основаны на использовании аналитических решений в различных модификациях в соответствии с характером и полнотой полученной информации. Достоверность определения параметров определяется степенью соответствия выбранной для обработки опытных данных фильтрационной схемы реальным условиям фильтрации в процессе опыта. В зависимости то характера используемой опытной информации методы определения параметров условно делятся на две группы. Методы первой группы: используют данные того периода откачек, при котором закономерности изменения уровня в процессе опыта определяются только фильтрационными и емкостными свойствами опробуемого горизонта (влияние границ пласта в плане ив разрезе еще не сказывается). Методы второй группы используют информацию того периода, когда закономерности изменения уровней п.в во времени и в пространстве определяются не только фильтрационными и емкостными свойствами горизонта, но и условиями на его границах.

5) ИГ опробование, его содержание, виды и способы определения объема. ИГ опробование — комплексный метод, включ-ий м-ды установления объема и парам-ов сппин­фов, способы отбора образцов грунтов, который совместно с другими методами (горно-буровыми, специальными полевыми и лабораторными) обеспечивает получение информации о составе и свойствах горных пород. Вып-ся на всех этапах исследования. Опроб.включ.: м-ды установления объемов работ, параметров СППИНФа; отбор, упаковка, транспортировка и хранение образцов(ГОСТ), выполнение лабораторных или полевых исследований по изучению состава и свойств пород, получение и обработка результатов.В процессе инженерно-геологического опробования сначала тем или иным способом устанавливают число точек получения ин­формации, затем выбирают систему опробования (сппинф) и рас­считывают его параметры.При невозможности отобрать образец, опроб.пров.друг.спос.,напр.с использ. геофиз. методов.Методы определения объема опробования: Нормативный метод – метод по рекоменд. норматив.докум. Метод аналогий; Приближ.–статистич.;Метод доверительных пределов – точный,для однор.грунтов.

Билет 5

1) Основные процессы образования осадочных пород.

Осадочные горные породы – это продукты преобразования осадков, накопившихся на земной поверхности (на поверхности суши или дне водных бассейнов) в результате разрушения ранее существовавших пород при активном участии живых организмов, углекислоты, воды, кислорода и др. Выделяют 2 этапа: 1Этап формирования ос.п., связанный с погружением ос.бассейна; 2 Этап связанный с воздыманием (этап инверсионного развития ос.бассейна). 1этап- происходит погружение при растягивании з.к.и прогибание участков. На этом этапе происходит формирование ос. п. Первый этап – литогенез - это этап формирования осадочных пород. Стадии: a) гипергенез (выветривание) разрушение первичных п. и минералов и образование осадочного материала, осуществляется в самой верхней части з.к. На стадии гипергенеза образуется обломочный материал, истинные и коллоидные растворы, органические кислоты, сложные продукты биохимического происхождения. Факторы гипергенеза- воздушная, водная среда, твердые г.п, органический мир. б) транспортировка. Транспортировка осуществляется водными потоками, ветром ледниками, гравитационными силами и организмами. Отложения появляются там, где меняется скорость транспортировки, накопление - где меняются условия, происходит дифференциация материала, осуществляется процесс интеграции - смешение. Минералы окатываются и дифференцируются в зависимости от уд.веса. минералы с высоким удельным весом осаждаются; На путях транспортировки и последующего осаждения происходит как интеграция (смешение), так и дифференциация (рассортировка) материала. Осадочная дифференциация – это очень важный процесс в формировании осадочных пород, являющийся одной из главных причин многообразия осадочных пород и образовании часто мономинеральных пород и месторождений полезных ископаемых осадочного происхождения. в) седиментогенез - отложение продуктов разрушения и накопление рыхлого осадка. г) диагенез - уравновешивание (физико-химическое) сложной многокомпонентной системы - осадка. Происходит уплотнение осадка, отжимание воды, вода может остаться в виде пленочной, происходит уменьшение кислорода, постепенно крупная фауна исчезает. 2. Изменение осадочных п. - Эпигенез а) катагенез – стадия термобарического преобразования пород Т меняется от 0 до 200. Происходит еще большее уплотнение осадков, преобразование минералов, снижение воды и кислорода, глинистые минералы укрупняются. Фазы катагенеза: 1 протокатагенез Т 0 -60 ْ°С; 2 мезокатагенез Т 60 -120°С; 3 апокатагенез 120 -200°С. б) метагенез тоже стадия термобарического преобразования осадочных пород (Т до 374°С, выше уже метаморфизм) глинистые минералы переходят в гидрослюдистые, количество минералов с водой уменьшается они переходят в более совершенные сингонии. Эпигенез происходит уплотнение пород, повышение их удельного веса, изменение конфигурации обломков. Наложенный эпигенез под воздействием внешних флюидов фиксируется по неоднородным брекчиевым и брекчиевидным текстурам, по пятнистому, полосчатому, гнейсовидному перераспределению компонентов. Выражается в порообразовании, карбонатизации, цементации пор и трещин, сульфидизации, окремнении и битумизации.

2) Глубинность методов гидрогеохим. исследов. Глубинность методов определяется глубиной залегания подземных вод. То есть глубина исследований зависит от глубин, на которых формировались гидрогеохим. параметры данных вод. Соответсвенно в горно-складчатых областях этоглубина зоны трещиноватости (50-100 м)., а в структурах платформенного типа (артезиан. бассейны) до сотен метров. Г\х исследования необходимая часть любых ПИ. Если родники, глубина достигает нескольких сотен метров, может достигать километра.

Геохимические методы: по первичным ореолам рассеивания – глубинность методов зависит от глубины скважины; по вторичным ореолам – от глубины формирования ореолов (100 – 150 м); при аэрометодах глубинность может быть больше и достигать километра.

3) Типы и условия применения фильтров. Все фильтры делятся на следующие основные типы:1. Каркасно-стержневые: состоит из двух соединительных патрубков, металлических стержней и опорных поясов жесткости.Имеют большую скважность;2.Сетчатые: состоит из каркаса и фильтрующей сетки. Размеры ячейки сетки зависит размеров частиц пород водоносного горизота.;3.Гравийные: фильтрующая поверхность состоит из искусственно введеного гравия или крупного песка. а)опускные-устанавливаются в готовом виде;б)засыпные-путем засыпки или закачки гравия между каркасамии стенками скважины (обычно в глубоких-свыше 100 м скважины). 4.Блочные: из цилиндрических блоков, последовательно соединяемых и стягиваемых шнурами и болтами.Блоки-пористые цилиндры(гравий,щебень,связанные битумом, жидким стеклом,цементом). Обычно применяется в средне-тонкозернистых песках.

Водосодержащие породы	Рекомендуемые типы фильтров
Скальные и полускальные устойчивые	-
Скальные и полускальные неустойчивые, гравийно-галечниковые отложения с частицами крупностью 20-100 мм (более 50%)	Трубчатые фильтры с круглой и щелевой перфорацией, каркасно-стержневые фильтры
Гравий, гравелистый песок с частицами крупностью 1-10 мм, но с преобладающей крупностью 2-5 мм (более 50%)	Трубчатые и стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из проволоки или без нее. Трубчатые и стержневые каркасы с водоприемной поверхностью из проволоки или штампованного листа
Среднезернистые пески с частицами преобладающей крупностью 0,25-0,50 мм (более 50%)	Гравийно-обсыпные фильтры с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных фильтров
Мелкозернистые пески с частицами преобладающей крупностью 0,1-0,25 мм (более 50%)	Гравийно-обсыпные фильтры с уширенным контуром. Возможно применение двухслойных обсыпок и блочных фильтров
Пески различной зернистости при наличии устойчивой кровли	Бесфильтровые скважины

4) Зона аэрации и зона полн.насыщ. Зона аэрации - верхняя часть земной коры, расположенная выше уровня грунтовых вод. Верхняя граница распространения подз вод не совпадает с дневной поверхностью, а находиться несколько ниже последней, поэтому по характеру распределения подз вод выделяют зону аэрации и зону полного насыщения .Первая представляет собой буферный слой между атмосферой и подземной гидросферой, а вторая – подземную гидросферу. Через зону аэрации происходит вертикальное посачивание по свободным порам атмосферных осадков или поверхностных вод. Эта зона заполняется подз водами периодически и явл зоной неполного насыщения. Поры и пустоты зоны насыщения всегда заполнены водой. В нижней части зоны аэрации залегает горизонт капиллярной воды(зона капиллярного поднятия). Граница между зоной насыщения и зоной аэрации определяется положением местного базиса эрозии и закономерно углубляется от полюса к экватору. Через зону аэрации техногенные загрязнения поступают в водоносные горизонты, происходит засоление земель. Вырубка лесов, осушение заболоченных территорий, разработка п. и., создание водохранилищ- всё это изменяет характер зоны аэрации, её строение и свойства.

5) Методы определения сопротивления сдвигу г. п. и грунтов.Для глин.грунтов зависит от условий работы грунта в сооружении.Схемы испытаний грунтов на сдвиг различаются условиями предварит.подготовки гр-та и скор-тью сдвига.По хар-ки подготовки выдел-ют: 1)сдвиг образца грунта в естеств.состоянии без уплотн-ия;2)-//-предвар.уплотн-го разными нагрузками и срезанных при нагрузках уплотнения.3)-//-уплотненных одной нагрузкой,но срезанных при сильных нагрузках(сдвиг переуплотн.гркнта).По скорости различают: быстрые(чтобы влажность неизм-сь-недренированный),медленный(W,P приходит в равновесие с нагрузкой-дренированный). Строятся графики τ=σtgφ.φ-для нормально уплотненного грунта угол внутр.трения,σ-давление. Исследования на сдвиг опр-ют прочность-сопротивление разрушению.М-д плоского сдвига для любых г.п.-скальных,полускальных,рыхлых,несвязных и мягкосвязных.

Билет 6