МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Кафедра «Инженерная экология»

П.А. ИГНАТОВ

ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ, ГИДРОГЕОЛОГИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО ДИСЦЕПЛИНЕ

«ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЭКОЛОГИЯ, ГИДРОГЕОЛОГИЯ»

Москва – 2009 г.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Кафедра «Инженерная экология»

П.А. ИГНАТОВ

ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ, ГИДРОГЕОЛОГИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Рекомендовано редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

для студентов специальности 28.02.02

«Почвоведение, экология, гидрогеология»

Москва – 2009 г.

УДК 551 (07)

П.А. Игнатов. Основы геологии, гидрогеологии и почвоведения. Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2009. – 127 с.

В учебном пособии приведена краткая характеристика наук о Земле, включая сведения по кристаллографии, минералогии, петрографии, геохимии, геофизическим наукам, тектонике, общей, исторической и структурной геологии, гидрогеологии и инженерной геологии, почвоведению. Изложены справочные данные по основным породообразующим и рудным минералам и горным породам. Сделан акцент на опасные геологические явления и процессы, особенно те из них, которые обуславливают более 50% аварийных ситуаций на железных дорогах.

Пособие предназначено для студентов и аспирантов МИИТа, а также широкого круга инженеров-экологов, включая инженеров, занимающихся проблемами безопасности на транспорте.

Рецензенты:

Доктор геолого-минералогических наук, профессор Российского государственного геологоразведочного университета В.В.Пендин Доктор технических наук, профессор кафедры Инженерной экологии МИИТ А.Ф.Демьяненко

© Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)

Содержание

Содержание 4

Введение 5

1. Науки о Земле 6

1.1. Науки о веществе 6

1.1.1. Сведения по кристаллографии 7

1.1.2. Свойства распространенных минералов 10

1.1.3. Cведения о горных породах 31

1.2. Задачи базовых геологических наук 42

1.3. Задачи геофизических наук 48

2. Основные понятия геохимии 52

2.1. Внутренние факторы миграции элементов 52

2.2. Внешние факторы миграции элементов 58

3. Эндогенные процессы 66

3.1. Источники внутренней энергии Земли 66

3.2. Представления об эндогенных процессах 67

3.3. Представления об образовании эндогенных месторождений полезных ископаемых 72

3.4. Опасные следствия эндогенных процессов 76

4. Экзогенные процессы 77

5. Основы гидрогеологии 88

5.1 Общие сведения 88

5.2. Понятия динамики подземных вод 91

5.3. Понятия гидрогеохимии 96

5.4. Техногенные нарушения подземных вод 98

6. Основы инженерной геологии 100

6.1. Типы грунтов 100

6.2. Общие физические свойства горных пород 101

6.3. Механические свойства горных пород 106

6.4. Опасные инженерно - геологические процессы и явления 110

7. Основы почвоведения 115

7.1. Состав почв 115

7.2. Строение почв 120

7.3. Типы почв 121

7.4. Деградация почв 128

Заключение 129

Литература 130

Введение

Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов практически незнакомых с основами геологических наук. Оно подготовлено на основе лекционных и практических занятий, проводимых в течение ряда лет на факультете Экологической безопасности Московского Государственного университета инженеров транспорта, бывшего МИИТа.

Учебный курс по государственному стандарту имеет название «Почвоведение, геология и гидрогеология». Автор посчитал более целесообразным и естественным расставить приоритеты в следующем порядке – геология, гидрогеология и почвоведение.

В процессе подготовки пособия автор столкнулся с очевидными трудностями изложения материала. Главная проблема заключалась в весьма широком круге вопросов и проблем, которые надо было охватить в данном пособии. Ее разрешение заключалось в выделении самых главных сущностей отдельных научных дисциплин. При этом автор старался не потерять глубины изложения понятий, отражающих сложнейшие природные геологические процессы и явления.

Во-вторых, это изобилие специальных терминов и понятий. По мере возможности внутри текста они разъяснены. Помимо этого, в ряде разделов имеются понятийные схемы, в которых обобщены главные сведения по тем или иным природным образованиям. Их автор создавал при подготовке лекционных электронных презентаций.

В-третьих, необходимо было излагать материал максимально кратко, учитывая использование данного пособия студентами при подготовке к зачетам. В какой мере это удалось, судить читателям.

По всем наукам приведены лишь основные понятия. С этих позиций данный курс имеет в большей мере ознакомительный характер. Однако приведенные сведения в качестве справочного материала необходимы для инженеров-экологов любых специальностей. Пособие также может представлять интерес в качестве вводных данных в области естественных наук для студентов негеологических специальностей.

Автор будет весьма благодарен всем заинтересованным лицам, прочитавшим данное пособие, в случае получения от них любых критических замечаний.