Отличительные особенности строения континентальной и океанической земной коры.

Одной из отличительных особенностей Земли является наличие на ее поверхности материковых массивов и океанических впадин. Строение земной коры под материками и океанами различается. Это различие сформировалось в результате вертикальных и горизонтальных движений земной коры. Материковая кора более толстая, чем океаническая. Многие ученые считают, что сначала на Земле образовалась кора только океанического типа. Затем, под влиянием внутренних процессов Земли, на поверхности образовались складки, сформировавшие горы и желоба. Постепенно толщина коры увеличивалась, и появились выступы материков. Большинство ученых считает, что материки двигаются вместе с литосферными плитами. Если посмотреть на западное побережье Африки и восточное побережье Южной Америки, то можно отметить, что они подходят друг к другу, как отдельные части целого. Считается, что миллионы лет назад на Земле был один материк — Пангея. Затем материк распался на части, которые стали перемещаться друг от друга.

Классификация экзогенных геологических процессов.

Экзогенные процессы - это процессы, происходящие под влиянием текучих вод (реки, ледники, сели), вечной мерзлоты, ветра. Экзогенные - геологические процессы, обусловленные внешними по отношению к Земле источниками энергии (преимущественно солнечное излучение) в сочетании с силой тяжести. Э.п. протекают на поверхности и в приповерхностной зоне земной коры в форме механического и физико-химического её взаимодействия с гидросферой и атмосферой. К ним относятся: выветривание, геологическая деятельность ветра (эоловые процессы, Дефляция), проточных поверхностных и подземных вод (Эрозия, Денудация), озёр и болот, вод морей и океанов (Абразия), ледников (Экзарация). Главные формы проявления Э.п. на поверхности Земли: разрушение горных пород и химическое преобразование слагающих их минералов (физическое, химическое, органическое выветривание); удаление и перенос разрыхлённых и растворимых продуктов разрушения горных пород водой, ветром и ледниками; отложение (аккумуляция) этих продуктов в виде осадков на суше или на дне водных бассейнов и постепенное их преобразование в осадочные горные породы (Седиментогенез, Диагенез, Катагенез). Э.п. в сочетании с эндогенными процессами участвуют в формировании рельефа Земли, в образовании толщ осадочных горных пород и связанных с ними месторождений полезных ископаемых. Так, например, в условиях проявления специфических процессов выветривания и осадконакопления образуются руды алюминия (бокситы), железа, никеля и др.; в результате селективного отложения минералов водными потоками формируются россыпи золота и алмазов; в условиях, благоприятствующих накоплению органические вещества и обогащенных им толщ осадочных горных пород, возникают горючие полезные ископаемые.

Все многообразие ЭГП объединено в семь групп, обусловленных:
1) климатическими и биологическими факторами; 2) энергией рельефа (силой тяжести); 3) поверхностными водами; 4) подземными водами; 5) действием ветра; 6) промерзанием и оттаиванием горных пород; 7) выработкой подземного пространства.
Классы выделяются по механизму воздействия основных агентов (условий); типы – по основным формам проявления ЭГП, а генетические виды отражают специфические особенности проявления процессов.

Текстуры осадочных пород

Основной критерий выделения текстур осадочных пород – слоистость (накопление осадка во время изменения материала в направлении, параллельном или перпендикулярном поверхности напластования). Слой (пласт) – это плоское геологическое тело, сложенное относительно однородной породой. Оно ограничено поверхностями напластования, расположенными сверху и снизу. Соответственно, слоистость характеризует перемещение в рамках поверхности наслоения.

Выделяются следующие типы слоистости:

1.Градационная (образуется в условиях достаточной глубины залегания породы под водой; формирование текстуры происходит при массовой подаче разнозернистого осадочного материала в верхние слои воды. При осаживании этого материала более крупные и тяжелые частицы оказываются на дне первыми; они формируют базальный слой градационной серии пород. Более мелкие частицы оседают выше). 2. Прослоевая (возникает в прослоях воды, отличных от основной водной массы. К таким прослоям относятся глинистые примазки или микрослоечки алеврита и песка в глине, а также микрослоечки планктонных форм). 3. Переслаивательная (возникает при определенной толщине прослоя; происходит переход от текстуры породы к текстуре толщи. Меняется окраска слоев. Так, например, темно-серые глины в породе могут чередоваться со светлыми песками.

Наиболее распространенные осадочные горные породы

Гравелиты. Это осадочные породы в виде сцементированного гравия. Они слагаются обломками различных пород или минералов, размер обломков в которых составляет в среднем 1-10 мм. В качестве цемента - карбонатный, карбонатно-глинистый или песчано-глинистый материал. Песчаные породы (псаммиты) образованы зернами размером 0,1-1,0 мм. В основном это пески (несцементированные скопления обломков) и песчаники (сцементированные обломки той же величины). В зависимости от размера обломков выделяются:

1) крупнозернистые (размером зерен от 0,5 до 1 мм); 2) среднезернистые (размером зерен от 0,25 до 0,5 мм);       3) мелкозернистые (размером зерен от 0,1 до 0,25 мм).

В породах количественно преобладает кварц. Помимо кварца, высоко содержание полевых шпатов, слюды, халцедона, глауконита и глинистых минералов. В качестве цемента – глинистый материал и кальцит; реже – доломит, опал, оксиды железа. В кварцевые песчаные породы преобладает кварц, в полимиктовых песках и песчаниках наибольший процент составляют зерна кварца, полевых шпатов, слюды и других минералов.

Основы инженерной геологии.

Объектом изучения инженерной геологии являются грунты – почвы и горные породы любого состава и генезиса, изучаемые как основания фундаментов различных инженерных сооружений, как среда и материал для их возведения, а также инженерно-геологические процессы и явления. Основными задачами всех выполняемых исследований являются изучение и оценка инженерно-геологических свойств горных пород (физических, механических, водных, коллоидно-химических и др.), т.е. свойств, которые определяют поведение горных пород при использовании их в качестве объектов инженерно-строительной деятельности.
Свойства грунтов определяют и условия ведения горных работ. В зависимости от прочности, трещиноватости, выветрелости, липкости грунтов выбирают технологию и способ ведения горных работ. Для оценки водопритоков в горные выработки, а также эффективности работы водопонижающих систем определяют фильтрационные свойства грунтов. Расчет устойчивости сводов подземных выработок проводится на основании показателей прочности грунтов на сдвиг и разрыв. Состав, структура (обусловлена характером внутренних связей, размером, формой, расположением и количественным соотношением основных структурных элементов) и текстура (совокупность признаков, характеризующих пространственное расположение структурных элементов грунта) определяют качество грунтов при их использовании.
При оценке грунтов, в связи с инженерной деятельностью, применяются различные классификации, среди которых важное значение имеет их общая инженерно- геологическая, разработанная группой ученых и принятая в 1957 г. Совещанием по инженерно-геологическим свойствам пород, которая базируется на основных физических свойствах грунтов, отношении к воде и главнейшим техническим показателям.

Инженерно-геологическая классификация грунтов.
На основании вышеперечисленных показателей грунты подразделяются на следующие группы:

а) скальные грунты - изверженные, метаморфические и осадочные с жесткой связью между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива. Прочность скальных грунтов высокая. Предел прочности на сжатие у магматических пород изменяется от 800 до 3500 кГс/см2. У метаморфических пород он колеблется от 400 до 2500 кГс/см2, у осадочных – от 200 до 1200 кГс/см2. При такой прочности от давления инженерных сооружений эти грунты не сжимаются. Водопроницаемость скальных грунтов зависит от степени их трещиноватости и пористости. Кроме прочности на сжатие к одним из основных свойств скальных грунтов относятся сопротивление их сдвигу и водопроницаемость. Водопроницаемость скальных грунтов зависит от степени их трещиноватости и пористости. Монолитные скальные породы практически водонепроницаемы.
б) полускальные грунты - также обладают жесткими структурными связями. К ним относятся трещиноватые и выветрелые скальные грунты, в основном осадочные и некоторые метаморфические горные породы. К практически нерастворимым полускальным грунтам относятся опоки, трепелы, диатомиты, алевролиты, аргиллиты, глинистые и некоторые сланцы. Растворимыми грунтами являются гипсы, ангидриты, трещиноватые известняки и доломиты, каменная соль, известковые туфы. Полускальные грунты достаточно прочны. Предел прочности на сжатие у них колеблется от 50 до 500 кГс/см2. У выветрелых, трещиноватых и закарстованных разновидностей он снижается до 20-25 кГс/см2. В направлении сланцеватости и слоистости прочность их также снижается. Водопроницаемость обусловлена первичной пористостью и вторичной трещиноватостью, кавернозностью, величина которой определяется главным образом размером трещин и карстовых пустот.
в) грунты с мягкими структурными связями. К таким грунтам относятся осадочные глинистые, пылеватые и смешанные породы (глины, суглинки, лёсс, супеси), илы. Свойства этих грунтов определяются их гранулометрическим и минеральным составом, структурой и текстурой. Пористость их обычно высокая до 50-60 %, но водопроницаемость либо незначительна, либо практически отсутствует. Характерной особенностью мягких грунтов является изменение свойств грунта в зависимости от влажности (набухание, пластичность, липкость, просадочность и др.).
г) грунты, не имеющие структурных связей. Эта группа представлена рыхлыми, несвязанными грунтами (гравий, галечник, дресва, щебень, различные пески). Прочность их обусловлена силами трения, пористостью, размерами, формой, составом обломков и уменьшается при увлажнении. При статических нагрузках слабо или практически несжимаемы. Рыхлые несвязные грунты не обладают пластичностью, но некоторые разновидности, насыщенные водой могут переходить в плывунное состояние. Обычно водопроницаемы, не влагоемки или слабовлагоемки, обладают капиллярными свойствами. Пористость их 35-40 % иногда 40-50 %, угол внутреннего трения 30?-35?.
д) искусственные грунты. Искусственные грунты – это грунты, сформировавшиеся в результате деятельности человека. Они подразделяются на культурные – сформировавшиеся на месте древних и современных поселений человека и техногенные образования. Последние возникли и формируются под действием инженерной деятельности человека (терриконы, грунты в теле дамб, насыпей, шлаковые отходы и др.). По составу они обычно связные или слабосвязные.
В заключение следует отметить, что грунты всех классов со временем могут изменяться под действием природных геологических факторов и деятельности человека. При этом свойства грунтов, как правило, ухудшаются.

Отличительные особенности строения континентальной и океанической земной коры.

Одной из отличительных особенностей Земли является наличие на ее поверхности материковых массивов и океанических впадин. Строение земной коры под материками и океанами различается. Это различие сформировалось в результате вертикальных и горизонтальных движений земной коры. Материковая кора более толстая, чем океаническая. Многие ученые считают, что сначала на Земле образовалась кора только океанического типа. Затем, под влиянием внутренних процессов Земли, на поверхности образовались складки, сформировавшие горы и желоба. Постепенно толщина коры увеличивалась, и появились выступы материков. Большинство ученых считает, что материки двигаются вместе с литосферными плитами. Если посмотреть на западное побережье Африки и восточное побережье Южной Америки, то можно отметить, что они подходят друг к другу, как отдельные части целого. Считается, что миллионы лет назад на Земле был один материк — Пангея. Затем материк распался на части, которые стали перемещаться друг от друга.