Описание условий участка района реки Южный Буг

Структуры глинистых  пород пелитовые, алевро-пелитовые, псаммо-пелитовые. В зависимости от расположения и формы частиц, а также по ряду других признаков различают такие структуры: ориентированные, неориентированные.

Текстуры пород слоистые и неслоистые. Преобладают слоистые текстуры, чаще всего горизонтально-слоистые. Среди неслоистых различают пятнистые, сетчатые, конгломератовидные, брекчиевидные и др. Условия залегания глинистых пород весьма разнообразны. Это слои, пласты, линзы различной мощности и протяженности. В коре выветривания наблюдаются неправильные формы залегания.

Обломочные глины образуются в результате разрушения и переотложения  коры выветривания, а также осадочных  пород более древнего возраста. Образование  обломочных глин происходит в речных, озерно-болотных, лагунных и морских обстановках. Возможен и иной способ образования глинистых минералов – путем одновременного осаждения в водоемах суши и морях коллоидов глинозема и кремнезема и адсорбции ими из растворов катионов. [6]

Цвет глины определяется присутствием в ней следующих элементов: красная глина – калий, железо, зеленоватая – медь, двухвалентное железо, бурая – значительное содержание воды и окиси железа. Серый цвет глины объясняется присутствием каолина

Глина - один из древнейших строительных материалов, применяемых в строительстве. Свойство этого материала к затвердеванию в определенных условиях позволяет использовать его в различных целях при строительстве построек различного назначения – и жилых, и хозяйственных. Из глины делают несущие конструкции, на ней разводят раствор для кладки печей, ее используют как утеплитель, а также глиной штукатурят стены. [2]

Песок кварцевый с прослоями и линзами  кварцевого песчаника – Песчаник - обломочная горная порода, представляет собой сцементированный песок. Гранулометрический состав песчаника определяется путем подсчета зерен различной размерности в шлифах. Для песчаников характерна пористость.  Кварцевые песчаники обычно светлые, белые, редко темные. Цемент таких песчаников может быть кремнистым, глинистым, железистым и др. Кварцевый песчаник с содержанием кремнезёма выше 95% используется в качестве флюса при выплавке меди и никеля, для изготовления стекла и др. [6]

Каолин  белый и светло-серый -  глинистая порода, состоящая главным образом из минерала каолинита. В состав каолина входят полевые шпаты и кварц. В нем могут содержаться примеси неразложенной материнской породы, щелочи и окислы железа. Он обладает высокой огнеупорностью, пластичностью и сравнительно крупными размерами глинистых частиц. [1]

Образуется в  результате выветривания или гидротермального изменения слюдисто-полевошпатовых пород (гранитоидов, гнейсов, сланцев и т.п.), связанного с вулканизмом. Нужно различать каолин первичный или остаточный, который находится на месте своего образования, и вторичный или переотложенный. В первичном остаточном каолине можно обнаружить структуры материнской породы, содержащей первичные материалы. Такие каолины чаще всего встречаются на водораздельных плато.  В понижениях каолины залегают в виде гнезд или плащеобразно. Переотложенные каолины залегают линзами, гнездами, пластами среди песчаных отложений.

Природный каолин ограниченно  используют для производства полукислого  огнеупорного кирпича, строительной керамики, белого цемента; обычно его обогащают, удаляя вредные примеси (гидроксиды и сульфиды Fe и Ti), которые уменьшают белизну и огнеупорность. [3]

 Гранит - магматическая горная порода, богатая кремнезёмом (больше 65-75%). Одна из самых распространённых пород в земной коре. Гранит состоит из калиевого полевого шпата (ортоклаза, микроклина), кислого плагиоклаза (альбита, олигоклаза), кварца, а также слюды (биотита или мусковита), амфибола и редко пироксена.

Отдельным гранитным  массивам зачастую приписывается то магматическое, то метаморфическое, а  то и смешанное происхождение. Гранит может сформироваться также при метаморфизме, в результате процессов гранитизации различных пород. В результате медленного остывания под давлением вышележащей толщи земли эти породы хорошо выкристаллизовываются и имеют ярко выраженную полнокристаллическую, чаще всего гранобластовую структуру. Текстура гранита массивная с весьма незначительной пористостью, характеризующаяся нередко параллельным расположением минеральных компонентов. Породы залегают в виде штоков, батолитов, лакколитов,  образуют межформационные залежи в складчатых областях. Гранит это явнокристаллическая крупно-, средне- или мелкозернистая массивная изверженная порода, образовавшаяся в результате медленного остывания и затвердевания на большой глубине магматического расплава. [4]

По абсолютному размеру  минеральных зерен различают  структуры: гигантозернистую (больше 1 см), крупнозернистую (1,0-0,3 см), среднезернистую (0,3-0,1 см), мелкозернистую (0,1-0,01 см) и  тонкозернистую (менее 0,01 см).

По относительному размеру  зерен выделяют структуры: равномернозернистую и неравномернозернистую.  Неравномернозесристые структуры объединяют несколько разновидностей: порфировидные, порфировые и афировые. Основными типами структур являются массивная, пятнистая, пузыристая, миндалекаменная, флюидальная и пегматитовая. Макроскопически различима лишь пегматитовая структура. [5]

Размеры зерен сильно влияют на строительные свойства пород  гранита: чем мельче размеры зерен, тем выше прочностные характеристики и долговечность пород. Эти породы плотные, прочные, хорошо поддаются обработке и полировке. В современном строительстве гранит используется настолько широко, что его, без преувеличения, можно назвать универсальным материалом, который применяется, как при возведении зданий, так и при проведении отделочных фасадных работ, отделке станций метро, постройке арок, мостов, набережных. Очень часто его применяют при возведении заборов, при постройке дорог, парковых дорожек, лестниц, колонн, полов зала, в ландшафтном дизайне. Возможно его использование для изготовления монументов, каминов, столешниц, подоконников, предметов интерьера и т.д.

 

 

3. Основные инженерно-геологические характеристики и предельные значения основных показателей физико-механических свойств горных пород.

Показатели физических и механических свойств скальных и нескальных грунтов между собой довольно значительно разнятся, особенно физические. Характеристики физических свойств выражают физическое состояние грунтов (плотность, влажность и др.) и позволяют их классифицировать по типу, виду и разновидностям. Под механическими подразумевают такие свойства, которые появляются в грунтах под воздействием внешних усилий (давлении, удара).

Основными показателями физико-механических свойств и параметров пород, используемых в инженерных расчётах являются: сжимаемость и прочность. Сжимаемость горных пород определяет возможную осадку сооружения, а прочность связана с величиной нагрузки на основание сооружений. Устойчивость склонов тесно связана с прочностью слагающих их пород. [7]

Степень сжатия и уплотнения грунтов, и явления, происходящие в них при этом, зависят от вида и структурных особенностей грунтов. Сжатие раздельнозернистых грунтов (песок, гравий, щебёнка и т.п.), у которых внутренние структурные связи отсутствуют, зависит от степени их плотности, гранулометрического и минералогического состава и характера внешнего воздействия. При статическом давлении, обусловленном весом сооружений уплотнение раздельнозернистых грунтов будет вызываться перемещением отдельных зёрен относительно друг друга (чему препятствует трение, возникающее на поверхности перемещения зерен); это протекает сравнительно быстро и почти не зависимо от влажности, и при тех давлениях, которые практически передаются на грунты от веса возводимых сооружений, сжатие рассматриваемых грунтов сравнительно незначительное. Поэтому как основания сооружений раздельнозернистые грунты вполне удовлетворительны.

Сжимаемость горных пород определяется экспериментально коэффициентом уплотнения или величиной общей деформации «Е».

Прочность пород определяют испытанием пород на сдвиг или одноосное  сжатие. Известны и другие, косвенные  методы.

Устойчивость склонов тесно  связана с прочностью слагающих их пород. В массиве горных пород наиболее слабые разности будут определять прочность всего массива, даже если их толщина составляет всего насколько миллиметров. [8]

Основные показатели физико-механических свойств пород  представлены в таблице 3.1.

е – коэффициент пористости,

n - пористость,

f – коэффициент крепости,

γ – удельный вес,

с – сцепление,

R_сж – предел прочности при сжатии,

µ - коэффициент Пуассона,

ρ – плотность грунта,

ρ_s – плотность частиц грунта,

λ – коэффициент теплопроводности,

W – природная влажность,

L_L – консистенция,

φ – угол внутреннего  трения,

Е – модуль деформации.

 

 

 

 

4. Геохронологическая таблица пород представленных на разрезе.

В пределах исследуемого участка развиты отложения кайнозойской эратемы. 

Кайнозойская эратема (KZ)

На нашем разрезе она представлена палеогеновой и четвертичной системами.

Палеогеновая  система (Pg)

На рассматриваемом  участке она представлена средним (эоценом) и верхним (олигоценом) отделами.

Средний отдел(Pg₂)

Отдел характеризуется  горизонтальным залеганием входящих в него пород. В пределах нашего разреза он разделен на 4 яруса.

Ипрский ярус (Pg₂i) слагает белый и светло-серый каолин. Мощность яруса варьирует от 1 до 3 м. Толщу прорывает гранитная интрузия более молодого возраста. Наблюдается угловое несогласное залегание.

Лютетский ярус (Pg₂lt) представлен кварцевым песком с прослоями и линзами кварцевого песчаника. Мощность 3 м.

Ледский ярус (Pg₂ld) сложен глинами, от зеленовато-серой до красно бурой. Их мощность составляет 2,5 м.

Веммельский ярус (Pg₂v) вмещает песок мелкозернистый, кварцевый.  Мощность слоя изменяется от 1 до 2 м.

Верхний отдел (Pg₃)

Представлен интрузивной  магматической породой – гранитом. Мощность его меняется и составляет 2-5 м, а также латтофирским ярусом (Pg₃l), который сложен песком крупнозернистым с гравием. Мощность этого слоя варьирует от 0,5 до 1,5 м.

После наблюдается перерыв в осадконакоплении, на нашем разрезе отсутствуют неогеновые отложения.

 

 

Четвертичная  система(Q)

Отложения этой системы  несогласно залегают на палеогеновых породах и разделены поверхностью размыва – стратиграфическим  перерывом в осадконакоплении. Отмечается локальное несогласие разновозрастных толщ, они имеют различный наклон слоев. Система представлена современным отделом (голоценом) (Q₄) , который сложен лессами, мощность которых составляет 10-15 м.

Геохронологическая таблица  к разрезу приведена в таблице 4.1

 

5. Характер влияния процессов внутренней динамики Земли на горные породы и формирование рельефа.

Земная кора находится  в постоянном и непрерывном движении: землетрясения, складчатые и разрывные  нарушения, блоково-купольные поднятия, опускания и т.д. Эти движения и изменения лика земной коры происходят под действием внутренних, так называемых, тектонических сил Земли. Геологические тела, возникающие при тектонических движениях, несмотря на их значительное разнообразие, довольно приемлемо отражают главные движения земной коры: горизонтальные перемещения блоков земной коры; вертикальные колебательные движения в виде сопряженных во времени и пространстве поднятий и опусканий участков земной коры; складчатые деформации, поражающие практически все слоистые толщи земной коры, разрывные нарушения, расчленяющие земную кору на блоки различных размеров, включая мелкую трещиноватость, магматические и вулканические перемещения расплавленного материала, взрывных газов, водных и грязевых смесей; метаморфизм горных пород, возникающий в результате подъема глубинных флюидов и термических аномалий, что обусловлено тектоническими дислокациями и внедрением изверженных пород; сейсмические движения земной коры, землетрясения.

Перечисленные типы движений земной коры обычно взаимосвязаны между собой, нередко взаимообусловлены. Общим для них является изменение первоначальных условий залегания горных пород.

Процессы внутренней динамики Земли — это процессы, происходящие в недрах Земли за счет распада радиоактивных элементов, в результате вращения Земли и ее силы тяжести. Эти процессы могут быть обусловлены также изменением скорости вращения Земли и угла наклона оси вращения. Выявляется существенная роль космических факторов на активизацию внутренней динамики Земли.

К числу важных процессов внутренней динамики следует отнести тектонические явления, изменяющие первоначальные условия залегания горных пород.

Тектонические процессы в зависимости от формы проявления делятся на три типа: колебательные; складчатые; разрывные.