Министерство образования
и науки Российской Федерации
НОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ «ВТУ»
РЕФЕРАТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ИНЖЕНЕРНАЯ
ГЕОЛОГИЯ»
«ВЕТРОВАЯ
ЭРОЗИЯ. МИНЕРАЛ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОРОД.
ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТОВ.»
| |
|
Студента группыБССТ 1/3- 12
Направление «Строительство»
Атанова Юлия Юлаевна
Преподаватель
Алексеев Вячеслав Леонидович |
Оренбург 2014 г.
Содержание
1.Чем
отличается выветривание горных
пород от ветровой эрозии……………………3
2.Что такое минерал? Названия
минералов, по каким свойствам
они отличаются…...5
3.Поясните смысл терминов
аллювиальные, делювиальные, элювиальные
(применительно к происхождению пород)……………………………………………….6
4.В чем отличия по
составу таких пород, как глина,
суглинок и супесь……………….8
5.Что такое влажность
грунтов………………………………………………………….10
1.Чем отличается
выветривание горных пород от
ветровой эрозии.
Выветривание
горных пород - это процесс разрушения и химического
изменения горных пород под влиянием температуры,
химического и механического воздействия
на них атмосферы, воды и организмов.
Различают три типа выветривания: физическое,
химическое, биологическое.
Физическое выветривание -
это процесс механического раздробления
горных пород без изменения химического
состава образующих их минералов.
Физическое выветривание активно протекает
при больших колебаниях суточных и сезонных
температур, например в жарких пустынях,
где поверхность почвы иногда нагревается
до 60 - 70°С, а ночью охлаждается почти до
0°С. Процесс разрушения усиливается при
конденсации и замерзании воды в трещинах
горных пород, поскольку, замерзая, вода
расширяется на своего объема и с огромной
силой давит на стенки. В сухом климате
аналогичную роль играют соли, кристаллизующиеся
в трещинах горных пород.
Химическое выветривание -
это процесс химического изменения горных
пород и минералов и образования новых,
более простых соединений в результате
реакций растворения, гидролиза, гидратации
и окисления.
Важнейшими факторами химического выветривания
являются вода, углекислый газ и кислород.
Вода выступает в роли активного растворителя
горных пород и минералов, а растворенный
в воде углекислый газ усиливает разрушающее
действие воды.
С деятельностью воды связана также гидратация
- химический процесс присоединения воды
к минералам. В результате реакции происходит
разрушение поверхности минералов, что
в свою очередь усиливает их взаимодействие
с окружающим водным раствором, газами
и другими факторами выветривания.
В результате химического выветривания
изменяется физическое состояние минералов,
разрушается их кристаллическая решетка.
Порода обогащается новыми (вторичными)
минералами и приобретает такие свойства,
как связность, влагоемкость, способность
к поглощению и др.
Биологическое выветривание - это
процесс химического разрушения и химического
изменения горных пород и минералов под
влиянием организмов и продуктов их жизнедеятельности.
При биологическом выветривании организмы
извлекают из породы необходимые для построения
своего тела минеральные вещества и аккумулируют
их в поверхностном горизонте породы,
создавая условия для формирования почвы.
Корни растений и микроорганизмы выделяют
во внешнюю среду углекислый газ и различные
кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную,
плавиковую, азотную, серную и др.), которые
разрушают минералы и усиливают процесс
выветривания.
Большая роль в биологическом выветривании
монолитных пород принадлежит лишайникам,
которые разрушают породы как химически,
выделяя углекислоту и кислоты, так и механически,
проникая гифами внутрь минералов и трещин
горных пород.
Ветровая эрозия (дефляция), её виды
Ветер - движение воздушных масс в приземном
слое с различной скоростью. Ветер, контактируя
с поверхностью почвы, вызывает её разрушение
и перенос образовавшегося мелкозема
на разные расстояния. Процесс переноса
и аккумуляции песчаных частиц называется
дефляцией. В результате формируются эоловые
отложения. Дефляция развивается на открытых
пространствах, где поверхность почвы
не защищена кустарниково-травянистой,
или лесной растительностью. Процесс переноса
и аккумуляции глинистых частиц принято
называть термином - ветровая эрозия.
Ветровая эрозия-это разрушающее
действие ветра: развевание песков, лесов,
вспаханных почв, возбуждение пыльных
бурь, шлифовка скал, камней, строений,
механизмов несомыми твердыми частицами,
поднятыми силой ветра. Ветровая эрозия
незакрепленных почв может происходить
в любое время года и при любой силе ветра.
Ветровая эрозия бывает повседневной
и заключается в постепенном перевевании
высохших плодородных частиц, обнажении
корней растений, а также кратковременной
- в виде пыльных ( черных) бурь, возникающих
при сильных ветрах, смерчах, ураганах.
Ветровую эрозию подразделяют на местную
эрозию и пыльные бури. Местная эрозия
проявляется локально, на отдельных полях
или участках, причем чаще на ветроударных
склонах. Пыльные бури охватывают значительные
территории - сотни и тысячи гектаров.
Ветровая эрозия, или дефляция, наблюдается
как на легких, так и на тяжелых карбонатных
почвах при высоких скоростях ветра, низкой
влажности почв и невысокой относительной
влажности воздуха. Поэтому она преимущественно
возникает в засушливых степных районах
страны. Распашка легких почв, их рыхление
особенно опасны весной, когда они лишены
защитного зеленого покрова, что делает
их уязвимыми к дефляции. Ветровая эрозия
характеризуется выносом ветром наиболее
мелких частей. Ветровой эрозии способствует
уничтожение растительности на территориях
с недостаточной влажностью, сильными
ветрами, непрерывным выпасом скота.
2.Что такое
минерал? Названия минералов, по
каким свойствам они отличаются
Минералогия (от минерал и ...логия),
наука о природных химических соединениях
— минералах, их составе, свойствах, особенностях
и закономерностях физического строения
(структуры), а также об условиях образования
и изменения в природе. Главная задача
Минералогии — создание научных основ
для поисков и оценки месторождений полезных
ископаемых, их обогащения для практического
использования в народном хозяйстве.
Минерал — это вещество,
которое входит в состав земной коры и
имеет неорганическую основу. Иногда нефть,
уголь и известняк называют минералами,
но так как они произошли от растений и
животных, живших на Земле очень давно,
то их нельзя отнести к минералам.
Минералы обычно делят
на две группы: металлические и неметаллические.К
металлическим относятся красный железняк
(железо), медная руда, бокситы (алюминий).
К неметаллическим — кварц, асбест, кальциты.
Минералы обычно встречаются в виде кристаллов.
Минералы и скальные породы легко спутать,
но между ними существует разница. Минерал
имеет определенное строение. Его химический
состав постоянен независимо от места
залегания.
Минерал, обнаруженный
в любой точке земного шара, будет иметь
тот же блеск, твердость (прочность) и другие
характеристики. Скальные породы состоят
из различных минералов. Например, гранит
состоит из кварца, полевого шпата, слюды
и других минералов. Но гранит, найденный
в одном месте, может содержать различные
объемы этих минералов по сравнению с
гранитом, добываемым в другом районе.Минералы
добывают в различных местах. Их можно
обнаружить и в горных породах, в песках.
Они имеют различную структуру. Многие
минералы превратились в кристаллы или
затвердели много лет назад из горячей
массы, называемой «магмой». Алмазы, слюда
и полевой шпат — эти минералы образовались
из магмы. Некоторые минералы из-за своей
красоты и редкости обладают высокой стоимостью.
Их называют «драгоценные камни». Среди
них алмазы, гранаты, топазы и другие. Другие
минералы распространены повсеместно.
Наиболее известен кварц. Известно около
200 разновидностей кварца, который распространен
практически во всех частях земного шара.
К минералам
следует относить природные химически
и структурно однородные образования,
являющиеся состовными частями других
космических тел - Луны, планет, метиоритов.
Различные
синтетические продукты, близкие по свойствам,
составу и структуре к минералам, называются
искусственными минералами.
Названия минералов даются по
характерным физическим свойствам,
по химическому составу или
по месту, где они были впервые
обнаружены. Многие минералы названы
в честь ученых, открывших или
описавших их.
Самый распространённый в природе
класс минералов - Силикаты (не менее
75%). Самыми распространенными в
земной коре минералами являются
Полевые шпаты и Кварц, на долю
которых приходится 55% и 12% соответственно.
Минералы, присутствие которых является
преобладающим в составе горных
пород, называются породообразующими.
Минералы,
присутствующие в горных породах, как
примеси, называются акцессорные.
3.Поясните смысл
терминов аллювиальные, делювиальные,
элювиальные (применительно к происхождению
пород)
Приведем
краткое описание некоторых основных
генетических типов осадочных пород.
Элювий (элювиальные
отложения) - продукты выветривания горных
пород, оставшиеся на месте своего образования.
В качестве почвообразующих чаще всего
служат элювиальные образования коренных
(дочетвертичных по возрасту) пород: известняков,
мергелей, опок, глин, песчаников и др.
Породы этой группы отличаются значительной
уплотненностью, большим разнообразием
минералогического и химического состава,
нередко содержат простые соли и органические
вещества.
Делювий (делювиальные
отложения) - отложения, возникающие в
результате накопления смытых со склонов
дождевыми и талыми водами рыхлых продуктов
выветривания. По составу делювий разнообразен.
Делювиальные породы отличаются некоторой
сортированностью материала и хорошо
выраженной слоистостью.
Иногда трудно разграничить
элювиальные и делювиальные отложения,
тогда их объединяют в группу элювиально
- делювиальных образований.
Пролювий (пролювиальные
отложения) формируется в горных странах,
у подножия гор в результате деятельности
временных водных и селевых потоков. Пролювий
характеризуется плохой сортированностью,
включением крупнообломочного материала.
Делювий и пролювий
часто сочетаются, образуя делювиально
- пролювиальные отложения.
Аллювий (аллювиальные
отложения) представляет собой осадки,
отложенные при разливе рек (пойменный
аллювий), и донные отложения рек (русловый
аллювий).
Озерные отложения
распространены на низменных равнинах,
где часто образуются застойные бассейны
паводковых вод. Они отличаются глинистостью
и слоистостью.
Ледниковые, или моренные,
отложения - продукты выветривания различных
пород, перемещенные и отложенные ледником.
Для морен характерны: несортированность,
неоднородный механический состав, наличие
валунов, обогащенность песчаными фракциями,
красно - бурая, реже желто - бурая окраска.
При оглеении цвет морены приобретает
серо - сизый оттенок.
Флювиогляциальные,
или водноледниковые, отложения связаны
с деятельностью текучих вод ледника.
Вытекая из - под ледника, они перемещают
моренный материал и переоткладывают
его за краем ледника. Эти отложения обычно
хорошо сортированы, отличаются слоистостью,
не содержат валунов, бескарбонатные,
преимущественно песчаные и песчано -
галечниковые.
Покровные суглинки
чаще всего встречаются в зоне ледниковых
отложений и рассматриваются как отложения
мелководных приледниковых разливов талых
вод. Для них характерно покровное залегание
на морене, откуда и произошло их название.
На покровных суглинках развиты подзолистые,
дерново - подзолистые почвы, испытывающие
нередко переувлажнение, а также серые
лесные почвы.
Лёссы и лёссовидные
суглинки имеют различный генезис. Их
общими чертами являются палевая или буровато
- палевая окраска, карбонатность, пылевато
- суглинистый механический состав с преобладанием
крупнопылеватой фракции (0,05 - 0,01 мм), мучнистость,
пористость, рыхлое сложение, микроагрегативность,
хорошая водопроницаемость.
По химическим и водно
- физическим свойствам эти породы более
всего подходят для развития растений.
При благоприятных климатических условиях
на них формируются высокопродуктивные
черноземные почвы, а также развивается
ряд других почв - сероземы, каштановые,
серые лесные.
Эоловые отложения
образуются под влиянием ветра. В засушливых
и пустынных районах к ним относятся бугристые
и барханные пески, а в зоне умеренного
климата - дюны на берегах морей и в долинах
рек.
Морские отложения
формируются в результате перемещения
береговой линии морей. Как правило, они
хорошо сортированы, отличаются слоистостью
и всегда засолены.
Свойства и состав
материнских пород влияют на состав и
продуктивность поселяющейся на ней растительности,
на скорость разложения органических
остатков, качество гумуса, на характер
взаимодействия органических веществ
с минералами, а также на другие процессы
почвообразования.
Таким образом, почвообразующая
порода является материальной основой
почвы и передает ей свой механический,
минералогический и химический состав,
а также физические и химические свойства,
которые в дальнейшем постепенно изменяются
под воздействием почвообразовательного
процесса.
4.В чем отличия
по составу таких пород, как
глина, суглинок и супесь.
Глинистый грунт – это грунт, который
более чем на половину состоит из очень
мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые
имеют форму чешуек или пластин. Расстояния
между этими частицами называется порами,
они, как правило, заполняются водой, которая
хорошо удерживается в глине, потому что
сами частички глины воду не пропускают.
Глинистые грунты имеют высокую пористость,
т.е. высокое соотношение объема пор к
объему грунта. Это соотношение колеблется
от 0,5 до 1,1 и является характеристикой
степени уплотнения грунта. Глинистый
грунт очень хорошо поглощает и удерживает
ее в себе и никогда не отдает ее всю, даже
при высыхании, поэтому является. Влага,
содержащаяся в грунте, при замерзании
превращается в лед и расширяется, тем
самым, увеличивая объем всего грунта.
Все грунты, содержащие глину, подвержены
этому негативному явлению, и чем больше
содержание глины, тем сильнее проявляется
это свойство.
Поры глинистого грунта настолько
малы, что капиллярные силы притяжение
между частицами воды и глины оказываются
достаточными, чтобы связывать их. Капиллярные
силы притяжения в совокупности с пластичностью
частиц глины обеспечивают пластичность
глинистого грунта. И чем больше содержание
глины, тем пластичнее будет грунт. В зависимости
от содержания частиц глины их классифицируют
на супеси, суглинки и глину.
КЛАССИФИКАЦИЯ
ГЛИНИСТОГО ГРУНТА
Супесь – это глинистый грунт, который
содержит не более 10 % глинистых частиц,
оставшуюся часть занимает песок. Супесь
наименее пластичная из всех глинистых
грунтов, при ее растирании между пальцами
чувствуются песчинки, она плохо скатывается
в шнур. Скатанный из супеси шар рассыпается,
если на него немного надавить. Из-за высокого
содержания песка супесь имеет сравнительно
низкую пористость – от 0,5 до 0,7. Соответственно
она может содержать меньше влаги и, следовательно,
быть меньше подвержена пучению. При пористости
0,5 (т.е. при хорошем уплотнении) в сухом
состоянии супеси составляет 3 кг/см2, при
пористости 0,7 – 2,5 кг/см3.
Суглинок – это глинистый грунт, который
содержит от 10 до 30 процентов глины. Этот
грунт достаточно пластичен, при растирании
его между пальцами не чувствуются отдельные
песчинки. Скатанный из суглинка шар раздавливается
в лепешку, по краям которой образуются
трещины. Пористость суглинка выше, чем
супеси и колеблется от 0,5 до 1. Суглинок
может содержать больше воды и больше,
чем супесь, подвержен пучению. Сухой суглинок
с пористостью 0,5 имеет несущую способность
3 кг/см2, при пористости 0,7 – 2,5 кг/см2.