Что такое геологический процесс

Понятие о геологических процессах

Под геологическими процессами понимают процессы, вызывающие изменения в строении и составе земной коры. Геологические процессы подразделяются на экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние). Экзогенные процессы — это геологические процессы, главным источником энергии которых является солнечное тепло. Главным источником энергии эндогенных процессов является внутренняя теплота Земли.

Подразделение геологических процессов на экзогенные и эндогенные условно, так как между ними нет резкой разницы, а напро-тив, имеется тесная связь. Однако для удобства изучения их такое деление необходимо. Под влиянием эндогенных процессов на поверхности Земли возникают горные хребты и впадины, происходят вулканические извержения, землетрясения, медленные поднятия и опускания суши, возникают разломы земной коры, образуются магматические и метаморфические породы.

Эндогенные процессы создают основные формы рельефа земной поверхности: горные возвышенности и впадины. Магматические и метаморфические породы образуются за счет эндогенных процессов, поэтому в поверхностных условиях они неустойчивы и быстро разрушаются под влиянием колебаний температуры, химического и размывающего действия воды, ветра, морского прибоя, ледников и организмов. Продукты разрушения горных пород, накапливаясь, образуют новые, более устойчивые в поверхностных условиях, осадочные породы.

Под влиянием эндогенных процессов участки земной коры могут погружаться. При этом толщи осадочных горных пород постепенно попадают в новые условия, характеризующиеся высокими давлением и температурой и иной химической обстановкой, под влиянием которых породы претерпевают изменения, носящие название метаморфизма, а также частично переплавляются, образуя магматический расплав; при застывании его образуются магматические породы. Таким путем непрерывно идет процесс перераспределения вещества Земли.

Сформировавшийся под влиянием эндогенных процессов рельеф земной поверхности подвергается действию экзогенных процессов и также претерпевает изменения. Горные породы, слагающие возвышенности, непрерывно разрушаются и продукты разрушения их под влиянием силы тяжести, текучих вод, ветра, ледников в конечном итоге сносятся и отлагаются в понижениях рельефа земной поверхности, особенно на дне морей, океанов, озер.

Таким образом, экзогенные процессы стремятся выровнять поверхность Земли, придать ей форму идеального геоида, однако благодаря тому, что наряду с экзогенными процессами непрерывно действуют и эндогенные, борьба между ними никогда не доходит до конца.

Источник

Геологические процессы

Геологические процессы делятся на эндогенные и экзогенные.

Эндогенные геологические процессы

Эндогенные геологические процессы включают магматизм, метаморфизм, землетрясения, тектонические нарушения.

Как интрузивные, так и вулканические горные породы содержат залежи полезных ископаемых и, кроме того, они являются надежными индикаторами тектонических и палеогеографических условий геологического прошлого, что позволяет нам их реконструировать.

Горные породы после формирования могут попасть в такую геологическую обстановку, которая будет существенно отличаться от обстановки образования породы и на нее будут оказывать влияние различные эндогенные силы: тепло, давление (нагрузка) вышележащих толщ, глубинные флюиды, растворы и газы, воды, водород, углекислота и др. Изменение магматических и осадочных пород в твердом состоянии состоянии под воздействием эндогенных факторов и называется метаморфизмом.

За последнее время катастрофические землетрясения произошли в Чили (1960), на Аляске (1969), в Гватемале (1976), в Китае (1976), когда погибло 100 000 человек. На территории СССР не раз отмечались очень сильные землетрясения: Андижанское (1902), Кеминское (1911), Хаитское (1949), Ашхабадское (1929 и 1948), Ташкентское (1966), Газлийские (1970, 1976, 1984) и, наконец, страшное Спитакское землетрясение в Армении (1988).

В большинстве случаев осадки, формирующиеся в озерах, морях и океанах, обладают первично горизонтальным залеганием, которое нередко нарушается тектоническими движениями, что приводит к образованию складок, с одной стороны, и разрывных нарушений, с другой.

Чаще всего складки образуются при содвиге континентальных плит, когда происходит раздавливание неконсолидированных горизонтально залегающих слоев между сдвигающимися кратонами. При этом образуются линейные складки с примерно одинаковыми замками антиклинальных и синклинальных разновидностей. Под воздействием преимущественно вертикальных движений в подвижных поясах образуются брахискладки, где форма замков антиклинальных и синклинальтных складок различная. На платформах формируются куполовидные складки изометричной формы с очень пологими крыльями.

Основные типы разрывных нарушений: сброс (сместитель наклонен в сторону опущенного крыла, угол наклона сместителя больше 45 0 ), взброс (сместитель наклонен в сторону поднятого крыла), надвиг (взброс с углом наклона сместителя менее 45 0 ), сдвиг (перемещение крыльев по простиранию сместителя), шарьяж (надвиг с почти горизонтальным положением сместителя), раздвиг (горизонтальное смещение блоков разрывного нарушения в противоположные стороны), содвиг (горизонтальное смещение блоков разрывного нарушения навстречу друг другу).

К экзогенным процессам относятся: выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных текучих вод, подземных вод, ледников, геологические процессы в областях распространения многолетнемерзлых горныхъ пород, геологическая деятельность океанов и морей.

Геологическая деятельность ветра

Геологическая деятельность ветра состоит из следующих видов: дефляции (выдувания и развевания), коррозии (обтачивания, соскабливания), переноса и аккумуляции. Все процессы, обусловленные деятельностью ветра, создаваемые ими формы рельефа и отложения называют эоловыми.

Наиболее ярко деятельность ветра проявляется в пустынях, занимающих около 20 % поверхности континентов, где сильные ветры сочетаются с малым количеством выпадающих атмосферных осадков, резкими колебаниями температуры, отсутствием растительного покрова в связи с аридным климатом.

Геологическая деятельность поверхностных текучих вод

Геологическая деятельность подземных вод

Одним из важнейших факторов, определяющих условное начало круговорота, является испарение воды с поверхности океанов, морей и поступление влаги в атмосферу. При благоприятных условиях вода атмосферы конденсируется и выпадает в виде атмосферных осадков. Распределение последних может быть представлено следующей схемой: испарение, поверхностный сток, инфильтрация, или просачивание, подземный сток.

Водноколлекторские свойства горных пород определяются их пористостью и трещиноватостью. Наибольшая водопроницаемость наблюдается в галечниках, гравии, в крупных песках, сильно закарстованных известняках и сильно трещиноватых породах различного генезиса. Относительно слабая проницаемость отмечается в тонкозернистых песках, супесях, еще меньшая в лёссах, легких суглинках, слаботрещиноватых породах. Почти непроницаемыми (водоупорными) являются глины, тяжелые суглинки, сцементированные и другие массивные породы с ничтожной трещиноватостью.

Горные породы содержат различные виды воды:

1. Вода в виде пара.

2. Физически связанная вода, гигроскопическая и пленочная.

3. Свободная вода, капиллярная и гравитационная.

4. Вода в твердом состоянии.

5. Кристаллизационная и химически связанная вода.

В современной гидрогеологической литературе выделяют принадлежность разных видов подземных вод к конкретным зонам: зоне аэрации и зоне насыщения.

Почвенные воды и верховодка образуются в зоне аэрации. В зоне насыщения выделяют воды: грунтовые, межпластовые безнапорные и межпластовые напорные, или артезианские.

Геологическая деятельность ледников

В четвертичном периоде значительная часть Европы и Северной Америки также были покрыты материковым ледяным покровом.

При своем движении ледники производят разрушение горных пород, перенос обломков и их аккумуляцию в виде морен. Одна из таких конечных морен расположена около МГОУ за рекой Яузой на территории Лосиного острова.

Геологические процессы в областях распространения многолетнемерзлых горных пород

Зону распространения ММП называют мерзлой зоной земной коры или криолитозоной. Соответственно и наука, изучающая криолитозону и процессы, связанные с ней, называется геокриологией или мерзлотоведением.

В зоне ММП наблюдается целый ряд геологических процессов. Повторно-жильные льды формируются в северной геокриологической зоне. Их развитие связано с морозобойными трещинами, образующими системы полигонов. Морозное пучение характерно для различных районов криолитозоны. Инъекционные бугры пучения образуются в условиях закрытой системы. К склоновым процессам относятся солифлюкция и курумы.

Геологическая деятельность океанов и морей

Вся совокупность водных пространств океанов и морей, занимающих 70,8 % поверхности Земли, называется Мировым океаном, или океаносферой. Мировой океан включает четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый, все окраинные (Берингово, Охотское, Японское и др.) и внутриконтинентальные моря (Средиземное, Черное, Балтийское и др.).

В рельефе дна океанов и морей выделяются шельф, материковый склон, ложе Мирового океана с поднятиями (срединно-океаническими хребтами, валами, вулканическими островами и гайотами) и глубоководными впадинами (Тонга-Кермадекской, Курило-Камчатской, Идзу-Бонинской и др.).

В Мировом океане у подножия материкового склона формируется на третьем уровне седиментации основная часть обломочного материала, образующегося при денудации, часть последнего разносится геострофическими течениями по дну Мирового океана. На глубинах менее 4 км чаще во внутренних частях Мирового океана образуются карбонатные илы, впоследствии превращающиеся в известняки. В глубоководных частях океанов формируются диатомовые и радиоляритовые илы, а также красные глубоководные глины с криоконитом. В пределах срединноокеанических хребтов под действием черных ведьм (черных курильщиков) образуются месторождения меди, полиметаллов и золота.

Источник

геологический процесс

Смотреть что такое «геологический процесс» в других словарях:

Геологический процесс — Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием природных факторов Источник: СП 11 105 97: Инженерно геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

геологический процесс — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN geological process Dynamic actions or events that occur at the Earth s surface due to application of natural forces resulting from gravity, temperature changes, freezing and… … Справочник технического переводчика

Инженерно-геологический процесс — Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием техногенных факторов Источник: СП 11 105 97: Инженерно геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Опасный инженерно-геологический процесс (синоним (син.) опасный техноприродный геологический процесс) — Подобное описанному выше изменение геологической среды, вызываемое человеческой деятельностью (техногенный аналог природного процесса) Источник: Рекомендации: Рекомендации по оценке геологического риска на территории г. Москвы … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

опасный геологический процесс — 3.11 опасный геологический процесс : Изменение состояния приповерхностной части литосферы (геологической среды), обусловленное естественными или техногенными причинами, которое может привести к негативным последствиям для человека, объектов… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

процесс геологический — Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием природных факторов. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

процесс инженерно-геологический — Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием техногенных факторов. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

ПРОЦЕСС ГРЕЙЗЕНИЗАЦИИ — См. ГРЕЙЗЕНИЗАЦИЯ. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

Историческая роль водорослей. Водоросли как геологический фактор — Водоросли одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли… … Биологическая энциклопедия

Источник

Геологические процессы и документы

Слова и словосочетания

Геологический процесс – это физико-химический процесс, происходящий внутри Земли или на ее поверхности и которые приводят к изменению ее состава и строения.

Традиционно все геологические процессы принято делить на эндогенные и экзогенные. Деление это производится по источнику энергии и по месту проявления этих процессов.

Эндогенные – это внутренние процессы; экзогенные – внешние, поверхностные, для них источник энергии – это энергия Солнца и сила тяжести (гравитационное поле Земли).

К эндогенным процессам относятся:

1. Магматизм (от слова «магма») – процесс, с которым связано рождение, движение магмы и превращение ее в магматическую горную породу.

2. Тектонические движения – любые механические движения земной коры – поднятия, опускания, горизонтальные перемещения и т.д.

3. Метаморфизм – процессы приводящие к изменению состава, строения горных пород внутри Земли при изменении физико-химических параметров (Т 0 С; Р и др.).

Экзогенным процессам называются процессы, протекающие на поверхности или вблизи поверхности и изменяющие облик Земли. Все они связаны с деятельностью атмосферы, гидросферы и биосферы. К экзогенным процессам относятся:

2. Геологическая деятельность ветра.

3. Геологическая деятельность текучих вод.

4. Геологическая деятельность подземных вод.

5. Геологическая деятельность снега, льда, вечной мерзлоты.

6. Геологическая деятельность морей, озер, болот.

7. Геологическая деятельность человека.

В деятельности экзогенных процессов имеются три особенности.

Первая– они ведут разрушительную работу и удаляют продукты разрушения. Таким образом происходит общее снижение и сглаживание поверхности суши. Процесс разрушения и удаления продуктов разрушения называется – денудация. Этот процесс очень важный, т.к. он все время обнажает на поверхности все более глубокие части земной коры.

Вторая характерная особенность в деятельности экзогенных процессов проявляется в том, что они ведут созидательную деятельность – аккумуляцию, которая приводит к накоплению продуктов разрушения и образованию геологических тел.

Между этими двумя сторонами деятельности проявляется третья, а именно: осуществляется перенос продуктов разрушения.

Каждый геологический процесс (эндогенный, экзогенный) в конечном итоге приводит к каким-то изменениям, которые не проходят бесследно, а в чем-то фиксируются. Важнейшими геологическими документами, в которых зафиксированы результаты деятельности процессов, являются: минералы, горные породы, геологические тела, газовые и водные смеси, физические поля. Это те реальные объекты (или документы), которые мы видим и исследуем.

Геологическое тело – некоторый объем внутри или на поверхности Земли, сложенный горной породой и имеющий резкие границы с другими геологическими телами, например, пласт, кварцевая жила. Из геологических тел состоит земная кора, и на геологических картах показываются выходы (границы) геологических тел.

Минералы

Слова и словосочетания

Минералы– это природные химические соединения или самородные элементы, которые образуются при различных физико-химических (геологических) процессах. Они слагают разнообразные горные породы земной коры, и их можно увидеть невооруженным глазом. В природе минералы могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Наука, которая изучает минералы, находящиеся в твердом состоянии, называется минералогия. В настоящее время известно более 7000 минералов и их разновидностей, но лишь очень немногие из них имеют широкое распространение в составе горных пород. Такие минералы называются породообразующими.

Твердые минералы по своему внутреннему строению могут быть кристаллическими или аморфными. В кристаллических веществах, в отличие от аморфных, атомы и ионы занимают строго определенные места в пространстве, создавая кристаллические решетки (рис. 13).

Основным признаком кристаллического строения минералов является их правильная внешняя форма в виде многогранников. Такие минералы называются кристаллами (рис. 14).

Источник

Лекция на тему «Физико-геологические и инженерно-геологические процессы и явления»

Физико-геологические и инженерно-геологические процессы и явления

Инженерная геодинамика и ее задачи

Геологическими процессами и явлениями – называют процессы, возникающие в земной коре под действием естественных факторов, и порождающие явления изменяющие природную обстановку и окружающую среду.

Процессы, связанные с производственной и строительной деятельностью человека, называются инженерно-геологическими.

Инженерная геодинамика изучает геологические и инженерно-геологические процессы и явления с целью их количественного прогноза, установления интенсивности их развития, выявления степени угрозы окружающим территориям или возводимым сооружениям.

Инженерная геодинамика занимается вопросами охраны и использования геологической среды, как неотъемлемой части внешней среды.

Категории процессов и явлений

Процессы и определяющие факторы

Действие климатических факторов: выветривание, мерзлотные процессы

Выветривание, криогенные и пост криогенные явления

Деятельность ветра (эоловые пр-сы)

Деятельность поверхностных вод

Струйчатая эрозия, оврагообразование, геологическая деятельность рек, абразия, сели

Деятельность подземных вод

Деятельность поверхностных и подземных вод

Действие силы тяжести на склонах (склоновые или гравитационные процессы)

Оползни, обвалы, осыпи, курумы, лавины.

Проявление внутренней энергии Земли

Сейсмические явления, вулканизм.

Действие производственной и строительной деятельности человека

Деформация основания сооружений, сдвижение горных работ при подземных работах, оседание земной поверхности при эксплуатации полезных ископаемых, усиление сейсмической активности в связи с устройством водохранилищ.

Процессы, связанные с деятельностью факторов выветривания

Выветриванием называется процесс непрерывного изменения и разрушения горных пород под действием ряда внешних факторов. Процесс выветривания начинается с поверхности и распространяется на глубину, постепенно изменяя материнскую породу. В результате процессов выветривания образуется кора выветривания или элювий, которая разделяется на (снизу вверх): монолитную, глыбовую, мелкообломочную зоны и зону тонкого дробления.

Различают три вида выветривания: физическое, химическое и биологическое.

Физическое выветривание проявляется в механическом разрушении пород, которое приводит к изменению их гранулометрического состава и образованию обломочных грунтов.

Химическое выветривание проявляется в изменении химического состава горных пород в результате растворения, окисления, гидратации и дегидратации минералов, входящих в состав горной породы.

Биологическое выветривание – разрушение пород в процессе жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов.

Наиболее интенсивно химическое и биологическое выветривание проявляется в теплом влажном климате, тогда как физическое выветривание преобладает в засушливом с резкой сменой дневных и ночных температур.

Мероприятия по борьбе с выветриванием: съем элювия, покрывающего чехлом склон и грозящего обвалами, оползнями, недобор грунтов до проектной отметки в случае, если эти грунты подвержены быстрому выветриванию.

Какие процессы и явления называются геологическими, а какие – инженерно-геологическими? Что такое процесс и явление?

Что такое определяющий фактор и на какие виды делятся геологические процессы в зависимости от этого фактора?

Охарактеризуйте виды выветривания и строение выветрелой зоны.

Геологическая роль ветра определяется его энергией и заключается в двух процессах: разрушительном (скальных пород) и переносном (дефляции рыхлых отложений).

Данные процессы приводят к выбиванию частиц породы из массива скальных пород и переносу большого количества мелкообломочного материала в пониженные части рельефа, что формирует пустынные ландшафт.

Формы эоловы отложений:

Барханы – это песчаные холмы, которые медленно перемещаются в направлении ветра (скорость 30 м/год).

Дюны – песчаные грядообразные, вытянутые вдоль побережья холмы, движущиеся внутрь материка.

Грядовые пески – представляют собой вытянутые в форме гряд или валов отложения эоловых песков в районах полупустынь.

Бугристые пески – это более низкие, чем грядовые, холмообразные образования с пологими склонами, покрытые растительностью.

Мероприятия по борьбе с эоловыми процессами

Угроза заключается в том, что при движении барханов или дюн премещаются громадные массы песка, которые засыпают дороги, ирригационные каналы и сооружения, населенные пункты.

Строительство и эксплуатация требуют постоянной борьбы с движущимися песками.

Для этой цели применяются следующие мероприятия:

Устройство щитовых ограждений вдоль дорог и каналов для задержки движения песков;

Закрепление песков различного вида эмульсиями и растворами;

Фитомелиорация – посадка растений, создание лесополос, посев трав и пр.

Перечислите виды ветровой деятельности и районы ее проявления в РК.

Назовите формы эоловых отложений.

Назовите мероприятия по борьбе с эоловыми процессами.

Процессы, связанные с деятельность поверхностных вод

Здесь рассматриваются следующие процессы: речная эрозия, морская (озерная) абразия, оврагообразование, сели.

Эрозионная деятельность реки осуществляется различными несколькими способами:

при помощи переносимых речным потоком осадков, которые воздействуют на коренные породы ложа реки как абразивный материал;

за счёт растворения пород ложа (важную роль в этом играют растворённые в воде органические кислоты);

за счёт гидравлического воздействия воды на рыхлый материал ложа (вымывание рыхлых частиц);

дополнительными факторами могут служить разрушение берегов во время ледохода, темроэрозионные процессы и др.

Эрозия может быть направлена на углубление дна долины – донная (или глубинная) эрозия, или на размыв берегов и расширение долины – боковая эрозия. Эти два вида эрозии действуют совместно.

Развитие глубинной (а) и боковой (б) эрозии

Интенсивность глубинной эрозии определяется в первую очередь уклоном русла (и, соответственно, энергией потока). При преобладании глубинной эрозии формируются глубокие врезы с крутыми берегами и V-образным сечением речной долины, пойма развита фрагментарно (на островах и небольших участках у выпуклых берегов излучин). В рельефе такие участки нередко представлены глубокими каньонами.

Различные условия взаимодействия речного потока с берегами рек (по Р.С. Чалову):

а – стрежень проходит посередине русла, берега не размываются;

б – поток походит к берегу под углом, вызывая сжатие струй и размыв берега;

у противоположного берега образуется аккумулятивная отмель

(h – превышение уровня воды у вогнутого берега на средним уровнем в данном сечении).

В русле меандрирующих рек при уменьшении уклона русла и извилистости могут возникать намывные острова. На широких участках долины при относительно прямолинейных очертаниях русла и поймы может формироваться серия таких островов, что приводит к ветвлению русла – его разделению на несколько потоков. Эти острова перемещаются вниз по течению, постоянно изменяя очертания.

Скорость эрозии определяется сочетанием ряда факторов: энергии потока, состава пород ложа, развития растительности, интенсивности техногенного воздействия и пр. Зависимость скорости размыва берегов от состава пород приведена в таблице.

Речная эрозия нередко приводит к активизации других экзогенных геологических процессов. Так, интенсивная глубинная эрозия, приводит к образованию каньонов и V-образных долин с крутыми склонами, на которых активно проявляются обвальные и осыпные процессы. Подмыв высоких берегов, сложенных трудноразмываемыми породами, при боковой эрозии приводит к развитию оползней, осыпей и обвалов.

Морская (озерная) абразия

В смысле угрозы для сооружений более важной является разрушительная деятельность моря или абразия, которая приводит к отступлению бровки берега в сторону суши, обрушению больших блоков породы, разрушению защитных сооружений и возникновению вторичных явлений таких, как обвалы, оползни.

Факторы, способствующие возникновению абразии, подразделяются на две группы:

Ветровые и приливные волны, твердый обломочный материал, переносимый волнами и морскими течениями;

Литологический состав и условия залегания горных пород в береговой полосе, водопрочность пород, форма очертания берегового склона.

Определяющим фактором абразии является энергия ветровой и приливной волны, которая формируется под действием ветра и имеет большую энергию размыва.

Морские течения, имеющие сравнительно небольшую скорость, практического значения в процессе размыва не имеют, но играют большую роль в процессе размыва.

Таким образом, основным разрушительным фактором абразии является ударная сила волны.

Вторая группа факторов зависит от пород берегового склона. Это прежде всего литолого-петрографический состав пород. Склоны, сложенные рыхлыми песчано-глинистыми отложениями разрушаются гораздо быстрее, чем сложенные скальными породами.

Условия залегания горных пород также играют значительную роль при разрушении берега. В случае падения пластов в строну берега обрушение его происходит наиболее быстро, т.к. вода подрезает целую пачку пластов или полную мощность слоя. При горизонтальном залегании разрушение берега несколько замедляется и наиболее медленно оно протекает при пологом падении пластов в сторону моря.

Также водопрочность пород играет большую роль при определении интенсивности абразии. Очень большую роль играет форма очертания и крутизна берегового склона.

Меры борьбы с переработкой берегов:

Формирование оврагов начинается с образования эрозионных борозд – переходных форм от плоскостного к линейному размыву поверхности склонов. Борозды возникают за счёт плоскостного стока дождевых и талых вод при слиянии небольших струек в наиболее пониженных участках склона. Дальнейшая эрозия в бороздах проводит к образованию более крупных форм – рытвин. Для рытвин характерны крутые незадернованные борта и продольный профиль, близкий к профилю склона. За счёт наиболее крупных и быстро растущих рытвин в процессе их углубления и расширения образуются овраги, обладающие продольным профилем, отличным от профиля склона. Дно молодых оврагов отличается неровностью. По мере дальнейшего углубления профиль оврага постепенно выравнивается за счёт развития глубинной эрозии, направленной на приближение к уровню базиса эрозии. Верхняя часть оврага представляет собой крутой уступ, за счёт размыва которого овраг продвигается вверх по склону. Такой процесс роста вверх по течению потока называется регрессивной или попятной эрозией. Скорость роста оврагов может быть очень высокой и достигать нескольких метров в год; при разработке промоин, осложняющих склоны оврагов, может возникать ветвящаяся овражная система. По мере развития овраг своим истоком приближается к водоразделу, а устьем к базису эрозии, его продольный профиль приобретает вогнутую форму, а поперечный – V-образным, с крутыми незадернованными склонами. В условиях незначительной скорости углубления происходит расширение оврага, он приобретает U-образный профиль и затем превращается в балку – эрозионную форму, характеризующуюся наличием плоского дна и пологих склонов, закреплённых растительностью.

Водный поток, движущийся по дну оврагов и балок во время дождей и таяния твёрдых осадков, переносит мелкий обломочной материал. В низовьях оврага, где энергия потока снижается, могут образовываться конусы выноса оврагов.

Меры борьбы с оврагообразованием:

Зарождение временных горных потоков связано с ливневыми дождями и интенсивным таянием снега и ледников. В верхней части горных склонов система сходящихся рытвин и промоин образует водосборный бассейн. Ниже располагается канал стока – русло, по которому движется вода. Значительный уклон русла обуславливает высокую энергию потока, по пути движения он подхватывает большое количество обломочного материала разного размера. Насыщение обломочным материалам может превратить водный поток в сель – временный разрушительный поток, перегруженный грязе-каменным материалом. В грязе-каменном потоке, имеющим значительно большую плотность, чем вода и высокую кинетическую энергию, способны перемещаться даже глыбы, размером до нескольких метров. Сели могут формироваться также при обвале больших масс обломочного материала в горные реки, прорыва ледниковых или запрудных озёр.

При выходе на предгорную равнину скорость водных или грязе-каменных потоков уменьшается, потоки разветвляются, и переносимый материал откладывается, образуя конус выноса временного горного потока в виде полукруга, поверхность которого наклонена в сторону предгорной равнины.

Методы борьбы с селевыми потоками

Различают активные и пассивные методы борьбы.

Пассивные представляют борьбу с потоками в области транзита и разгрузки, т.е. в тот момент, когда сель уже начался. Данный метод предусматривает строительство подпорных стенок, трассирование склона и устройство специальных селехранилищ на пути селевого потока.

Активные методы борьбы с селем предполагают мероприятия в пределах области питания, т.е. в местах зарождения селя:

Отвод жидкой фазы поверхностного потока от места будущего проявления селя;

Сохранение почвенной растительности в пределах очага;

Обсадка склона травянистыми или кустарниковыми растениями, закрепляющими твердую поверхность склона;

Систематическое наблюдение за ледниками и искусственное регулирование их объема.

Назовите все процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод и их определяющий фактор.

Чем определяется интенсивность оврагообразования?

Охарактеризуйте стадии развития оврага.

Нарисуйте схему мероприятий по борьбе с оврагами.

В чем заключается геологическая деятельность рек и каковы ее последствия?

Перечислите мероприятия по борьбе с неблагоприятными последствиями водной эрозии.

Назовите факторы, обуславливающие волновую деятельность морей и озер; к чему приводит эта деятеьность?

Процессы, связанные с деятельностью подземных вод

Суффозией называется процесс выноса частиц грунта (механическая суффозия) или легко растворимых солей (химическая суффозия) потоком подземной воды с образованием пустот, воронок, провалов, иногда сопровождающийся оседанием поверхности земли.

Наиболее активно суффозия проходит при условиях:

Гидравлический градиент должен быть больше 5, что обеспечивает турбулентный характер движения;

Соотношение крупных и мелких фракций должно быть более чем 1:20.

Наиболее активно суффозия происходит на контакте двух слоев, если соотношение коэффициентов фильтрации больше двух.

Для каждой грунтовой породы существуют критические скорости, начиная с которых процесс суффозии активизируется.

Химическая суффозия происходит в засоленных грунтах. При изучении суффозии проводят следующие работы:

Изучается геоморфология района;

Изучается режим и физико-механические свойства водоносного грунта, особенно близкого к поверхности.

Формы проявления суффозии: суффозионная осадка, лессовый карст, суффозионные оползни.

Мероприятия по борьбе с суффозией

Правильный подбор фильтра водозаборной скважины, устройство насыпных фильтров, гравийных фильтров.

Предотвращение поступления воды к участкам, склонным к суффозии, посредством дренажа.

Защита глинистых заселенных пород путем установления специальных покрытий (гидроизоляция).

Уменьшение скорости подземных вод вблизи сооружений, путем создания искусственных преград потоку.

Методы мелиорации для уменьшения водопроводимости пород (битумизация, глинизация).

Плывуны – это песчано-глинистые водонасыщенные грунты, ведущие себя наподобие вязких жидкостей. При вскрытии их выемкой они разжижаются и приходят в движение в строну выемки. В свободном состоянии они не обладают несущей способностью.

По своему составу и свойствам плывуны бывают истинные и ложные.

Ложные – представляют собой обычные несвязанные раздельно-зернистые грунты, которые переходят в плывунное состояние в результате полного водонасыщения и возникновения в них гидродинамического давления движущегося грунтового потока.

Истинные плывуны, могут быть разнообразными по своему гранулометрическому составу – от песков до суглинков. В этих грунтах существуют структурные связи коллоидного характера. Они обладают высокой гидрофильностью и малой прочностью. При ударах, сотрясениях, вибрациях часть связанной воды высвобождается, структура грунта разрушается и он разжижается (тиксотропия).

Методы борьбы: замораживание, силикатизация, электроплавление, дренаж, электродренаж.

Перечислите и кратко опишите процессы, связанные с деятельностью подземных вод. Что является основным определяющим фактором этих процессов?

Что такое суффозия и в каких видах и формах она проявляется?

Что такое плывуны и в чем заключается свойство их тиксотропности?

Процессы, связанные с деятельность поверхностных и подземных вод

Просадочность в лессовых грунтах

Рассмотрена подробно в главе «Грунты особого состава и свойства».

Методы борьбы с просадками

Сооружение водозащитных устройств и дренажных сооружений.

Применение методов мелиорации лессовых пород: механическое уплотнение, обжиг и т.д.

Карстом называют процесс растворение горных пород и образование специфических форм карстового рельефа.

Для активного развития карста необходимы следующие условия: наличие легкорастворимых карстующихся пород при условии расположения их выше базиса эрозии, растворяющая деятельность поверхностных и подземных вод – определяется минерализацией, напором и химсоставом поверхностных и подземных вод и скоростью их движения.

Большое значение приобретает в процессе карстообразования базис эрозии – наименьшая абсолютная отметка, к которой стекаются подземные воды. В связи с этим можно выделить зоны развития карста: зона аэрации, зона сезонных колебаний уровня, зона глубинной циркуляции.

Инженерно-геологическая оценка карста и методы борьбы.

Отвод поверхностных вод;

Каптаж или дренаж подземных вод;

Устройство противофильтрационных завес;

Закрепление закарстованных пород методами технической мелиорации.

Под оползнем следует понимать перемещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести, связанное в ряде случаев с деятельностью поверхностных и подземных вод и носящее характер скольжения или сдвижения пород по склону.

Вао выпора – возвышение, образующееся в основании склона и состоящее из нарушенных и перемятых грунтов.

Тело оползня – вся масса сползающего материала по склону грунта, ограниченная по глубине поверхностью (зеркалом) скольжения.

Оползневые террасы – ряд уступов, расположенных один ниже другого и ориентированных параллельно бровке склона.

Стенка срыва – верхняя часть поверхности скольжения, образовавшаяся в результате смещения вниз оползневого тела.

Над оползневой уступ – примыкающая к оползню площадка, расположенная выше бровки склона, не подверженная оползанию.

Поверхность скольжения (зеркало скольжения) – поверхность, по которой происходит смещение оползня.

Для своевременного прогнозирования оползня, рекомендуется набор следующих признаков, подлежащих анализу:

Оползневые трещины – это система различных трещин, которая формирует со временем поверхность скольжения.

Образование оползневого цирка – определяется многократным нивелированием.

Образование трещин на будущей поверхности скольжения ( выявляется путем бурения).

Наличие валов у подножия оползневого склона.

Наличие оползневых уступов (нивелированием).

Наличие застоя воды, заболоченности участков в пределах оползневого цирка, которая появляется при подвижке склона в результате нарушения гидрогеологии водных грунтов.

Наличие взбугренных участков на склоне, образованных в результате обтекания рыхлыми грунтами пород более твердых участков поверхности скольжения.

Повышение влажности пород и нарушение структуры в зоне поверхности скольжения (определяется геофизическими методами).

Нарушение целостности слоев и изменение элементов их залегания.

Нарушение целостности зданий и сооружений.

Принцип: соотношение положения поверхности скольжения и напластования.

Асеквентный – данный оползень проявляется в однородных породах, когда поверхность скольжения намечается по линии наибольшего ослабления структурных связей между частицами. Чаще всего такой оползень возникает в песчаных грунтах.

Консеквентный – распространен в слоистых массивах, при чем плоскость скольжения параллельна плоскости напластования. Обычно срыв происходит по подошве наиболее ослабленного слоя.

Инсеквентный – наиболее катастрофический по характеру проявления. Здесь устойчивость склона определяется механической прочностью несущего слоя.. Такие оползни характерны для берегов рек и озер.

Принцип: причина, вызывающая смещение оползня зависит от его структуры.

Различают 3 основных типа оползня:

Структурные оползни – это такие, когда смещение происходит в результате изменения структуры горных пород (выветривание).

Консистентные – чаще всего происходят в глинистых породах в результате изменения влажности, а следовательно консистенции г.п.

Суффозионные оползни – происходят чаще всего в песчаных горных породах за счет ослабления структурных связей при интенсивной суффозии.

Принцип: по возрасту и по генезису.

Существует 2 группы: современные оползни, древние оползни.

В свою очередь современные оползни по фазе развития подразделяются на движущиеся, приостановившиеся, остановившиеся, закончившиеся.

Древние оползни по фазе развития делятся на древние и погребенные.

По характеру смещения и глубине захвата.

Поверхностные оползни, охватывающие глубину сезонных изменений: оплывные, солифлюкционные потоки.

Глубинные оползни: ступенчатые, оползни скольжения, оползни выдавливания, суффозионные.

Количественные методы оценки устойчивости склона

Большое значение для прогнозирования имеет расчет устойчивости склона, которая зависит от двух групп факторов.

Стимулирующая возникновение оползня или подвижки (масса, конфигурация, геологическое строение, наличие растительности, механические воздействия, различные геологические процессы такие, как выветривание, изменение рельефа, геотектоника, эрозия, абразия);

К другой группе факторов можно отнести причины, препятствующие возникновению оползней (повышение базиса эрозии, климат, развитие растительности на склоне).

Первая группа факторов определяет повышение прочностных свойств, удерживающих склон.

Вторая группа может быть представлена ввиде совокупности факторов, сдвигающих склон. Был предложен коэффициент устойчивости склона, который равен:

Где знаки суммы показывают совокупность данных характеристик, взятых по отдельным блокам оползня:

С _i – коэффициент сцепления

tg _i – угол внутреннего трения.

P _i – масса данного блока, которая способствует сползанию.

M _i – это совокупность

По этой формуле видно, что если Ку>1, то склон устойчив, если Ку

По данной формуле при режимных работах проводят наблюдения за всеми параметрами, по результатам которых строят графики зависимости Ку= f ( t )

Возможны следующие ситуации:

График снижается, приближаясь к линии Ку

Положение склона достаточно надёжное, устойчивое, в этом случае возможны ограничения различного рода на слонах (строительство, водопотребление, динамические нагрузки) в зависимости от близости графика Ку=1.

Говорит об увеличении устойчивости склона, что определяется природными факторами и фазой развития склона.

Методы изучения оползня

Расчетный метод основан на определении Ку, расчете поверхности скольжения.

Метод моделирования, основан на изготовлении моделей склона и искусственном увеличении сил, снижающих устойчивость склона.

Метод аналогии – здесь устанавливается тождественность геологического, геоморфологического строения данного склона со склоном, Ку которого уже длительное время изучается.

Метод историко-геологический – данный метод предполагает сравнение геологических условий оползня в настоящее время и в прошлом и оценка в связи с этим фазы развития оползня.

Методы учетов – предполагает учет балансов всех земных масс и влияние факторов, изменяющих устойчивость склона.

Динамика оползневого процесса

Оползень, как показывает опыт, проходит три стадии развития:

Подготовительная – заключается в том, что различные факторы. На этой стадии основная задача геологов заключается в оценке Ку склона, косвенного изучения намечающейся поверхности скольжения, анализ оползней, развивающихся в данной фазе в прошлое время.

Смещение земляных валов – это еще не оползень, но под влиянием факторов, снижающих устойчивость склона, начинаются проявляться отдельные подвижки частей и массива в целом.

Собственно оползневой процесс – характеризуется моментом, когда Ку

Методы изучения оползневых процессов

Изучение архивных материалов по району.

Сбор метеорологических, климатических данных, изучение гидрогеологических условий.

Проведение инженерно-геологической съемки масштаба: по району – 1:50 000, по участку – 1:2 000 и крупнее. В том числе:

Источник