М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я

для выполнения контрольной работы

по дисциплине «ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГЕОЛОГИЯ)»

для направления

270800.62 «Строительство»

для заочной формы обучения

г. Чистополь

2012 г.

Задачи контрольной работы разбиты по темам, содержащим по 2-4 задания. Всего работа включает в себя 8 заданий.

1. ИЗУЧЕНИЕ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ШКАЛЫ

Геохронология, или геологическое летоисчисление – учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. В результате многолетних геологических исследований была создана геохронологическая шкала, которая отражает последовательность отрезков времени, в течение которых формировались те или иные толщи горных пород. В геохронологической шкале (табл. 3.1, прил. 3), принято выделять два крупнейших временных интервала – эона – докембрийский, или криптозойский, и фанерозойский. Продолжительность более древнего – докембрийского эона составляет около 5/6 всей геологической истории Земли. Наиболее древние породы, найденные на Земле, имеют возраст около 3500 млн. лет и знаменуют собой начало архея. Пород, возникших в интервале времени от 3500 до 4500 млн. лет (предполагаемый возраст Земли), с достоверностью не обнаружено. Каждое из подразделений докембрия (архей и протерозой) по длительности значительно превышает отдельные эры фанерозоя.

Более молодой эон – фанерозой составлен с большей детальностью и тщательностью, т.к. его отложения лучше сохранились. По этой причине, в докембрийском эоне выделяют только подразделения, а в фанерозое – эры, периоды, эпохи, века и зоны.

Задание №1. Расположите геологические периоды в хронологическом порядке и напишите их условные буквенные обозначения – геологические индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?

Пример ответа. Четвертичный – Q, неогеновый – N, пермский – Р, каменноугольный (карбон) – С периоды. Стратиграфический перерыв наблюдается между неогеном и пермью; отсутствуют породы палеогенового, мелового, юрского и триасового возраста.

Задание №2. Назовите обозначенные ниже геологические эры, расположив их в хронологическом порядке. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?

При составлении ответов на оба задания использовать табл. 1, прил.

2. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ И СВОЙСТВ МИНЕРАЛОВ, ГОРНЫХ ПОРОД И ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Задание №3.Дайте характеристику указанных минералов и сопоставьте с характеристиками, приведенными в прил. В состав каких горных пород могут входить указанные минералы, в том числе в качестве породообразующих? Приведите примеры.

Пример ответа. Анортит Ca[Al₂Si₂O₈] (кальциевый основной плагиоклаз) по химическому составу относится к группе полевых шпатов класса силикатов. Преобладают белый, серый, голубоватый, желтоватый и другие светлые тона, зависящие от примесей. Характеризуется твердостью 6….6,5, стеклянным блеском, совершенной или средней спайностью по двум направлениям под углом 87⁰, отсутствие черты или ее белым цветом. Образуется анортит при кристаллизации основной магмы, реже при контактово - метаморфических процессах. Встречается в виде мелких кристаллов и зернистых масс в основных магматических породах (габбро, базальт, диабаз).

Графит (С) относится к классу самородных элементов. Характеризуется твердостью 1, стально – серым до черного цветом, металловидным жирным (иногда матовым) блеском, серовато – черной блестящей чертой, совершенной спайностью в одном направлении, мелкозернистым изломом. На ощупь графит жирный, пачкает руки, пишет на бумаге, растирается пальцами в черную пыль. Огнеупорен и кислотоупорен, проводит электричество. Образуется в процессе контактового и регионального метаморфизма осадочных карбонатных и органических отложений. Встречается в метаморфических породах в виде сплошных чешуйчатых, плотных аморфных или землистых масс, а также в виде включений в мраморах, гнейсах, слюдяных и других кристаллических сланцах, гранулитах.

Краткий ответ: Анортит – плагиоклаз основной, класса силикатов, образует магматические породы совместно с другими минералами.

Графит (формула С) – самородный элемент, встречается в метаморфических горных породах.

Задание №4.Опишите указанные минералы. В состав каких горных пород входят перечисленные минералы в качестве породообразующих? Дайте сравнительную оценку их устойчивости при выветривании и растворении.

Пример ответа. Альбит (натровый плагиоклаз) относится к группе полевых шпатов класса силикатов. Образуется при кристаллизации кислой или средней магмы и в процессе гидротермальной метаморфизации силикатных и алюмосиликатных минералов. В воде практически нерастворим. При выветривании относительно устойчив, однако значительно менее, чем кварц. Входит как главный породообразующий минерал в состав ряда магматических (граниты, липариты, гранодиориты и др.), осадочных (пески, песчанки) и метаморфических (гнейсы) пород. Встречаются зернистая сахаровидная и листоватая разности.

Лимонит (бурый железняк) относится к классу гидроксидов. Образуется при химическом выветривании других железосодержащих минералов (пирита, гематита, магнетита, сидерита и др.) и в результате отложения водных соединений железа на дне водоемов (болот, озер, мелководных частей морей). В процессах образования лимонита участвуют бактерии. В воде практически нерастворим. Весьма устойчив при выветривании. Встречается в виде оолитов, конкреций, плотных натечных, землистых и пористых масс в осадочных породах (песчаниках, глинах, суглинках и др.).

Пример ответа. Оливин является главным породообразующим минералом магматических ультраосновных (перидотитов, дунитов), халцедон – осадочных (конгломератов, песчаников и др.), кварц – как магматических кислых (гранитов, липаритов), так и многих осадочных горных пород (песков, суглинков и др.).

Задание №5. Составьте описание горных пород, в зависимости от варианта работы. Укажите происхождение, минеральный состав, структуру, текстуру горных пород, отметьте их основных свойства.

Пример ответа. Гранодиорит – магматическая глубинная кислая порода, образовавшаяся в результате медленного остывания и кристаллизации магмы под высоким давлением. Это обусловило полнокристаллическую крупно-, средне- и мелкозернистую структуру и массивную, иногда пятнистую текстуру. Минеральный состав (%): полевые шпаты – до 65 (кислые и средние плагиоклазы преобладают над калиевыми полевыми шпатами), кварц – 20….25, темные минералы (биотит, роговая обманка) – 15…20. Гранодиориты занимают промежуточное положение между гранитами и диоритами. Окраска светлая, но темнее, чем у гранитов, что объясняется повышенным содержанием биотита и роговой обманки. Цвет серый, розовый, красный, коричневый и др. В сохранном состоянии гранодиориты отличаются высокой прочностью и плотностью.

Филлит – продукт регионального низкотемпературного метаморфизма алевродитов, аргиллитов и глинистых сланцев. В процессе метаморфизации происходит полная перекристаллизация глинистого вещества. Состоит из тонкочешуйчатой массы серицита, кварца, иногда хлорита, биотита, полевых шпатов, кальцита. Структура мелкозернистая, полнокристаллическая. Текстура тонкосланцеватая. Цвет зеленый, серый, красноватый, бурый, черный, фиолетовый. Легко раскалывается на плитки со слабым шелковистым блеском на плоскостях сланцеватости.

Задание №6. К какому классу по содержанию кремнезема относится названная магматическая горная порода? Какими основными признаками они характеризуются? Укажите их излившиеся аналоги (если они имеются), минеральный состав.

Пример ответа. Гранодиорит – глубинная кислая порода, содержит кварц, полевые шпаты, имеет полнокристаллическую структуру, массивную текстуру. Обсидиан (вулканическое стекло) – излившаяся порода стекловатой плотной структуры, массивной текстуры. Состав непостоянный: может быть аналогом гранитов, сиенитов и реже диоритов и габбро. Трахит – излившаяся средняя порода, содержит в основном полевые шпаты: кварц отсутствует или имеет второстепенное значение. Структура порфировая, текстура пористая или ноздреватая. Сходство – все породы прочные, слабо выветриваются, магматического происхождения; различаются по структуре и составу.

3. ИЗУЧЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ И СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Вода является универсальным растворителем. Она медленно растворяет практически все вещества, существующие в природных условиях.

Минерализация – содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в мг/л или г/м³ (М, S_и(онов)).

Соленость – содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в г/кг или в промилле (%₀ или 0,1%).

По своему солевому составу, природные воды подразделяются на следующие классы (по преобладающему аниону) и группы (по преобладающему катиону):

- класс гидрокарбонатных вод (НСО₃^-) – преобладает в речной воде;

- класс хлоридных вод (Сl^-) – преобладает в морской воде;

- класс сульфатных вод (SO₄^2-);

- кальциевая группа (Ca²⁺) – преобладает в речной воде;

- натриевая группа (Na⁺) – преобладает в морской воде;

- магниевая группа (Mg²⁺);

- калиевая группа (К⁺).

Подземные воды – воды, находящиеся в верхнем слое земной коры и участвующие в круговороте воды на земном шаре. Все виды подземных вод тесно взаимосвязаны и способны переходить одни в другие, представляя собой единую динамическую систему.

Подземные воды по источнику происхождения бывают:

Ювенильные (воды, образующиеся в недрах за счет кислорода и водорода, выделяемых из магмы » 1 км³/год).

Конденсационные, (образованные за счет конденсации в недрах грунта – очень маленькая часть).

Инфильтрационные (образованные за счет проникновения сверху – преобладающая часть).

Седиментационные (соленые воды в зонах замедленного водообмена, образованные за счет древних морских осадков).

Подземные воды могут иметь также антропогенное происхождение – это техногенные (загрязненные хозяйственной деятельностью) и искусственные (очищенные, опресненные, или специально минерализованные).

Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России остаются нефтепродукты, фенолы, легкокисляемые органические вещества, соединения металлов, аммоний и нитритный азот. Во многих водоемах зарегистрированы повышенные концентрации специфических загрязняющих веществ: лигнина, формальдегида и др. Основным источником этих загрязнений являются сточные воды различных производств, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностный сток. Существенное влияние на содержание загрязняющих веществ в поверхностных водах оказывают вторичные процессы. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Задание №7. Анализ подземной воды установил приведенные ниже характеристики. Определите наименование воды по минерализации, температуре и степени жесткости, а также водородный показатель и наименование воды по его значениям.

Указание. Для ответа используются классификации подземных вод (см. прил.).

Задание №8. Раскройте сущность приведенных ниже гипотез происхождения подземных вод. Для каких гидрогеологических, климатических условий и/или особенностей хозяйственного использования применимы эти гипотезы? Приведите примеры.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: