16.Геологическая работа рек. Строение речных долин . Аллювиальные отложения, их виды. Свойства и строительная оценка.
Большая часть стока атмосферных осадков попадает в постоянные поверхностные водотоки – реки. Один из важнейших экзогенных процессов формирования рельефа земной поверхности – деятельность рек в трех ее составляющих – разрушение ГП, перенос, отложение. Результатом главным образом эрозионной работы являются речные долины – извилистые углубления в земной поверхности с уклоном в сторону устья. В своем развитии река или отдельные ее участки проходят ряд стадий с преобладанием размыва, переноса и отложения аллювия, что отражается в строении речной долины. По мере приближения к профилю равновесия донная эрозия сменяется боковой, появляются излучины русла (меандры), старицы, долина расширяется. В зависимости от условий образования аллювиальные отложения подразделяются на русловые, пойменные, старичные и дельтовые, со своими особенностями состава и строения. Вообще же для аллювия характерны значительная изменчивость состава, невыдержанность отложений в плане и по глубине.
Русловые отложения залегают в нижних горизонтах, причем наибольшая их мощность может оказаться в стороне от современного русла. Это связано с изменениями положения русла в долине, его меандрированием, наличием рукавов. Пойменные отложения составляют верхние горизонты, а старичные представляют отложения стариц, залегая в виде линз.
Русловой аллювий представляет собой наиболее крупные обломки – валуны, гальку, гравий, песок; в равнинных реках последний преобладает. Вследствие частых изменений направления и скорости течения потока для руслового аллювия характерны выклинивание и смена отложений на малых расстояниях, косая слоистость. При достаточной мощности русловой аллювий – а наибольшая толща его может быть и в стороне от современного русла — является хорошим основанием опор мостов. Часто используется также как строительный материал – заполнитель бетона и др.
Пойменный аллювий отлагается на пойме во время паводков. Это мелкие и пылеватые пески, супеси, суглинки, часто обогащенные органикой. Характеризуются тонкой горизонтальной слоистостью, значительной пористостью. Могут включать погребенные почвы, указывающие на перерывы в осадконакоплении.
Старичный аллювий отлагается в старицах – старых отделившихся от русла рукавах и излучинах рек. Для них характерны периодические затопления, заболачивание. В результате старичный аллювий представлен иловатыми песками, илами и глинистыми породами, а также торфом. Это слабые водонасыщенные, сильносжимаемые грунты.
Дельтовый аллювий образуется в устьях рек; представлен мелко- песчаными и глинистыми грунтами, илами. Залегает наклонными слоями с постепенным уменьшением мощности в сторону бассейна.
17.Геологическая деятельность морей и океанов. Морские отложения, их распространения, классификация, свойства и строительная оценка. Геологическая работа озер. Озерные отложения, виды, строительная оценка.
Геологическая работа морей наиболее масштабна в силу их распространенности (71% земной поверхности). Разрушительная работа морских волн – абразия – нагляднее всего выступает в зоне прибоя, но их действие проявляется также в абразии морского дна шельфа. В связи с трансгрессиями и регрессиями моря это приводит к образованию надводных и подводных абразионных террас. Факторами разрушения и переноса являются также приливно-отливные явления и морские течения, поверхностные и глубинные. В итоге создаются пляжи, береговые валы, бары, лагуны и др.
Морские отложения представляют почти все типы ОГП. В прибрежной (литоральной) зоне отлагаются обломочные породы – галька, гравий, песок. В неритовой зоне (шельф до глубины 200м) – разнообразные илы, песчано-глинистые, карбонатные породы (известняки, мергель); на континентальном склоне и глубже накапливаются отложения илов, кремнистых пород, красных глин. В целом коренные морские отложения отличаются значительным распространением в плане и по глубине, однородностью, цементацией и значительной прочностью. В то же время некоторые их разности содержат включения минералов, легко выветривающихся при вскрытии пород различными выработками.
В целом древние морские отложения обычно характеризуются значительной плотностью, цементацией и соответственно высокой прочностью и малой сжимаемостью. Однако при вскрытии они быстро выветриваются. Четвертичные морские отложения могут быть и слабыми, сильносжимаемыми. В особенности слабыми являются современные отложения типа морских илов. Для морских отложений характерна высокая степень обработки и сортировки материала, правильная горизонтальная слоистость, большие распространенность в плане и мощность слоев.
Геологическая работа озер подобна работе морей, но совершается в меньших масштабах соответственно происхождению озер (тектонические, эрозионные, карстовые, плотинные), их размерам и глубине. Факторами озерной абразии являются волны, колебания уровня воды и другие, вырабатывающие профиль берега. Особенно большое значение абразия имеет для искусственных озер – водохранилищ, после заполнения которых длительное время происходит переработка берегов.
В прибрежной зоне озер отлагаются обломочные, глубже глинистые осадки; в последних часто наблюдается ленточная текстура из-за сезонности осадконакопления и других факторов. Химические отложения озер представлены известняками, известковыми туфами, мергелем, различными солями – гипсом, галитом, сильвином и др. Из биохимических осадков в озерах образуются диатомит, озерная известь, органический ил – сапропель.
Вид и свойства озерных отложений разнообразны и зависят от размеров и глубины озера, климата, рельефа прилегающих территорий и других факторов. В больших озерах условия осадконакопления подобны морским: ближе к берегу накапливается обломочный материал, в средней части – глинистые осадки. Озерные отложения четвертичного возраста представлены обычно илами и глинистыми породами от мягкопластичной до текучей консистенции. В районах с влажным климатом озерные отложения обогащены органикой, могут содержать прослои торфа, озерного ила – сапропеля. В составе дочетвертичных, коренных озерных отложений могут быть глины, аргиллиты, алевролиты, т.е. более прочные породы. В засушливых районах глинистые отложения перемежаются с химическими – сульфатами и галоидами. По площади распространения озерные отложения всегда меньше морских, менее выдержаны по простиранию, имеют меньшую мощность. В них часто наблюдается тонкая слоистость, связанная с сезонными изменениями условий осадконакопления: втеплый период года сносится и отлагается более крупный материал, в зимний – мелкий. Соответственно возникающие породы анизотропны, так как имеют ленточную текстуру с чередованием тонких песчаных и глинистых слойков.
Источник
3.4. Геологическая деятельность моря
В морях и океанах протекают сложные процессы разрушения, перемещения и формирования различных осадочных пород.
В прибрежной зоне морские осадки состоят из продуктов разрушения берегов и приносимых ветром или реками. В морях многочисленные организмы с твердыми скелетами (раковины, панцыри) из СаСОз и SiO2n.Н2О создают органические осадки. В соленой морской воде много химических осадков.
При вертикальных колебаниях земной коры моря перемещаются. Если берег отступает (трансгрессия), то населенные пункты заметно удаляются от моря. Когда море наступает (регрессия), берег погружается под воду и энергично размывается. При строительстве на берегу моря надо предусматривать меры по борьбе с размывом.
Абразионная работа моря. Абразия — разрушение горных пород, берегов и дна. Эти процессы зависят от особенностей движения воды, направления ветров, характера грунтов на берегах, силы ударов волн и обломков. Основные разрушения совершает морской прибой, меньше — течения (прибрежные, донные, приливы и отливы). Волны ослабляются и отсутствуют на глубинах около половины длины волны. В результате абразии на берегах образуются волноприбойные террасы (рис. 29).
Рис. 29. Строение морского берега, террасы:
1 и 2 – надводные; 3 и 4 – подводные; 5 – пляжная
Эти террасы могут быть сложены коренными породами или морскими аккумулятивными отложениями (морскими террасами). Подводные террасы свидетельствуют о наступлении моря и опускании берега ниже уровня воды. Пляж — часть берега, которая перекрыта максимальной волной или приливом. У пляжа шире 20 м энергия волн гасится в его пределах. Без пляжа берег разрушается интенсивнее. Морская вода и многие морские организмы или растения за счет химического воздействия разрушают породы и строительные материалы (бетон и камень).
При проектировании зданий и сооружений на берегах морей надо учитывать абразию, обрушение берегов и истощение пляжей.
Для укрепления берегов от абразии используют: волноотбойные стенки, буны, волноломы (рис. 30), ж/б тетраподы.
Рис. 30. Берегозащитные сооружения:
1 – волнолом; 2 – обломочный материал; 3 – пляж
Морские отложения осадков распределяются довольно закономерно: у берегов — галечники, гравий и т. д., в зоне шельфа — пески различной крупности; на материковом склоне преобладает глинистые грунты. С удалением от берега к обломкам примешиваются органические илы и химические осадки. Главная масса осадков откладывается у берега и на мелководье.
На низких берегах за пляжной зоной формируются береговые валы из гальки, песка, битой ракушки. Пляжные отложения — пески, илы, гравий, реже галечник. В зоне шельфа осаждается в основном обломочные осадки, затем органогенные, а далее — химические образования возле берега и в лагунах (морских заливах, отделенных подводным барьером). На материковом склоне и океанском ложе более всего развиты органогенные осадки.
Образовавшиеся в морской среде отложения широко распространены на суше и занимают огромные пространства на континентах в виде отложений коренных пород большой мощности и различного литологического состава (рис. 31).
Рис. 31. Осадочная толща морского происхождения (коренные породы), перекрытая современными наносами: 1 – песок; 2 – известняк; 3 – песчаник; 4 – глины; 5 – современные наносы в виде суглинка (Q)
Строительные свойства морских грунтов определяются условиями их образования. Глубоководные отложения более выдержаны по составу, имеют значительную мощность, однородность, однотипные свойства. Отложения шельфа однообразны по напластованию, но быстро меняются по вертикали. Породы береговой зоны переменчивы во всех отношениях.
Древние морские отложения — хорошие основания сооружений, но могут содержать вредные примеси типа пирита и водорастворимых солей. Глубоководные глины часто переуплотнены: на крутых откосах в них возникают оползни. Надежными основаниями служат пески. галечники и другие обломочные материалы. К слабым грунтам относятся мощные толщи современных прибрежных илов.
Источник