29.Морские отложения
Морские отложения — осадочные образования на дне современных и древних геологических морей и океанов. Их доля в общей массе статисферы (осадочной оболочки) Земли составляет 75-90 %. В геологии моря называются морскими грунтами. [1]
В составе морских отложений присутствуют: обломочные частицы породы, вынесенные реками; осадки, выделенные из морской воды организмами (биогенные вещества): микроскопические известковые или кремнистые раковины зоопланктона, моллюсков, скелетные части прочих морских обитателей; органические растительные осадки и продукты разложения мягких тканей животных; химические вещества, осаждённые из морской воды в виде кристаллов и коллоидных сгустков, наряду с сорбированными ими элементами; следы метеоритной пыли, вулканический пепел и т.д.
Исходя из состава отложений их подразделяют на глинистые илы, известково-глинистые илы, кремнисто-глинистые илы, вулканические илы.
Составом морских отложений управляют три основных фактора. Первый фактор — удалённость от основных массивов суши, которая влияет на количество вынесенной в море материковой породы. Второй фактор — глубина воды, что сказывается на сохранности кремнистых и известковых биогенных частиц, поскольку они оседают на дно. Заключительный фактор — в плодородии моря, что сказывается на объёме биогенных частиц, произведенных в поверхностных водах.
30.Объемные деформации грунтов: просадка, осадка, усадка, набухание, пучение
Просадка: В первые годы эксплуатации любого здания грунты сжимаются под действием прикладываемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущая способность основания определяется величиной нагрузки, при которой не превышается установленная нормативами осадка.
Вид и условия просадки выявляют в процессе изучения гидрогеологической обстановки участка путем замачивания котлована с размером сторон, равным толщине слоя всех просадочных слоев. Различают два вида просадочных грунтов:
— когда просадка от собственного веса не превышает 5 см;
— когда возможна просадка от собственного веса более чем на 5 см.
Усадкой грунта называется уменьшение его объема в результате удаления воды при высыхании или при проявлении физико-химических процессов (синерезис, осмос). Усадка грунта может происходить как в субаэральных условиях при испарении влаги под действием разности температур (разности относительной влажности), так и в субаквальных условиях под действием процессов синерезиса и осмоса. Способностью к усадке обладает только влажный грунт.
В результате усадки грунт становится плотнее и после высыхания — даже твердым. Уплотнение глинистого грунта при усадке увеличивает его сопротивление деформациям, но наличие трещин, обычно сопровождающих усадку, повышает водопроницаемость и уменьшает устойчивость поверхностного слоя грунта в откосах. В условиях сухого и жаркого климата усадочные клиновидные трещины разбивают массив глинистого грунта на глубину до нескольких метров.
В максимальной степени усадка проявляется в глинах, другим же связным породам она свойственна меньше. Однако значение процессов усадки даже в таких породах, как мергель и глинистый известняк, велико, так как растрескивание породы при высыхании способствует образованию на склонах рыхлых подвижных осыпей, питающих грязекаменные потоки (сели).
При усадке происходит не только механическое уплотнение и растрескивание породы, но и перераспределение растворимых химических компонентов грунта. Участки породы, через которые происходит испарение воды, при усадке часто обогащаются солями и могут приобрести в ряде случаев повышенную прочность и водостойкость, но при кристаллизации таких минералов, как гипс, наоборот, могут дополнительно дезинтегрироваться. Следовательно, усадка — сложный физико-химический процесс, приводящий к изменению характера структурных связей между частицами.
Набуханием называется увеличение объема грунта в процессе смачивания. Способность к набуханию связана с гидрофильным характером глинистых минералов, слагающих связные грунты, и большой удельной поверхностью последних.
Набухание — результат гидратации грунта; оно обусловлено в основном образованием в грунте рыхлосвязанной воды. Оболочки связанной воды, формирующиеся вокруг коллоидных и глинистых частиц, уменьшают силы сцепления между ними, раздвигают их и этим вызывают увеличение объема грунта.
Набухание тесно связано со связанностью грунта. В процессе набухания не только увеличивается объем грунта, но и уменьшается его связанность благодаря значительному ослаблению сцепления между отдельными грунтовыми частицами. Набухание грунтов может привести к их разрушению под действием воды — обусловить размокание грунта.
Процесс набухания носит осмотический характер. Причиной, вызывающей набухание, является разница в концентрации солей в поровом растворе и в воде, окружающей породу. Если концентрация внешнего раствора меньше концентрации раствора, находящегося в порах породы, происходит набухание породы (оно тем больше, чем больше разница концентрации этих растворов). Если же концентрация внешнего раствора больше концентрации порового раствора, то набухание может не происходить; в этом случае может наблюдаться сжатие породы, подобное тому, какое наблюдается при ее высыхании.
При увеличении объема грунта в процессе набухания развивается определенное давление, которое называется давлением набухания. Оно может быть обнаружено и измерено с помощью внешней нагрузки. Очевидно, что давление набухания будет равно той нагрузке, при которой увеличение объема грунта наблюдаться не будет.
Морозное пучение грунта — это результат объемного расширения воды (примерно на 9%), находящейся в нем до промерзания и дополнительно мигрирующей к границе промерзания в процессе перехода воды из жидкого состояния в твердое (лед).
При замерзании даже всей поровой воды в грунте увеличение его объема не превышает 3. 4% (закрытая система). В то же время в натуре объем грунта при его промерзании увеличивается на 10—50 и даже 100%. Рост объема грунта при промерзании (пучении) сопровождается резким увеличением влажности грунта с образованием в нем льда в виде линз и прослоек. Пучение грунта развивается вследствие притока (миграции) воды к фронту промерзания из нижележащих слоев (открытая система).
В природных условиях, и особенно в процессе строительства, вследствие неоднородности состава грунтов, распределения влаги, плотности, условий промерзания и ряда других факторов морозное пучение всегда бывает неравномерным, а поэтому опасным для сооружения, так как при этом возникают и неравномерные силы морозного пучения.
Озерно-болотные отложения (1, n Q4), развитые на водораздельных пространствах, представлены довольно сложным комплексом осадков: супесями, песками, глинами, илами и торфом. Мощность этих отложений невелика и лишь иногда достигает 7- 8 м . Торфяные накопления занимают значительные площади и часто покрывают аллювиальные отложения террас и водораздельные пространства.
32.оползни и другие процессы на склонах
Оползни – скользящее смещение горных пород на склонах под действием гравитации и при участии поверхностных или подземных вод. О – явление частое и свойственное склонам долин, оврагов, балок, берегам морей, искусственным выемкам. Они разрушают здания и сооружения на самих склонах и ниже их. Очень часто внешним признаком О является так называемый «пьяный лес» и разорванные стволы деревьев.
Осыпи — скопление на склонах гор и скал камней, а также скопление обломков горных пород различного размера на склонах или у подножий гор и холмов.Состоят из слабо отсортированных обломков. Как правило, у подножий они самые крупные, в верхних частях осыпей мельче. Обломки горных пород по мере накопления постепенно перемещаются вниз по склону под влиянием силы тяжести. Осыпи образуются на склонах гор и у их подножий в результате физического выветривания.
Курумы. В результате разрушения скальных пород у подошвы склонов скапливаются крупные обломки и глыбы. По своему местоположению обломки более всего тяготеют к пологим склонам, что свойственно ложбинам и днищам долин. Так образуя каменные россыпи или курумы, образуя с ними единую массу глыб от вершины до подошвы склона. Мощность каменных россыпей колеблется от нескольких метров до 15 м на дне долин.
Обвалы – обрушение более или менее крупных масс горных пород с опрокидыванием и дроблением. Обвалы возникают на крутых склонах (более 45-50°)и обрывах естественных форм и рельефа,а также в строительных котлованах, траншеях,карьерах.
Источник
10. Генетические типы морских отложений.
Различаются по происхождению: обломочные (терригенные) и хемогенные (химически осажденные); органогенные, вулканические, ледниковые, космическая пыль.
Выделяют отложения литоральной зоны, области шельфа, континентального склона, ложа океана.
Литоральная зона, или приливно-отливная часть шельфа — терригенные отложения, сложенные валунами, галькой, гравием, песком. Крупные обломки характерны для приглубых берегов, мелкие — для отмелых. В ложбинах и впадинах накапливаются тонкие глинистые и карбонатные илы, раковины моллюсков, остатки мшанок, известковых водорослей. В тропической и субтропической полозе зоны встречаются скопления торфа. На вулканических островах зона сложена песком вулканического происхождения; в ряде мест волнами намыты пески, содержащие россыпи магнетита, ильменита, вольфрамита;
Осадки области шельфа — характеризуются значительной мощностью и разнообразием состава — терригенные и органогенные отложения, подчиненное значение — хемогенные. Органогенные отложения состоят из раковин отмерших организмов и их обломков. В тропических морях широко развиты колониальные постройки кораллов, образующие береговые, барьерные рифы и коралловые острова — атоллы. Среди рифов нередко встречаются иглокожие, моллюски, мшанки, губки, морские водоросли. Химические отложения приурочены к приустьевым участкам шельфа или прибрежным лагунам: на дне — отложения, богатые окислами железа, алюминия, марганца. В теплых морях из истинных растворов осаждаются известковые илы, нередко оолитового сложения. В их составе обнаружены минералы кальцит, арагонит и доломит;
Осадки континентального склона — отложения терригенного и органогенного происхождения, отложения подводных оползней и мутьевых потоков —турбидиты — состоят из чередующихся прослойков песка, алеврита и глинистого материала
Из терригенных осадков наиболее широко распространены илы:
Синие илы — из глинистого вещества, кальцита и органических примесей, ОВ с примесью сульфатного и закисного железа; в черных илах — примеси сульфида железа и сероводорода;
Красные илы — из глинистого вещества, зерен кварца, кальцита, окислы железа;
Зеленые илы — из песка (с примесью гравия), алеврита и глинистого вещества, углекислый кальций, глауконит, в виде оолитов или конкреций — фосфорит.
Среди отложений встречаются отдельные пятна и обширные поля органогенных илов — белых коралловых и фораминиферовых;
Осадки ложа океана — терригенные осадки попадают сюда в незначительном количестве с поверхностными течениями или придонными мутьевыми потоками, в основном это тонковзмученный глинистый и алевритовый материал:
красный или коричневый терригенный ил — красная океаническая глина;
Основная масса илов сложена известковистым и кремнистым составом:
глобигериновый ил — из раковинок глобигерин, известковых пластинок водорослей кокколитофторид и глинистых частиц;
диатомовый ил — из кремнистых скелетов диатомовых водорослей;
радиоляриевый ил — разновидность глубоководных кремниевых илов, состоит из мельчайших остатков радиолярий.
Источник