Геологічні процеси на землі за джерелами їх зародження Геологія - наука про Землю Зовнішні геологічні процеси

Підрозділ геологічних процесів на ендогенні та екзогенні.

Ендогенні процеси: вулканізм та сейсмічні явища.

Сейсмічні явища: причини та основні параметри землетрусів. Сейсмічне районування для будівництва.

Екзогенні геологічні процеси: вивітрювання, діяльність вітру, діяльність поверхневих текучих вод, діяльність морів та океанів, діяльність льодовиків, мерзлотні процеси.

Діяльність людини як геологічний фактор: видобуток корисних копалин, будівництво (міське, дорожнє, гідротехнічне).

Методичні вказівки

Вивчаючи сейсмічні явища, необхідно розібратися в механізмі землетрусів, у поняттях «гіпоцентр» та «епіцентр», знати основні види хвиль та класифікацію землетрусів за глибиною та силою. Екзогенні процеси виявляються у згладжуванні земної поверхні переміщенням гірських порід з опуклих форм рельєфу у увігнуті. При цьому породи піддаються потрійному впливу:

руйнування;

перенесення;

відкладення, накопичення та ущільнення.

Студенту необхідно розібратися по суті протікання кожного з екзогенних геологічних процесів. Особливу увагу слід приділяти таким поняттям як ерозія, елювій, делювій, пролювій, алювій, морена.

Сейсмічні явища у геології відносять до внутрішніх ендогенних процесів. Це коливання пружних хвиль у земній корі. Точку зародження землетрусів, що знаходиться на глибині від поверхні, називають осередком землетрусу або гіпоцентром, а точку, що лежить над ним – епіцентром. Найбільш руйнівними є осередки землетрусів, що залягають неглибоко (0-10 км). Руйнування пов'язані з поширенням сейсмічних хвиль. Від гіпоцентру поширюються поздовжні хвилі зі швидкістю до 4-5 км/с, перпендикулярно до них ідуть поперечні хвилі. Їхня швидкість становить близько 2 км/с. На поверхні виникають поверхневі хвилі – до 500 м/с. Комплекс цих хвиль викликає сейсмодеформації – тріщини в земній корі, ступінчасті осідання, спучування та усунення ґрунтів: обвали, осипи, зсуви. У районах забудови – руйнування будівель та споруд. Сила землетрусів характеризується балами за шкалою Ріхтера (12-ти бальна).

Райони, де очікуються землетрусу силою 6 балів і більше, називаються сейсмонебезпечними. Будівництво цих районах ведеться з урахуванням сейсмічності, тобто. враховується рельєф місцевості, наявність дислокацій шарів, наявність ґрунтових вод та їх близькість до поверхні, можливість зсувів, обвалів, осипів тощо. При цьому враховують жорсткість конструкцій, поверховість, масивність будівель та споруд.

До ендогенних процесів також відносяться вулканізм та сейсмічні явища. Поява вулканізму є однією з найважливіших геологічних процесів, мають величезне значення історія розвитку земної кори. Жодна область землі не формувалася без участі вулканізму. Землетрус - це особливий вид руху плит земної кори літосфери. Вони виражаються у хвильових, пружних коливаннях та викликають стійкі деформації земної кори. За своєю природою землетруси можуть бути денудаційними, вулканічними, тектонічними та техногенними. Денудаційні землетруси виникають у результаті поштовху через обвалення масиву гірської породи. Вулканічні землетруси можуть бути при виверженні вулкана. Тектонічні землетруси є наслідком тектонічних процесів, які у товщі земної кори.

До екзогенних процесів належать геологічні процеси:

– Вивітрювання – зміна та руйнація гірських порід на поверхні землі під впливом різких коливань температури повітря, що замерзає у порожнечах та тріщинах гірських порід води, вуглекислоти, кисню та організмів. При цьому відбуваються процеси фізичного, хімічного та біологічного характеру.

В результаті процесу вивітрювання формується особлива мінеральна освіта. Кора вивітрювання - верхня (підґрунтова) частина літосфери в межах континентів.

Технологічна діяльність вітру на континентах складається з руйнувань гірських порід, перенесення та відкладення (акумуляції) продуктів руйнування.

Руйнівна діяльність вітру складається з дефляції - видування і розвіювання таких частинок породи, і корозії - механічної обробки поверхонь оголених порід за допомогою твердих частинок, що переносяться.

Геологічна діяльність морів, озер та боліт. Морська образивність (руйнівна дія морських хвиль).

Діяльність льодовиків.

Діяльність людини як геологічний чинник.

Види вивітрювання.

Процес вивітрювання протікає за одночасної участі багатьох агентів, але роль їх у своїй далеко неоднакова. За інтенсивністю впливу тих чи інших агентів вивітрювання та характером змін гірських порід прийнято виділяти три види вивітрювання: фізичне, хімічне та біологічне (органічне).

Фізичне вивітрювання виявляється переважно в механічному дробленні порід без істотної зміни їхнього мінерального складу. Породи дробляться в результаті коливання температур, замерзання води, механічної сили вітру і ударів піщин, що переносяться вітром, кристалізації солей у капілярах, тиску, що виникає в процесі зростання коренів рослин і т. д. Велику роль у цьому руйнуванні грають температурні явища. У разі земної поверхні, особливо у пустелях, добові коливання температур досить значні. Так, влітку вдень породи нагріваються до + 80 °С, а вночі їх температура знижується до + 20 °С. Крім поперемінного нагрівання та охолодження руйнівну дію має також нерівномірне нагрівання порід, що пов'язано з різними тепловими властивостями, забарвленням та розміром мінералів, які складають гірські породи. На контактах окремих мінералів утворюються мікротріщини та порода пост епінно розпадається на окремі блоки та уламки різної форми.

Хімічне вивітрювання виявляється у руйнуванні порід шляхом розчинення та зміни їх складу. Найбільш активними хімічними реагентами в цьому процесі є вода, кисень, вуглекислота та органічні кислоти.

Найпростішим видом хімічного вивітрювання є розчинення у питній воді. Легко розчиняються кам'яна сіль, гіпс. Руйнівна дія надає процес гідратації. Прикладом може бути перехід ангідриту в гіпс. Цей процес супроводжується різким збільшенням обсягу (до 50 - 60%), що спричиняє руйнівний тиск гіпсу на навколишні породи. У присутності води відбувається також окиснення. Наприклад, мінерал пірит, який часто присутній у різних породах, перетворюється на гідрат оксиду заліза з одночасним утворенням сірчаної кислоти, яка, у свою чергу, дуже руйнівно діє на мінерали:

При хімічному вивітрюванні значний вплив породи надає вода, що містить у своєму складі вуглекислоту. Внаслідок цього польові шпати перетворюються на глинисті утворення.

Інтенсивність хімічного вивітрювання залежить від площі впливу води та розчинів, їхньої температури, а також ступеня стійкості мінералів щодо агентів вивітрювання; Найбільш стійкими є мінерали кварц, мусковіт, корунд; менш стійкі – кальцит, доломіт та інших. Інтенсивності хімічного вивітрювання сприяє дроблення порід у результаті механічного вивітрювання.

Найбільше значення хімічне вивітрювання має за умов теплого та вологого клімату.

Біологічне (органічне) вивітрювання проявляється у руйнуванні гірських порід у процесі життєдіяльності живих організмів та рослин. Породи дробляться і значною мірою піддаються впливу органічних кислот. Механічне руйнування виробляють рослини своєю кореневою системою. Коріння дерев здатне розщеплювати навіть міцні скельні породи. Відомі випадки, коли рослина «верблюжа колючка» проростала крізь 20-сантиметрові залізобетонні плити. Коріння трав'янистої рослинності легко долає шар асфальту на вулицях міста. Багато живих організмів, особливо серед землерів, активно руйнують гірські породи. У корі вивітрювання ними створюються численні ходи, порожнечі, просвердлюються навіть тверді породи. На вивітрювання гірських порід великий вплив мають численні бактерії. У процесі своєї життєдіяльності вони поглинають одні речовини та виділяють інші. Їх вплив особливо сильно позначається на зоні грунтів. Окремі види бактерій вилучають вуглець з карбонатів, руйнують силікати, створюють скупчення залізних руд тощо. буд. соки, які, своєю чергою, дуже активно взаємодіють із мінералами гірських порід, руйнують їх, формують мінеральні новоутворення.

Відкладення вивітрювання залишаються дома. Їхні освіти називаються елювіальними, позначаються індексом «е».

Всі процеси, пов'язані з геологічною роботою вітру, звуться еолових. Перенесення частинок вітром відбувається у зваженому

стані або шляхом перекочування залежно від швидкості вітру та розміру частинок.

При зменшенні швидкості вітру та інших сприятливих умовах відбувається відкладення матеріалу, що переноситься. Так утворюються вітрові (еолові) відкладення пісків (пустелі) та лесів.

Для будівництва має велике значення закріпленість пісків. За цією ознакою піщані накопичення ділять на рухливі (дюни та оксами) і закріплені (грядові, горбисті) піски.

Лесові відкладення характеризуються пилуватими глинистими частинками, складеними в шари з високою пористістю. У зв'язку з цим при замочуванні такі ґрунти деформуються по вертикалі навіть від власної ваги, тим більше під навантаженням від будівель та споруд. Ці ґрунти називають просадними. Будівництво ведеться із попереднім ущільненням цих ґрунтів різними методами.

Вітрові відкладення – еолові, що позначаються індексом «L».

Водні потоки від дощів та танення снігу змивають елювіальні відкладення, переносять їх по схилах до схилів, зокрема до схилів долин річок і відкладають їх біля підніжжя цих схилів. Як правило, такі відкладення віком молоді, неущільнені, високопористі, найчастіше представлені суглинками. Такі суглинки називають лёсовидними через їх пористість і здатність при замочуванні різко деформуватися по вертикалі.

Відкладення називають делювіальними та позначають індексом «d».

Знесений водними потоками грунт, потрапляючи в річки, переноситься енергією води, що рухається. При цьому частинки ґрунту переносяться у зваженому стані, в розчиненому, волочінням по дну. Процес випадання з води частинок, що переносяться нею, називається седиментацією, а накопичення їх-акумуляцією. Утворені у своїй відкладення називаються алювієм - річкові відкладення (позначаються індексом " а " ). Заплавний алювій відкладається під час паводків на заплавних заплавних терасах. Так як на заплавах швидкість течії води менша, ніж у руслах, зазвичай у заплавних водах містяться дрібніші частинки породи, ніж у руслових. Заплавний алювій характеризується тонкою майже горизонтальною шаруватістю, неоднорідністю гранулометричного складу і малою потужністю шарів з характерним лінзоподібним виклинюванням. У накопиченні заплавного алювію можуть бути перерви і на заплавах утворюються гумусовмісні грунти. Русловий алювій відкладається у руслах річок після спаду паводкових вод. Найбільші частки порід, захоплені в русло річки під час паводку, після спаду вод осаджуються. Для руслового алювію так само як і для заплавного, характерні горизонтальна або похила шаруватість, мала потужність шарів і відсортованість матеріалу. Дельтовий алювій відкладається у гирлах річок за її впадання у моря та озера. Впадаючи у водний басейн, що не має течії, вода річки втрачає швидкість і весь принесений уламковий матеріал осідає на дно. Він відкладається на прибережному схилі дна злегка похилими шарами, що поступово витончуються у бік басейну. У відкладах дельтового алювію зустрічаються всі піщані та глинисті фракції. Наведені характеристики заплавного, руслового та дельтового алювію та умови його утворення характерні для рівнинних річок. Освіта алювію гірських річок має особливості. Тут переважають не відкладення, а розмив. Алювіальні відкладення гірських річок практично слід вважати стисливими.

Велике майданове поширення має дельтовий алювій. Потужність його значна, у деяких річок до сотень метрів. У будові дельтового алювію беруть участь опади уламкові, хімічні та органічні. У будові акумулюючих та цокольних терас бере участь алювій терас. До його складу входять руслові та заплавні відкладення.

У межах стариць, розвинених у заплавах старих річок, накопичується старий алювій, що складається з м'яких органічних мулів, змішаних із заплавними піщано-суглистими опадами. У заболочених старицях накопичуються відкладення торфу. Старовинні алювій залягає у вигляді лінз серед заплавного алювію.

Більшість річок доносить породний зруйнований матеріал до моря чи океану, де відбувається грандіозне накопичення осадових порід на шельфі океану та дні. Крім цього море і океан у прибережній зоні здійснюють руйнівну роботу енергією хвиль, переносять зруйнований матеріал, сегрегують його крупно і потім відкладають на різних глибинах. Індекс відкладень - "m".

У геологічних процесах зовнішньої геодинаміки істотну роль грають льодовики.

Геологічні дані свідчать, що у давнину заледеніння землі було значним.

Нині льоди займають 10% поверхні суші, 98,5% льодовикової поверхні посідає полярні області і лише 1,5% - на високі гори. Розрізняють три типи льодовиків: гірські, плоскогір'я та материкові.

Гірські льодовики утворюються високо в горах і розташовуються на вершинах, або в ущелинах, западинах, різних поглибленнях. Такі льодовики є на Кавказі, Уралі тощо.

Лід утворюється за рахунок перекристалізації снігу. Він має здатність до пластичної течії, утворюючи потоки у формі мов. Рух льодовиків схилами обмежується висотою, де сонячного тепла виявляється достатньо повного танення льоду.

Льодовики плоскогір'я утворюються в горах з плоскими вершинами. Лід залягає нерозділеною суцільною масою. Від нього ущелинами спускаються льодовики як мов. Такого типу льодовик, зокрема, знаходиться зараз на Скандинавському півострові.

Материкові льодовики поширені у Гренландії, Шпіцбергені, Антарктиді та інших місцях, де зараз протікає сучасна епоха заледеніння. Льоди залягають суцільним покривом, потужністю тисячі метрів.

Геологічна діяльність льоду велика і обумовлена ​​головним чином його рухом, незважаючи на те, що швидкість течії льоду приблизно в 10000 разів повільніше, ніж води в річках за тих же умов.

При своєму русі лід стирає і орає поверхню землі, створюючи улоговини, вибоїни, борозни. Ця руйнівна робота відбувається під впливом тяжкості льоду.

Рухаючись по ущелинах або іншій похилій площині, льодовики захоплюють продукти шляхом виморожування їх у лід. Наявність тріщин сприяє проникненню уламків всередину і в нижню частину льодовиків. Таким чином, уламковий матеріал пересувається разом із льодовиком. При таненні льоду весь уламковий матеріал відкладається та утворюється значні за потужністю льодовикові відкладення. Уламковий матеріал, який перебуває в русі або вже відклався, називається «морени». Льодовикові відкладення іноді утворюють друмліни-пагорби еліпсоїдальної форми кілька десятків метрів висоти, що складаються з відкладень донної морени. До їх складу входять головним чином морені глини з валунами. Відкладення називають гляціальними та позначають індексом «g».

При таненні льодовика утворюється постійні потоки талих вод, які розмивають донну та кінцеву морени. Вода підхоплює матеріал морен, що розмивається, виносить за межі льодовика і відкладає в певній послідовності. Такі водно-льодовикові відкладення отримали назву флювіогляціальних – індекс fg.

Флювіогляціальні відкладення відрізняються порівняльною відсортованістю та шаруватістю. Вони зазвичай представлені товщами піску, гравію, галечника, а також глинами та покривними суглинками, потужність яких досягає багатьох метрів. Флювіогляційні відкладення створюють характерні форми рельєфу:

1.Ози - накопичення уламкового матеріалу (піску, гравію) у вигляді високих вузьких валів, довжина яких коливається від сотні метрів до десятків кілометрів, висота 5-10 метрів.

2.Ками - безладно розкидані пагорби, що складаються з шаруватих відсортованих пісків, супісків з домішкою гравію та прошарків глини.

3.Зандрові поля - широкі пологохвилясті рівнини, розташовані за краєм кінцевих морен, до складу яких входять шаруваті піски, гравій та галька.

На місці льодовика, що розтанув, залишаються поглиблення, які стають ложем озер і боліт. Геологічна діяльність озер полягає у накопиченні відкладень із твердих частинок, частіше дрібних фракцій, принесених струмками, та відкладень спільно з органікою. Такі відкладення називають озерними та позначають індексом «».

Мерзлотні геологічні процеси полягають у сезонному заморожуванні верхніх шарів ґрунтів у зимовий період та відтаванні – у літній. Це викликає пучення та осадку ґрунту. У будівництві враховують нормативну глибину промерзання, яка обчислюється як середня величина протягом останніх 10 років, оскільки закладка фундаментів здійснюється нижче глибини промерзання.

У разі, де середня річна температура негативна, у грунтах сформована вічна мерзлота. У районах вічної мерзлоти деформація будівель і споруд пов'язана з відтаванням ґрунтів, оскільки порушується його фізичний стан, пов'язаний із розкриттям котлованами. Тому на вічномерзлих ґрунтах будівництво ведуть за трьома принципами:

Без урахування мерзлого стану (при скельній підставі);

За збереження мерзлого стану, за рахунок теплоізоляції;

З відтаванням мерзлих ґрунтів та подальшим їх зміцненням або заміною на інші, наприклад, щебеневі.

Геологічні процеси поділяють на ендогенні та екзогенні.

Ендогенні процеси - геологічні процеси, пов'язані з енергією, що виникає у надрах Землі. До них відносяться тектонічні рухи земної кори, магматизм, метаморфізм гірських порід та сейсмічна активність. Головними джерелами енергії ендогенних процесів є тепло та гравітаційна нестійкість -перерозподіл матеріалу в надрах Землі за щільністю (гравітаційна диференціація).

До ендогенних процесів відносяться:

• - тектонічні - різноманітні за напрямом та інтенсивністю руху земної кори, що викликають її деформації (зминання у складки) або розриви шарів;
• - сейсмічні - пов'язані із землетрусами;
• - магматичні – пов'язані з магматичною діяльністю;
• - вулканічні – пов'язані з вулканічною діяльністю;
• - метаморфічні - процес перетворення гірських порід під впливом тиску та температури без привнесення чи винесення хімічних компонентів;
• - скарнові - метасоматичного мінерало- та породоутворення внаслідок впливу на різні гірські породи (переважно вапняки та доломіти) високотемпературних розчинів, що містять у тій чи іншій кількості Бе, М?, Са, 81, А1 та інші речовини за широкої участі летких компонентів (вода , вуглекислота, С1, Б, В та ін), і в широкому діапазоні температур і тисків при загальній еволюції розчинів у міру зниження температури від лужних до кислих;
• - грейзенові - метасоматичної зміни гранітових порід під дією газів, що виділяються з магми, що охолоджується, з перетворенням польових шпатів у світлі слюди;
• - гідротермальні - родовища руд металів (Аі, Сі, РЬ, 8п, XV та ін.) та неметалічних копалин (тальк, азбест та ін.), освіта яких пов'язана з відкладенням або перевідкладенням рудної речовини з гарячих глибинних водних розчинів, часто пов'язаних з остигають у земній корі магматичними осередками.

Тектонічні рухи- механічні рухи земної кори, що викликаються силами, що діють у ній і головним чином у мантії Землі, і що призводять до деформації порід, що складають кору. Тектонічні рухи пов'язані, як правило, зі зміною хімічного складу, фазового стану (мінерального складу) і внутрішньої структури деформації гірських порід. Тектонічні рухи охоплюють одночасно дуже великі площі.

Геодезичні виміри показують, що практично вся поверхня Землі знаходиться безперервно в русі, проте швидкість тектонічних рухів невелика, змінюється від сотих часток до перших десятків міліметрів на рік, і тільки накопичення цих рухів у ході дуже тривалого (десятки-сотні млн років) геологічного часу наводять до великих сумарних переміщень окремих ділянок земної кори.

Американський геолог Г. Джильберт запропонував (1890 р.), а німецький геолог X. Штілле розвинув (1919 р.) класифікацію тектонічних рухів з поділом їх на епейрогенічні,що виражаються у тривалих підняттях і опусканнях великих ділянок земної поверхні, і орогеїчні,проявляються епізодично (орогенічні фази) у певних зонах утворенням складок і розривів і ведуть до формування гірських споруд. Ця класифікація застосовується досі, та її основний недолік - об'єднання поняття орогенезу двох принципово різних процесів -складко- і розривоутворення, з одного боку, і горообразования - з іншого. Було запропоновано інші класифікації. Одна з них (вітчизняні геологи А. П. Карпінський, М. М. Тетяєв та ін.) передбачала виділення коливальних складко-і розривоутворюючихтектонічних рухів, інша (німецький геолог Е. Харман та голландський вчений Р. В. ван Беммелен) - ундаційних (хвильових) та ундуляційних (складчастих) тектонічних рухів. Стало зрозумілим, що тектонічні рухи дуже різноманітні як формою прояви, і по глибині зародження, і навіть, очевидно, з механізму і причин виникнення.

За іншим принципом тектонічні рухи були поділені ще М. В. Ломоносовим на повільні (вікові) та швидкі.Швидкі рухи пов'язані із землетрусами і, як правило, відрізняються високою швидкістю, що на кілька порядків перевищує швидкість повільних рухів. Усунення земної поверхні під час землетрусів становлять кілька метрів, іноді більше 10 м. Однак такі зсуви виявляються епізодично.

Істотне значення має підрозділ тектонічних рухів на вертикальні (радіальні) та горизонтальні (тангенційні),хоча воно і носить більшою мірою умовний характер, тому що ці рухи взаємопов'язані та переходять одні в інші. Тому правильніше говорити про тектонічні рухи з переважною вертикальною або горизонтальною компонентою. Переважаючі вертикальні рухи зумовлюють підняття та опускання земної поверхні, у тому числі утворення гірських споруд. Вони є основною причиною накопичення потужних товщ осадових порід в океанах та морях, а частково і на суші. Горизонтальні рухи найбільш яскраво виявляються в утворенні великих зрушень окремих блоків земної кори щодо інших з амплітудою в сотні і навіть тисячі кілометрів, в їх насувах з амплітудою в сотні кілометрів, а також в утворенні океанічних западин шириною в тисячі кілометрів в результаті розсуву глиб континентальної.

Тектонічні рухи відрізняються певною періодичністю чи нерівномірністю, що виражається у змінах знака та (або) швидкості в часі. Щодо короткоперіодичних вертикальних рухів з частою зміною знака (оборотні) називаються коливальними. Горизонтальні рухи зазвичай довго зберігають свою спрямованість і є незворотними. Коливальні тектонічні рухи, ймовірно, спричиняють трансгресіїі регресійморя, утворення морських та річкових терас.

За часом прояви виділяють нові тектонічні руху, які безпосередньо відбиваються у сучасному рельєфі Землі і тому розпізнаються як геологічними, а й геоморфологічними методами, і сучасні тектонічні руху, які вивчаються й геодезичними методами (повторне нівелювання тощо.). Вони становлять предмет вивчення нової тектоніки.

Тектонічні рухи віддаленого геологічного минулого встановлюються по поширенню трансгресій і регресій океану, по сумарній товщині (потужності) осадових відкладень, що накопичилися, по розподілу їх фацій і джерел уламкового матеріалу, знесеного в депресії. У такий спосіб з'ясовується вертикальна компонента переміщення верхніх шарів земної кори або поверхні консолідованого фундаменту, розташованого під осадовим чохлом. Як репер використовується рівень Світового океану, який вважають майже постійним, з можливими відхиленнями до 50-100 м при таненні або утворенні льодовиків, а також більш значними - до кількох сотень метрів внаслідок зміни ємності океанічних западин при їх розростанні та утворенні серединно-океанічних. хребтів.

Великі горизонтальні переміщення, які визнаються не всіма вченими, встановлюються як за геологічними даними, шляхом графічного випрямлення складок та відновлення насунутих товщ гірських порід у початковому положенні, так і на підставі вивчення залишкової намагніченості гірських порід та змін палеоклімату. Вважається, що при достатній кількості палеомагнітних і геологічних даних можна відновлювати колишнє розташування материків і океанів і визначати швидкість і напрямок переміщень, що відбувалися в наступний час, наприклад, з кінця палеозойської ери.

Швидкість горизонтальних переміщень визначається прихильниками мобілізму по ширині новоутворених океанів (Атлантичного, Індійського), за палеомагнітними даними, що вказують на зміни широти та орієнтування по відношенню до меридіанів, і по ширині магнітних аномалій, що утворюються при розростанні океанічного дна, з тривалими епохами. різної полярності магнітного поля Землі. Ці оцінки, як і швидкість сучасних горизонтальних рухів, виміряна геодезичними методами в рифтах (Східна Африка), складчастих областях (Японія, Таджикистан) і зсувах (Каліфорнія), становлять 0,1-10 див/г. Протягом мільйонів років швидкість горизонтальних рухів змінюється незначно, напрямок залишається майже постійним.

Вертикальні рухи мають, навпаки, змінний, коливальний характер. Повторні нівелювання показують, що швидкість опускання або підняття на рівнинах зазвичай не перевищує 0,5 см/рік, підняття в гірських областях (наприклад, на Кавказі) досягає 2 см/рік. У той же час середні швидкості вертикальних тектонічних рухів, що визначаються для великих інтервалів часу (наприклад, за десятки мільйонів років), не перевищують 0,1 см/рік у рухомих поясах та 0,01 см/рік на платформах. Ця різниця у швидкостях, виміряних за малі та великі проміжки часу, вказує на те, що в геологічних структурах фіксується лише інтегральний результат вікових вертикальних рухів, що накопичується при підсумовуванні коливань протилежного знака.

Подібність тектонічних рухів, що повторюються на тих самих тектонічних структурах, дозволяє говорити про успадкований характер вертикальних тектонічних рухів. До тектонічних рухів зазвичай не відносять переміщення гірських порід у приповерхневій зоні (десятки метрів від поверхні), спричинені порушеннями їх гравітаційної рівноваги під впливом екзогенних (зовнішніх) геологічних процесів, а також періодичні підняття та опускання земної поверхні, обумовлені твердими припливами Землі. Сонце. Спірним є віднесення до тектонічних рухів процесів, пов'язаних з відновленням ізостатичної рівноваги, наприклад піднятий при скороченні великих льодовикових покривів типу антарктичного або гренландського. Локальний характер мають рухи земної кори, викликані діяльністю вулканів. Причини тектонічних рухів досі не встановлено; щодо цього висловлюються різні припущення.

На думку ряду вчених, глибинні тектонічні рухи викликані системою великих конвекційних течій, що охоплюють верхні та середні верстви мантії Землі. З такими течіями, мабуть, пов'язане розтягнення земної кори в океанах і стиск у складчастих областях, над тими зонами, де відбувається зближення та занурення зустрічних течій. Інші вчені (В. В. Білоусов) заперечують існування замкнутих конвекційних течій в мантії, але допускають підйом розігрітих в низах мантії та легших продуктів її диференціації, що викликає висхідні вертикальні рухи кори. Охолодження цих мас спричиняє її опускань. При цьому горизонтальним рухам не надається істотного значення, і вони вважаються похідними від вертикальних. При з'ясуванні природи рухів та деформацій земної кори деякі дослідники відводять певну роль напругам, що виникають у зв'язку із змінами швидкості обертання Землі, інші вважають їх надто незначними.

Глибинне тепло Землі має переважно радіоактивне походження. Безперервна генерація тепла в надрах Землі веде до утворення потоку, спрямованого до поверхні. На деяких глибинах при сприятливому поєднанні речовинного складу, температури та тиску можуть виникати осередки та шари часткового плавлення. Таким шаром у верхній мантії є астеносфера – основне джерело утворення магми; в ній можуть виникати конвекційні струми, які є ймовірною причиною вертикального та горизонтального рухів літосфери. У зонах вулканічних поясів острівних дуг і околиць континентів основні осередки магм пов'язані з надглибинними похилими розломами (зони Заварицького-Беньофа), що йдуть під них з боку океану (приблизно до глибини 700 км). Під впливом теплового потоку або безпосередньо тепла, що приноситься глибинною магмою, що піднімається, виникають так звані корові вогнища магми в самій земній корі; досягаючи приповерхневих частин кори, магма впроваджується у яких у вигляді різних формою інтрузивів чи виливається поверхню, утворюючи вулкани.

Гравітаційна диференціація вела до розшарування Землі геосфери різної щільності. На поверхні Землі вона проявляється також у формі тектонічних рухів, які, у свою чергу, ведуть до тектонічних деформацій порід земної кори та верхньої мантії. Накопичення та подальша розрядка тектонічних напруг уздовж активних розломів призводять до землетрусів.

Обидва види глибинних процесів тісно пов'язані: радіоактивне тепло, знижуючи в'язкість матеріалу, сприяє диференціації, а остання прискорює винос тепла до поверхні. Передбачається, що поєднання цих процесів веде до нерівномірності у часі виносу тепла та легкої речовини до поверхні, що, своєю чергою, можна пояснити наявністю в історії земної кори тектономагматичних циклів.

Тектонічні цикли(Етапи) - великі (понад 100 млн років) періоди геологічної історії Землі, що характеризуються певною послідовністю тектонічних та загальногеологічних подій. Найбільш яскраво проявляються у рухомих областях Землі, де цикл починається зануреннями земної кори з утворенням глибоких морських басейнів, накопиченням потужних товщ опадів, підводним вулканізмом, утворенням основних та ультраосновних інтрузивно-магматичних порід. Виникають острівні дуги, проявляється андезитовий вулканізм, морський басейн розчленовується більш дрібні, починаються складчато-надвигающие деформації. Далі відбувається формування складчастих та складчасто-покривних гірських споруд, облямованих та розділених передовими (крайовими, передгірськими) та міжгірськими прогинами, які заповнюються продуктами руйнування гір - мопасами.Цей процес супроводжується регіональним метаморфізмом, гранітоутворенням, ліпарит-базальтовими наземними вулканічними виливами.

Подібна послідовність подій спостерігається і на платформах: зміна континентальних умов за рахунок трансгресії моря, а потім знову регресії та встановлення континентального режиму з утворенням кор вивітрювання, з відповідною зміною типу опадів - спочатку континентальних, потім лагунних, нерідко солоносних або вугленосних, далі в середині циклу переважно карбонатних або крем'янистих, наприкінці знову морських, лагунних (солі) та континентальних (іноді льодовикових).

Інтенсивним складчасто-надвіжовим деформаціям та гороутворенню в одних рухомих зонах нерідко відповідають утворення в їх тилу нових зон занурень та формування систем рифтів. авлакогенівна платформах.

Середня тривалість тектонічних циклів у фанерозої 150-180 млн років (у докембрії тектонічні цикли були, мабуть, тривалішими). Поряд з такими циклами іноді виділяють більші – мегацикли (мегаетапи) – тривалістю у сотні мільйонів років. У Європі, частково в Північній Америці та Азії в пізньому докембрії та фанерозої встановлено такі цикли: гренвільський (середній рифей); байкальський (пізній рифей-венд); каледонський (кембрій-девон); герцинська (девон-перм); кіммерійський чи мезозойський (тріас-юра); альпійський (крейда-кайнозою).

Початкове схематичне уявлення про тектонічні цикли як суворо синхронні в масштабах всієї планети, що повсюдно повторюються і відрізняються однаковим комплексом явищ, досі справедливо заперечується. Насправді кінець одного і початок іншого циклів нерідко виявляються синхронними (у різних, часто суміжних регіонах). У кожній окремій рухомій системі найбільш повно виражені зазвичай один або два цикли, що безпосередньо передують перетворенню її на складчасту гірську систему, а більш ранні відрізняються неповнотою набору характерних для них явищ, які іноді зливаються один з одним. У масштабі всієї історії Землі тектонічна циклічність постає лише як ускладнення загального її спрямованого розвитку. Окремі цикли утворюють стадії мегациклів, які, своєю чергою, - великі етапи історії Землі загалом. Причини циклічності поки що не встановлені. Висловлюються припущення про періодичне накопичення тепла та зростання теплового потоку, що виходить з глибоких надр Землі, про цикли підйому або кругообігу (конвекції) продуктів диференціації речовини мантії та ін.

Просторові нерівномірності тих самих глибинних процесів залучаються до пояснення поділу земної кори більш-менш геологічно активні регіони, наприклад на гірничоскладчасті області і платформи.

З ендогенними процесами пов'язано формування рельєфу Землі та освіту багатьох найважливіших корисних копалин.

Екзогенні процеси - геологічні процеси, зумовлені зовнішніми стосовно Землі джерелами енергії (переважно сонячне випромінювання) разом із силою тяжкості. Екзогенні процеси протікають на поверхні та в приповерхневій зоні земної кори у формі механічної та фізико-хімічної її взаємодії з гідросферою та атмосферою. До них відносяться осадоутворення та утворення родовищ осадових корисних копалин, вивітрювання, геологічна діяльність вітру (еолові процеси, дефляція), проточних поверхневих та підземних вод (ерозія, денудація), озер та боліт, вод морів та океанів (абразія), льодовиків (екзарація) .

Екзогенні процеси включають різні види вивітрювання у вигляді руйнувань:

• - дефляційні - видування, обточування та шліфування гірських порід мінеральними частинками, що переносяться вітром;
• - селеві - утворення та переміщення грязьових або брудокам'яних потоків;
• - ерозійні - розмивання ґрунтів та гірських порід водними потоками;

або різних процесів накопиченняопадів:

• - алювіальні – відкладення річок у вигляді піску, галечника, конгломератів;
• - Делювіальні - переміщення продуктів вивітрювання гірських порід вниз схилом під впливом сили тяжіння, дощових і талих вод;
• - колювіальні - усунення схильних уламків під впливом сили тяжіння;
• - зсувні - відрив земельних мас і гірських порід та переміщення їх по схилу під впливом сили тяжіння;
• - осадоутворюючі - відкладення опадів із води, повітря (у ділянках затишшя) чи схилах під впливом сили тяжкості;
• - пролювіальні - переміщення тимчасовими потоками продуктів руйнування гірських порід та відкладення їх у підніжжя гір часто у вигляді конусів виносу;
• - рудоутворюючі – накопичення рудної речовини під дією різних причин: самородного золота – в результаті випадання з водних потоків, оксидів алюмінію – випадання з водних розчинів тощо;
• - елювіальні - продукти руйнування гірських порід залишаються дома своєї освіти.

Вивітрювання- процес руйнування та зміни гірських порід в умовах земної поверхні внаслідок механічного та хімічного впливу атмосфери, ґрунтових та поверхневих вод та організмів. За характером середовища, в якому відбувається вивітрювання, воно може бути атмосфернимі підводним.За впливом вивітрювання на гірські породи розрізняють фізичне вивітрювання, що веде лише до механічного розпаду породи на уламки; хімічне вивітрювання,при якому змінюється хімічний склад гірської породи з утворенням мінералів, стійкіших за умов земної поверхні; органічне (біологічне) вивітрювання,що зводиться до механічного роздроблення або хімічної зміни породи внаслідок життєдіяльності організмів. Своєрідним типом вивітрювання є грунтоутворення,у якому особливо активну роль грають біологічні чинники. Вивітрювання гірських порід відбувається під впливом води (атмосферні опади та ґрунтові води), вуглекислоти та кисню, водяної пари, атмосферного та ґрунтового повітря, сезонних та добових коливань температури, життєдіяльності макро- та мікроорганізмів та продуктів їх розкладання. На швидкість і ступінь вивітрювання, потужність продуктів вивітрювання і їх склад крім перелічених агентів впливають також рельєф і геологічне будова місцевості, склад і структура материнських порід. Переважна кількість фізичних та хімічних процесів вивітрювання (окислення, сорбція, гідратація, коагуляція) відбувається із виділенням енергії. Зазвичай види вивітрювання діють одночасно, але в залежності від клімату той чи інший з них переважає.

Фізичне вивітрювання відбувається головним чином в умовах сухого та жаркого клімату і пов'язане з різкими коливаннями температури гірських порід при нагріванні сонячним промінням (інсоляція) та подальшому нічному охолодженні; швидка зміна обсягу поверхневих частин порід веде до їх розтріскування. В областях з частими коливаннями температури близько 0 °С механічне руйнування порід відбувається під впливом морозного вивітрювання; при замерзанні води, що проникла в тріщини, обсяг її збільшується і порода розривається.

Хімічні та органічні типи вивітрювання властиві головним чином пластам із вологим кліматом. Основні фактори хімічного вивітрювання - повітря і особливо вода, що містить солі, кислоти та луги. Водні розчини, що циркулюють у товщі порід, крім простого розчинення здатні робити також складні хімічні зміни.

Фізичні та хімічні процеси вивітрювання відбуваються у тісному взаємозв'язку з розвитком та життєдіяльністю тварин і рослин та дією продуктів їх розпаду після смерті. Найбільш сприятливими для утворення та збереження продуктів вивітрювання (мінералів) є умови тропічного чи субтропічного клімату та незначне ерозійне розчленування рельєфу. При цьому товщі гірських порід, що зазнали вивітрювання, властива (у напрямку зверху донизу) геохімічна зональність, виражена характерним для кожної зони комплексом мінералів. Останні утворюються в результаті наступних один за одним процесів: розпаду порід під впливом фізичного вивітрювання, вилуговування основ, гідратації, гідролізу та окислення. Ці процеси часто йдуть до повного розкладання первинних мінералів, аж до утворення вільних оксидів та гідроксидів.

Залежно від ступеня кислотності – лужності середовища, а також участі біогенних факторів утворюються мінерали різного хімічного складу: від стійких у лужному середовищі (у нижніх горизонтах) до стійких у кислому чи нейтральному середовищі (у верхніх горизонтах). Різноманітність продуктів вивітрювання, що представлені різними мінералами, визначається складом мінералів первинних гірських порід. Наприклад, на ультраосновних породах (серпентинітах) верхня зона представлена ​​породами, у тріщинах яких утворюються карбонати (магнезит, доломіт). Далі йдуть горизонти карбонатизації (кальцит, доломіт, арагоніт), гідролізу, з яким пов'язане утворення нонтроніту та накопичення нікелю (ЛП до 2,5 %), окреміння (кварц, опал, халцедон). Зона кінцевого гідролізу та окислення складена гідрогетитом (охристим), гететом, магнетитом, оксидами та гідроксидами марганцю (нікель- і кобальтсодержащими). З процесами вивітрювання пов'язані великі родовища нікелю, кобальту, магнезиту та природно-легованих залізних руд.

У тих випадках, коли продукти вивітрювання не залишаються на місці свого утворення, а відносяться з поверхні порід, що вивітрюються водою або вітром, нерідко виникають своєрідні форми рельєфу, що залежать як від характеру вивітрювання, так і від властивостей гірських порід, в яких процес як би проявляє і підкреслює особливості їхньої будови (рис. 15).

Мал. 15.

Росія (БСЕ).

Для вивержених порід (гранітів, діабазів та ін.) характерні потужні заокруглені форми вивітрювання; для шаруватих осадових та метаморфічних – ступінчасті (карнизи, ніші тощо). Неоднорідність порід та неоднакова стійкість їх різних ділянок проти вивітрювання веде до утворення залишків у вигляді ізольованих гір, стовпів (мал. 16), веж і т.п.

У вологому кліматі на похилих однорідних поверхнях, порівняно легко розчинних у воді порід, наприклад, вапняків, стікаючі води роз'їдають неправильної форми поглиблення, розділені гострими виступами і гребенями, в результаті чого утворюється нерівна поверхня, відома під назвою каррів.

Мал. 16.

річки Єнісей біля Красноярська (БСЕ).

У процесі переродження залишкових продуктів вивітрювання утворюється багато розчинних сполук, які зносяться ґрунтовою водою у водні басейни і входять до складу розчинених солей або випадають в осад. Процеси вивітрювання призводять до утворення різних осадових порід і багатьох корисних копалин: каолінів, охр, вогнетривких глин, пісків, руд заліза, алюмінію, марганцю, нікелю, кобальту, розсипів золота, платини та ін., зон окислення колчеданних родовищ з них корисні ін.

Дефляція(Від пізньолат. з1 е/1 аІо- видування, здування) - розвиття, руйнування гірських порід і ґрунтів під дією вітру, що супроводжується перенесенням та обточуванням відірваних частинок. Особливо сильна дефляція в пустелях, у тих частинах, з боку яких дмуть панівні вітри (наприклад, у південній частині пустелі Каракуми). Сукупність процесів дефляції та фізичного вивітрювання призводить до утворення обточених скель химерної форми у вигляді веж, колон, обелісків тощо.

Ерозія ґрунту- руйнування ґрунту водою та вітром, переміщення продуктів руйнування та їх перевідкладення.

Освіта еолових форм рельєфувідбувається під дією вітру переважно у районах з аридним кліматом (пустелі, напівпустелі); зустрічається також по берегах морів, озер і річок зі мізерним рослинним покривом, не здатним захистити від дії вітру пухкі та зруйновані вивітрюванням породи субстрату. Найбільш поширені акумулятивніі акумулятивнодефляційні форми, що утворюються в результаті переміщення та відкладення вітром піщаних частинок, а також вироблені (дефляційні) еолові форми рельєфу, що виникають за рахунок видування (дефляції)пухких продуктів вивітрювання, руйнування гірських порід під впливом динамічних ударів самого вітру і особливо під дією ударів дрібних частинок, що переносяться вітром у повітрі.

Форма і величина акумулятивних і акумулятивно-дефляційних утворень залежить від режиму вітрів (сили, частоти, напряму, структури вітрового потоку), що переважає в даній місцевості і діяв у минулому, від насиченості піщаними частинками вітропісчаного потоку, ступеня зв'язності пухкого інших факторів, а також від характеру рельєфу, що підстилає. Найбільший вплив на вигляд еолових форм рельєфу в піщаних пустелях має режим активних вітрів,що діють аналогічно водному потоку з турбулентним рухом середовища поблизу твердої поверхні. Для середньо- та дрібнозернистого сухого піску (при діаметрі зерен 0,5-0,25 мм) мінімальна швидкість активного вітру становить 4 м/с. Акумулятивні та дефляційно-акумулятивні форми, як правило, переміщуються відповідно до сезонно-панівного напряму вітрів: поступово при річному впливі активних вітрів одного або близьких напрямків; коливально та коливально-поступально, якщо напрями цих вітрів протягом року суттєво змінюються (на протилежні, перпендикулярні тощо). Особливо інтенсивно (зі швидкістю до кількох десятків метрів на рік) відбувається переміщення оголених піщаних акумулятивних форм.

Для акумулятивних і дефляційно-акумулятивних еолових форм рельєфу пустель характерна одночасна присутність накладених одна на одну форм кількох категорій величин: 1-а категорія - вітрова бриж, висотою від часток міліметра до 0,5 м, відстанню між гребенями від кількох мілі м; 2-а категорія - щитовидні скупчення заввишки не менше 40 см; 3-я категорія - бархани до 2-3 м заввишки, що з'єднуються в поздовжню вітрами гряду або в поперечний вітрах барханний ланцюг; 4-а категорія -барханний рельєф заввишки до 10-30 м; 5-а і 6-я категорії - великі форми (заввишки до 500 м), що утворюються в основному висхідними потоками повітря. У пустелях помірного пояса, де велику роль відіграє рослинність, що стримує роботу вітру, рельєфоутворення йде повільніше і найбільші форми не перевищують 60-70 м, найбільш характерні тут прикустові кіски, пагорби-коси і прикустові горби заввишки від декількох дециметрів 20м.

Оскільки панівний режим вітрів (пасатний, мусонно-бризний, циклональний та ін.) та скріпленість пухкого субстрату насамперед визначаються зонально-географічними факторами, акумулятивні та акумулятивно-дефляційні еолові форми рельєфу розподіляються загалом зонально. Згідно з класифікацією, запропонованою географом Б. А. Федоровичем, оголені легкорухливі піщані форми характерні, головним чином, для тропічних екстрааридних пустель (Сахара, пустелі Аравійського півострова, Ірану, Афганістану, Такла-Макану); напівзарослі слаборухливі – переважно для позатропічних пустель (пустелі Середньої Азії та Казахстану, Джунгарії, Монголії, Австралії); зарослі переважно нерухомі дюнні форми - для позапустинних територій (переважно древнеледниковых областей Європи, Західного Сибіру, ​​Північної Америки). Детальна класифікація акумулятивних та дефляційно-акумулятивних еолових форм рельєфу залежно від режиму вітрів дана при описі дюн та барханів.

Серед вироблених мікроформ (до кількох десятків сантиметрів у поперечнику) найпоширеніші гратчастіабо стільникові скелі,складені переважно теригенними породами; серед форм середньої величини (метри та десятки метрів) - ярданги, улоговини, котлиі ніші видування, скелі химерної форми(грибоподібні, кільцевіта ін), скупчення яких нерідко утворюють цілі еолові «міста»; до великих вироблених форм (кілька кілометрів у поперечнику) відносять улоговини видуванняі солончаково-дефляційні западини,що утворюються при спільному впливі інтенсивно протікають процесів фізикохімічного (сольового) вивітрювання та дефляції (у тому числі величезні площі до сотень кілометрів; наприклад, западина Карагіє в Західному Казахстані). Всебічне вивчення еолових форм рельєфу, їхньої морфології, походження, динаміки має важливе значення при господарському освоєнні пустель.

Абразія(Від лат. аЪгаяю- зіскоблювання, збривання) - руйнування хвилями та прибоєм берегів морів, озер та великих водосховищ. Інтенсивність абразії залежить від ступеня хвильового впливу водойми. Найважливішою умовою, що визначає абразійний розвиток берега, є відносно крутий кут вихідного укосу (більше 1°) прибережної частини дна моря або озера. Абразія створює на берегах абразійну терасу, або бенч, і абразійний уступ, або кліф (рис. 17). У результаті руйнування гірських порід пісок, гравії, галька, що утворюються при цьому, можуть залучатися в процеси переміщення наносів і служити матеріалом для берегових акумулятивних форм. Частина матеріалу зноситься хвилями та течіями до підніжжя абразійного підводного схилу та утворює тут притулену акумулятивну терасу. У міру розширення абразійної тераси абразія поступово згасає (оскільки розширюється смуга мілководдя, на подолання якої витрачається енергія хвиль) і при надходженні наносів може змінитися акумуляцією. На схилах штучних водоймищ, ухили яких у минулому формувалися іншими, не абразійними факторами, темп абразії особливо високий – до десяти метрів на рік.

Мал. 17.

К – кліф; АТ – абразійна тераса (бенч); ПАТ – підводна акумулятивна тераса; УВ – рівень води. Пунктирною лінією позначений доабразіонний рельєф (БСЕ).

Екзарація(Від пізньолат. ехагайо- виорювання) - льодовикове виорювання, руйнування льодовиком гірських порід, що складають його ложе, і видалення продуктів руйнування (відторженців, валунів, гальки, піску, глини та ін.) льодовиком, що рухається. В результаті екзарації виникають троги, озерні улоговини, «баранячі лоби», «кучеряві скелі», льодовикові шрами, штрихування. Поряд із руйнуванням гірських порід відбуваються їх згладжування, полірування та шліфування.

Основні форми прояву екзогенних процесів на Землі:

• - руйнування гірських порід і хімічне перетворення складових мінералів (фізичне, хімічне, органічне вивітрювання);
• - видалення та перенесення розпушених та розчинних продуктів руйнування гірських порід водою, вітром та льодовиками;
• - відкладення (акумуляція) цих продуктів у вигляді опадів на суші або на дні водних басейнів та поступове їх перетворення в осадові гірські породи в результаті послідовних процесів се-диментогенезу, діагенезу та катагенезу.

Екзогенні процеси у поєднанні з ендогенними беруть участь у формуванні рельєфу Землі, утворенні товщ осадових гірських порід та пов'язаних з ними родовищ корисних копалин. Наприклад, в умовах прояву специфічних процесів вивітрювання та осадонакопичення утворюються руди алюмінію (боксити), заліза, нікелю та ін; в результаті селективного відкладення мінералів водними потоками формуються розсипи золота та алмазів; в умовах, що сприяють накопиченню органічної речовини та збагачених ним товщ осадових гірських порід, виникають горючі корисні копалини.

Екзогенні геологічні процеси протікають у верхніх частинах земної кори чи її поверхні і зумовлені променистої енергією Сонця і силою тяжкості.

Геологічні агенти:

1. Вивітрювання.

2. Геологічна діяльність вітру.

3. Поверхневі води:

а. дощові та талі води,

б. тимчасові водотоки,

в. постійні водотоки – річки,

м. озера, болота,

д. Світовий океан.

4. Підземні води.

5. Геологічна діяльність льодовиків.

6. Геологічна діяльність людини (антропогенний фактор).

Види робіт, що здійснюються геологічними агентами:

· руйнівна,

· транспортує,

· Акумулююча.

Денудація – це сукупність процесів руйнування гірських порід та перенесення продуктів руйнування, викликаних та здійснюваних зовнішніми геологічними агентами.

Денудація: майданна та локальна. Результат денудації:

· загальне згладжування рельєфу місцевості,

· Формування денудаційних рівнин - пенепленів.

Вивітрювання

Вивітрювання – руйнування гірських порід дома їхнього виходу під впливом фізичних і хімічних процесів (коливання температури, вологості, механічні види руйнації, взаємодія кам'яних мас із активними хімічними речовинами: вода, кисень, вуглекислий газ, органічні кислоти).

Іноді процеси діють комплексно, іноді окремо. Залежно від переважання тих чи інших процесів розрізняють фізичне, хімічне та біологічне вивітрювання.

Продукти вивітрювання:

· Елювій - продукти вивітрювання, які залишаються на місці своєї освіти (сучасні освіти). Потужність від 1мм до десятків метрів.

· Делювій - продукти вивітрювання (уламковий матеріал), перенесений вниз по схилу талими та дощовими водами. Залягає у вигляді шлейфу схилом біля підніжжя. Характерна сортування уламків і паралельна схилу шаруватість.

· Колювій - уламковий матеріал, перенесений вниз по схилу за рахунок сили тяжіння. Характерна відсутність окатанності та сортування, утворення осипів у місцях із розчленованим гірським рельєфом.

Кора вивітрювання – сукупність всіх продуктів вивітрювання, що залишилися на місці, так і переміщених, але не втратили зв'язок з материнською породою. Ми могли спостерігати лінійну кору вивітрювання, представлену дуже світлими, кремовими з рожевим відтінком породами, в яких явно проглядається первинна порфірова структура.

Ґрунт – шар кори вивітрювання, збагачений гумусом. За віком виділяють стародавню (зазвичай перекриту молодішими породами, джерело корисних копалин) та сучасний ґрунт. Ми спостерігали чорноземні ґрунти по ходу маршруту №1 у т.зв. 2 поблизу цвинтаря.

Фізичне вивітрювання

Фізичне вивітрювання викликається різноманітними чинниками. Залежно від природи фактора, що впливає, характер руйнування гірських порід при фізичному вивітрюванні різний. В одних випадках процес руйнування відбувається всередині самої гірської породи без участі зовнішнього агента, що механічно діє. Сюди відноситься зміна обсягу складових частин породи, що викликається коливаннями температури. Таке явище називається температурним вивітрюванням. В інших випадках гірські породи руйнуються під механічним впливом сторонніх агентів. Такий процес може бути умовно названий механічним вивітрюванням.

Механічне вивітрювання відбувається під механічним впливом сторонніх агентів. Особливо велику руйнівну дію має замерзання води. Коли вода потрапляє в тріщини та пори гірських порід, а потім замерзає, вона збільшується в обсязі на 9-10%, роблячи при цьому величезний тиск. Така сила долає опір гірських порід на розрив, і вони розколюються окремими уламками. Найбільш інтенсивну дію, що розклинює, справляє замерзаюча вода в тріщинах гірських порід. Такий же механічний вплив на гірські породи має коренева система дерев і тварини, що риють.

Дезінтеграцію порід викликає також зростання кристалів у капілярних тріщинах і порах. Це добре проявляється в умовах сухого клімату, де вдень при сильному нагріванні капілярна вода підтягується до поверхні випаровується, а солі, що містяться в ній, кристалізуються. Під тиском кристалів, що ростуть, капілярні тріщини руйнуються, що призводить до порушення монолітності гірської породи та її руйнування.

Хімічне вивітрювання

Руйнування гірських порід під впливом фізичного вивітрювання завжди тією чи іншою мірою супроводжує хімічне вивітрювання, а в ряді випадків останнє грає вирішальну роль. Це відбиває тісний взаємозв'язок різних форм єдиного процесу вивітрювання. Головними факторами хімічного вивітрювання є:

· гази атмосфери: вода, кисень, вуглекислота,

· Органічні кислоти, під впливом яких суттєво змінюються структура, і склад мінералів і утворюються нові мінерали, що відповідають певним фізико-хімічним умовам.

Хімічне вивітрювання відбувається комплексно і супроводжується докорінним зміною складу мінералів і заміщенням їх новими, на відміну фізичного вивітрювання, у якому хімічний склад гірських порід залишається незмінним.

До процесів хімічного вивітрювання відносяться окислення, гідратація, розчинення та гідроліз.

Окислення

Окислення – перехід одних сполук до інших, що супроводжується приєднанням кисню.

Процеси окислення найбільш інтенсивно протікають у мінералах, що містять закисні сполуки заліза, марганцю та інших елементів. Так, сульфіди в кислотному середовищі стають не стійкими і поступово заміщуються сульфатами, оксидами та гідроокислами. Спрямованість цього процесу можна схематично зобразити так:

FeS 2 + nO 2 + mH 2 O → FeSO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 → Fe 2 O 3 ∙ H 2 O

пірит сульфат сульфат бурий залізняк

закису окису (лимоніт)

заліза заліза

Прикладом прояву фізичного та хімічного вивітрювання може бути т.зв. 9 – це оголення кварцових альбітофірів на лівому березі р. Шати за 150 метрів від її гирла вгору за течією. Кварцові альбітофіри – це світло-сірі у свіжому сколі породи, по тріщинах сильно залізні. Тріщин настільки багато, лимоніту і гематиту по тріщинах теж дуже багато, тому в цілому все оголення виглядає не світло-сірим, а іржаво-рудим. Кварцові альбітофіри - це скловаті породи з великою кількістю (до 2-3%) піриту (фото 3.1.1).

Фото 3.1.1.Фізичне та хімічне вивітрювання

Основні агенти тут: сезонні та добові коливання температури, вплив метеорних вод (дощових), паводкових вод, дія сонячних променів, що розклинює діяльність кореневої системи рослин, окислення піриту, виникнення сірчаної кислоти при перетворенні піриту та інші.

Гідратація

Гідратація – процес поглинання або приєднання води до мінералів та утворення нових водних сполук, що супроводжується збільшенням об'єму породи та зменшенням щільності, при цьому кристалічна решітка не руйнується (гіпс ↔ ангідрид).

Розчинення

Розчинення пов'язане з впливом на породи води, в якій розчинені активні іони (Na +, K +, Mg 2+, Ca 2+, Cl-, SO 4 2-, HCO 3-). З розчиненням пов'язане утворення карстових печер.

Гідроліз

Гідроліз - процес обмінного розкладання мінералів під впливом води та вуглекислоти.

Біологічне вивітрювання

У складних процесах хімічного розкладання мінералів та гірських порід велика роль біосфери.

Руйнування порід сприяють різноманітні тварини. Гризуни риють значну кількість нір, рогата худоба витоптує рослинність, а черв'яки та мурахи руйнують поверхневий шар ґрунту. Особливо сильне руйнування ведеться мікроорганізмами. Діяльність кореневої системи дерев не однозначна, вона руйнує гірську породу, а так само утримує її своїм корінням.

Так, у т.зв. 14 маршруту №2, розташованої на правому схилі долини річки. Шата можна бачити невеликий яр, що розсікає схил. Правий схил яру закріплений кореневою системою сосен. Густе переплетення кореневої системи стримує зростання яру (фото 3.1.2).

Фото 3.1.2.Закріплююча діяльність кореневої системи сосен

3.3. Гравітаційніта водно-гравітаційні процеси

Гравітаційні процеси – це процеси, що відбуваються за рахунок сили гравітації. Відбувається сортування уламків на схилі за принципом, чим більше і важче уламок, тим нижче схилом він перебуватиме.

Водно-гравітаційні процеси - це процеси, вчинені водою під впливом сили гравітації, наприклад зсуви.

Зсув - переміщення ґрунтових або земляних мас схилом під дією сили тяжіння, пов'язане в більшості випадків з діяльністю підземних вод. Зсувну масу називають зсувним тілом, а поверхня, по якій відбувається пересування його вниз - поверхнею ковзання або поверхнею зміщення. Найпоширенішою формою зсуву є грязьовий зсув, або обвал. Іноді його сліди можна побачити на підмитому річкою стрімкому березі, де пласт грунту відокремився від основи. Великий зсув може призвести до значних змін рельєфу.
При зсувах гравітація змушує тверді породи сповзати вниз схилом, змінюючи рельєф місцевості. Основну масу зсуву становлять уламки гірських порід, що утворилися внаслідок вивітрювання. Вода діє як мастило, зменшуючи тертя між частинками.

Іноді зсуви рухаються повільно, інколи ж зі швидкістю до 100 м/сек. і більше (обвали). Найповільніший зсув називають крипом. За рік він проповзає всього кілька сантиметрів, і помітити його можна лише через кілька років, коли стіни будівель, паркани та дерева схиляться під натиском землі, що повзуть.

Прикладом крипа може бути маршрут №5 (фото 3.3.1). Він розташований у гирлі Гематитового яру за 30 метрів від нашого табору в правому борту річки. Шата. Тут ми спостерігали так званий п'яний ліс, який є ознакою зсуву.

Фото 3.3.1.Крип

Перенасиченість ґрунту чи глини водою може спричинити грязьовий потік, або сіль. Буває, що земля роками міцно тримається на місці, але невеликого підземного поштовху, щоб обрушити її вниз по схилу.

У гірській місцевості маса, що зповзла вниз, утворює пологий схил біля підніжжя гори. Багато гірських схилів покриті довгими язиками щебнистих осипів.

Ерозійні процеси

Ерозія - руйнація гірських порід і грунтів під дією геологічних агентів (водні потоки, вітер), що включає відрив і винесення уламків матеріалу і супроводжується їх відкладенням.

На перших етапах розвитку річкових долин, а також у верхній частині русла ерозійна діяльність найактивніше проявляється. Виділяють два основні види руху води: ламінарне та турбулентне. Існує два типи річкової ерозії: донна та бічна.

Донна ерозія,що веде до поглиблення річкової долини, переважає на початку розвитку річкової долини і завжди поєднується з ерозією, що п'ється. Пояснюється це тим, що, за однакового ухилу русла (отже й швидкості течії) у пониззі і верхів'ях, з більшої маси води поблизу гирла тут і ерозія буде максимальна. Отже, вироблення профілю рівноваги походить від гирла до початку. В результаті вертикальних рухів земної кори і різної міцності порід, що розмиваються в руслі, можуть виникати пороги і водоспади, які отримують роль місцевих (локальних) базисів ерозіїЩодо них річка розбивається на ділянки, що самостійно розвиваються, і єдиний для всього русла профіль рівноваги сформується тільки після зрізання місцевих базисів ерозії. Внаслідок донної ерозії виникає V-подібний поперечний профіль річкової долини. Такий профіль ми спостерігали по ходу маршруту біля річки. Ключ, нар. Усолки (поперечний профіль з крутими бортами) та нар. Шати, де профіль долини V-подібний, здебільшого з крутими бортами, але з невиробленим поздовжнім профілем (рис. 3.4.1).

Мал. 3.4.1. V-подібний поперечний профіль. Ключ у середній течії.

Бічна ерозія,що полягає у розмиві берегів, найбільший розвиток отримує у пізні етапи життя річкової долини, коли з наближенням до профілю рівноваги зменшиться швидкість течії в нижній та середній частинах русла. Основними причинами її виникнення є турбулентність перебігу та прискорення Коріоліса. Завдяки бічній ерозії русло згинається, з'являються закруту.Увігнуті береги закрутів активно розмиваються, дно під ними поглиблюється. Поблизу протилежного опуклого берега швидкість потоку мінімальна, тому тут відбувається відкладення переносимого річкою матеріалу і формуються прируслові мілини.Під дією бічної ерозії річкова долина розширюється, її поперечний профіль набуває U-подібної форми. U-подібний поперечний профіль має р. Пишмо, а біля греблі ми спостерігали бічну ерозію, тут річка згинається (фото 3.4.1).

Фото 3.4.1. нар. Пишма

Річна ерозія відіграє провідну роль в утворенні пенеплену - практично рівна, місцями слабопогорбна поверхня (денудаційна рівнина), яка утворювалася в результаті руйнування старих гір тривалою ерозією, яка називається денудацією.(Фото 3.4.2)

Фото 3.4.2. Пенеплен

Чудова ерозія– процес лінійного розмиву тимчасовими водними потоками поверхні схилів, берегів річок, що призводить до утворення та розвитку ярів та розчленовування ними території. Зародження яру найчастіше відбувається на перегинах схилу та в нижній його частині. Яружна ерозія у першому випадку поширюється регресивно (вгору схилом) і трансгресивно (вниз схилом). При зародженні яру у нижній частині схилу ярова ерозія поширюється лише регресивно; якщо яр виник у верхній частині схилу, переважає трансгресивна ярова ерозія. Бурхливий розвиток яружної ерозії обумовлює швидке зростання яру в довжину та глибину та формування завіршків.

Під час нашої практики в крутому закруті нар. Шати ми спостерігали зміну рослинності та яр на межі цієї зміни. Також на правому березі нар. Шати поруч із нашим табором ми бачили яр Гематитовий з двома отвіршками, зарослий травою. Іноді на схилах ростуть сосни, коріння яких стримує зростання яру. Поруч із автомобільним мостом через р. Пишому неподалік Автозаправної станції (АЗС) добре спостерігалася руйнівна робота тимчасових водних потоків, які розмивали породу вздовж ґрунтової дороги, утворюючи вузький каньйон. При подальшому впливі цей каньйон може перетворитися на яр.

Геологічні процеси поділяються на ендогенні та екзогенні.

Ендогенні геологічні процеси

Ендогенні геологічні процеси включають магматизм, метаморфізм, землетрус, тектонічні порушення.

Магматизм

Магматичні гірські породи, що утворилися з рідкого розплаву - магми, відіграють величезну роль у будові земної кори. Ці породи сформувалися різними шляхами. Великі їх обсяги застигали на різній глибині, не дійшовши до поверхні, і чинили сильний вплив на породи, що вміщають високою температурою, гарячими розчинами і газами. Так утворилися інтрузивні тіла. Якщо магматичні розплави виривалися на поверхню, відбувалися виверження вулканів, які мали залежно складу магми спокійний чи катастрофічний характер. Такий тип магматизму називають ефузійним, що не зовсім точно. Нерідко виверження вулканів носять вибуховий характер, у якому магма не виливається, а вибухає і земну поверхню випадають тонко роздроблені кристали і застигли крапельки скла - раплава. Подібні виверження називають експлозивними. Тому говорячи про магматизм, слід розрізняти інтрузивні процеси, пов'язані з утворенням і рухом магми нижче поверхні землі, і вулканічні процеси, зумовлені виходом магми на земну поверхню. Обидва ці процеси нерозривно пов'язані між собою, а прояв того чи іншого з них залежить від глибини та способу утворення магми, її температури, кількості розчинених газів, геологічної будови району, характеру та швидкості рухів земної кори тощо.

Як інтрузивні, так і вулканічні гірські породи містять поклади корисних копалин і, крім того, є надійними індикаторами тектонічних і палеогеографічних умов геологічного минулого, що дозволяє нам їх реконструювати.

Метаморфізм

Гірські породи після формування можуть потрапити в таку геологічну обстановку, яка істотно відрізнятиметься від обстановки утворення породи і на неї впливатимуть різні ендогенні сили: тепло, тиск (навантаження) вище товщ, глибинні флюїди, розчини та гази, води, водень, вуглекислота та ін Зміна магматичних та осадових порід у твердому стані під впливом ендогенних факторів і називається метаморфізмом.

Усі метаморфічні процеси можна поділити на дві групи. У одній їх хімічний склад метаморфизируемых порід не змінюється, тобто. перетворення відбувається ізохімічно. У другій групі спостерігається зміна складу порід за рахунок привнесення чи винесення компонентів. Такий процес називається алохімічним. Під впливом процесів метаморфізму відбувається перекристалізація вихідних порід, зміна мінерального, а нерідко й хімічного складу. Метаморфічні процеси можуть бути різної інтенсивності, тому в природі спостерігаються всі стерті переходи від практично незмінених або слабко змінених порід, первинна текстура, структура і склад яких збереглися до порід, змінених настільки сильно, що відновити їх первинну природу неможливо. Посилення ступеня метаморфізму, тобто. збільшення температури, тиску та концентрації флюїдів, призводить до зміни або розпаду нестійких мінералів на більш стійкі асоціації. При вивченні метаморфічних порід необхідно відновити їхню первинну природу та умови освіти, а також дати реконструкцію обстановки метаморфізму - тиск, температуру та роль летючих компонентів. Це дозволяє розібратися в найпотужніших товщах хедських, архейських і протерозойських порід, що становлять головним чином фундамент стародавніх платформ і відповідають за віковим інтервалом більшої частини історії Землі - 2,5-4,6 млрд. років. З цими ж породами пов'язані дуже важливі у практичному відношенні метаморфогенні родовища, що містять залізні руди, графіт, золото, уран, мідь, кварцити, мармури та ін.

Землетруси

Щороку Землі реєструється понад 100 000 землетрусів. Більшість з них ми взагалі не відчуваємо, деякі відгукуються лише деренчанням посуду в шафах і розгойдуванням люстр, зате інші, на щастя набагато більш рідкісні, миттєво перетворюють міста на купи уламків, що димлять. На узбережжях море відступає, оголюючи дно, а потім на берег обрушується гігантська хвиля, змітаючи все на своєму шляху, забираючи залишки будівель у море. Великі землетруси супроводжуються численними жертвами серед населення, яке гине під руїнами будівель, від пожеж, нарешті, просто від паніки, що виникає. Землетруси - це лихо, катастрофа, тому величезні зусилля витрачаються на передбачення можливих сейсмічних поштовхів, на виділення сейсмонебезпечних районів, на заходи, які мають зробити промислові та цивільні будівлі сейсмостійкими.

Останнім часом катастрофічні землетруси сталися в Чилі (1960), Алясці (1969), Гватемалі (1976), Китаї (1976), коли загинуло 100 000 людина. На території СРСР неодноразово відзначалися дуже сильні землетруси: Андижанське (1902), Кемінське (1911), Хаїтське (1949), Ашхабадське (1929 і 1948), Ташкентське (1966), Газлійське (1970, 1976, 1 Спітакський землетрус у Вірменії (1988).

Будь-який землетрус - це тектонічні деформації земної кори або верхньої мантії, що відбуваються внаслідок того, що напруги, що накопичилися, в якийсь момент перевищили міцність гірських порід в даному місці. Розрядка цих напруг і викликає сейсмічні коливання як хвиль, які, досягнувши земної поверхні, роблять руйнації.

Вогнищем, або гіпоцентром землетрусу є певний обсяг гірських порід, усередині якого здійснюються непружні деформації та відбувається руйнування порід. Епіцентр – проекція гіпоцентру на земну поверхню. На карті поширення епіцентрів сучасних землетрусів чітко видно їх зв'язок із периферією Тихого океану, Середземноморським рухомим поясом (Альпи, Карпати, Кавказ, Гімалаї), а також із серединно-океанічними хребтами у всіх океанах.

Тектонічні порушення

У більшості випадків опади, що формуються в озерах, морях і океанах, мають первинне горизонтальне залягання, яке нерідко порушується тектонічними рухами, що призводить до утворення складок, з одного боку, і розривних порушень, з іншого.

Складка – це вигин шарів. Розрізняють ядро ​​складки та її крила. Складки бувають антиклінальні та синклінальні. Ядра антиклінальних складок складені породами древнішими шарами, ядра синклінальних - молодшими. Перегини шарів утворюють замки складок.

Найчастіше складки утворюються при зсуві континентальних плит, коли відбувається роздавлювання неконсолідованих горизонтально залягаючих шарів між кратонами, що зсуваються. При цьому утворюються лінійні складки з приблизно однаковими замками антиклінальних та синклінальних різновидів. Під впливом переважно вертикальних рухів у рухомих поясах утворюються брахискладки, де форма замків антиклінальних та синклінальтних складок різна. На платформах формуються куполоподібні складки ізометричної форми з пологими крилами.

Розривні порушення

Розривним порушенням називається деформація пластів гірських порід з порушенням їх суцільності, що виникає у разі перевищення межі міцності порід тектонічними напругами. У будь-якому розривному порушенні завжди виділяється площину розриву чи зміщувача та крила розриву, тобто. два блоки порід з обох боків зміщення, які зазнали переміщення. Крило або блок, що знаходиться вище за змістник, називається висячим, а нижче - лежачим. Важливим параметром розриву є його амплітуда. Відстань від пласта лежачому крилі до того ж пласта у висячому крилі називається амплітудою по зміщувачу. Крім того, розрізняють стратиграфічну амплітуду, яка вимірюється по нормалі до площини напластування в будь-якому крилі розриву до проекції пласта; вертикальну амплітуду – проекцію амплітуди по зміщувачу на вертикальну площину; горизонтальну амплітуду – проекцію амплітуди по змішувачу на горизонтальну площину. Положення зміщувача у просторі визначається, як і орієнтування будь-якої іншої площини, за допомогою ліній падіння, простягання та кута падіння.

Основні типи розривних порушень: скидання (змішувач нахилений у бік опущеного крила, кут нахилу зміщувача більше 45 0), скидання (змішувач нахилений у бік піднятого крила), насув (покидання з кутом нахилу зміщувача менше 45 0), зсув (переміщення крил зміщувача), шарьяж (надвіг з майже горизонтальним положенням зміщувача), роздвиг (горизонтальне зміщення блоків розривного порушення в протилежні сторони), зрушення (горизонтальне зміщення блоків розривного порушення назустріч один одному).

Амплітуди усунення досягають 4000 км - при розсуві (спредінгу) континентальних плит. Приблизно такі ж амплітуди були при зсувах континентальних плит, у результаті формувалися шарьяжи з амплітудою переміщення сотні кілометрів.

Екзогенні процеси

До екзогенних процесів належать: вивітрювання, геологічна діяльність вітру, поверхневих текучих вод, підземних вод, льодовиків, геологічні процеси в областях поширення багаторічномерзлих гірських порід, геологічна діяльність океанів і морів.

Вивітрювання

Під вивітрюванням розуміється сукупність фізичних, хімічних і біохімічних процесів перетворення гірських порід і мінералів, що їх складають, у приповерхневій частині земної кори. Це перетворення залежить від багатьох факторів: коливання температури, хімічного впливу води та газів - вуглекислоти та кисню, впливу органічних речовин, що утворюються за життя рослин і тварин і при їх відмиранні та розкладанні. Сказане свідчить про те, що процеси вивітрювання тісно пов'язані із взаємодією приповерхневої частини земної кори з атмосферою, гідросферою та біосферою. Частина земної кори, де відбувається перетворення мінеральної речовини, називається зоною вивітрювання чи зоною гіпергенезу. Умовно виділяються два взаємопов'язані фактори: фізичне та хімічне вивітрювання.

Геологічна діяльність вітру

Геологічна діяльність вітру складається з наступних видів: дефляції (видування та розвівання), корозії (обточування, зіскоблювання), перенесення та акумуляції. Усі процеси, зумовлені діяльністю вітру, створювані ними форми рельєфу та відкладення називають еоловими.

Найбільш яскраво діяльність вітру проявляється в пустелях, що займають близько 20% поверхні континентів, де сильні вітри поєднуються з малою кількістю атмосферних опадів, що випадають, різкими коливаннями температури, відсутністю рослинного покриву у зв'язку з аридним кліматом.

Геологічна діяльність поверхневих текучих вод

Під текучими водами розуміються всі види поверхневого стоку на суші від струменів, що виникають при випаданні дощу та танення снігу, до найбільших річок. Всі води, що стікають поверхнею Землі, роблять різного виду роботу. Добре відомо, що поверхнева текуча вода - один із найважливіших факторів денудації суші та перетворення лику Землі.

Як і в інших екзогенних процесах, у діяльності текучих вод можуть бути виділені три складові: руйнування, перенесення і відкладення, або акумуляція, що переноситься в кінцевому підсумку на першому (біля підніжжя гір) і другому (у дельтах рік) рівнях акумуляції. За характером та результатами діяльності можна виділити три види поверхневого стоку вод: площинний безрусловий схиловий стік, стік тимчасових руслових потоків та стік постійних водотоків – річок.

Руйнування гірських порід відбувається головним чином горах. На рівнинах переважає перенесення та акумуляція. Щорічно річками виноситься в їх гирло близько 20 км 3 піщано-глинистого матеріалу. Найбільшим місцем тимчасової акумуляції уламкового матеріалу, що виноситься річками є гирло рік Ганга і Брахмапутри, близько 2 км 3 або 10% всього перенесеного і відкладеного матеріалу. Це з денудацією високої гірської системи - Гімалаїв.

Геологічна діяльність підземних вод

До підземних вод відносяться всі природні води, що знаходяться під поверхнею Землі в рухомому стані. Питання походження, руху, розвитку та поширеності підземних вод є предметом вивчення спеціальної галузі геологічної науки – гідрогеології. Підземні води тісно пов'язані з водою атмосфери та наземної гідросфери – океанами, морями, озерами, річками. У природних умовах відбувається безперервна взаємодія цих вод, так званий гідрологічний кругообіг.

Одним із найважливіших факторів, що визначають умовний початок круговороту, є випаровування води з поверхні океанів, морів та надходження вологи в атмосферу. За сприятливих умов вода атмосфери конденсується і випадає як атмосферних опадів. Розподіл останніх може бути представлений наступною схемою: випаровування, поверхневий стік, інфільтрація, або просочування, підземний стік.

Водноколекторські властивості гірських порід визначаються їх пористістю та тріщинуватістю. Найбільша водопроникність спостерігається в галечниках, гравії, у великих пісках, сильно закарстованих вапняках і сильно тріщинуватих породах різного генези. Відносно слабка проникність відзначається в тонкозернистих пісках, супесях, ще менша в лесах, легких суглинках, слаботріщинуватих породах. Майже непроникними (водостійкими) є глини, важкі суглинки, зцементовані та інші потужні породи з нікчемною тріщинуватістю.

Гірські породи містять різні види води:

1. Вода як пара.

2. Фізично пов'язана вода, гігроскопічна та плівкова.

3. Вільна вода, капілярна та гравітаційна.

4. Вода у твердому стані.

5. Кристалізаційна та хімічно зв'язана вода.

У сучасній гідрогеологічній літературі виділяють приналежність різних видів підземних вод до конкретних зон: зони аерації та зони насичення.

Ґрунтові води та верховодка утворюються у зоні аерації. У зоні насичення виділяють води: ґрунтові, міжпластові безнапірні та міжпластові напірні, або артезіанські.

Геологічна діяльність льодовиків

Льодовики - це природні маси кристалічного льоду, що знаходяться на поверхні Землі внаслідок накопичення та подальшого перетворення твердих атмосферних опадів (снігу). Необхідною умовою утворення льодовиків є поєднання низьких температур із великою кількістю твердих атмосферних опадів, що має місце у холодних країнах високих широт та у вершинних частинах гір.

Виділяються три основні типи льодовиків: 1) материкові, чи покривні, 2) гірські, 3) проміжні, чи змішані. Класичними прикладами нині існуючих материкових льодовиків є покриви Антарктиди та Гренландії. Антарктида займає площу близько 15 млн км 2 , їх близько 13,2 млн км 2 покрито льодом. Крижаний покрив утворює величезне плато заввишки до 4 км.

У четвертинному періоді значна частина Європи та Північної Америки також були покриті материковим крижаним покривом.

При своєму русі льодовики роблять руйнування гірських порід, перенесення уламків та його акумуляцію як морен. Одна з таких кінцевих морен розташована біля МГОУ за річкою Яузою біля Лосиного острова.

Геологічні процеси в областях поширення багаторічномерзлих гірських порід

Добре відомо, що поверхневі шари ґрунтів та ґрунтів піддаються сезонному промерзанню взимку та відтаванню у весняно-літній час. Найбільша глибина промерзання у північній півкулі спостерігається у північних приполярних районах, найменша – у південних. Цей верхній шар періодичного промерзання та розморожування відрізняється великою динамічністю і називається діяльним шаром. Нижче за нього на великих просторах Північної Євразії та Північної Америки розвинені багаторічномерзлі гірські породи (ММП). У Росії вони займають понад половину площі.

Зону поширення ММП називають мерзлою зоною земної кори або кріолітозоною. Відповідно і наука, що вивчає кріолітозону та процеси, пов'язані з нею, називається геокріологією або мерзлотознавством.

У зоні ММП спостерігається ціла низка геологічних процесів. Повторно-жильні льоди формуються у північній геокріологічній зоні. Їх розвиток пов'язаний із морозобійними тріщинами, що утворюють системи полігонів. Морозне пучення характерне для різних районів кріолітозони. Ін'єкційні горби пучення утворюються в умовах закритої системи. До схилових процесів відносяться соліфлюкція та куруми.

Геологічна діяльність океанів та морів

Вся сукупність водних просторів океанів і морів, що займають 70,8% поверхні Землі, називається Світовим океаном, або океаносферою. Світовий океан включає чотири океани: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий, всі окраїнні (Берингове, Охотське, Японське та ін.) І внутрішньоконтинентальні моря (Середземне, Чорне, Балтійське та ін.).

У рельєфі дна океанів і морів виділяються шельф, материковий схил, ложе Світового океану з підняттями (серединно-океанічними хребтами, валами, вулканічними островами і гайотами) і глибоководними западинами (Тонга-Кермадекської, Курило-Камчатської, Ідз.

У Світовому океані біля підніжжя материкового схилу формується на третьому рівні седиментації основна частина уламкового матеріалу, що утворюється при денудації, частина останнього розноситься геострофічними течії дном Світового океану. На глибинах менше 4 км частіше у внутрішніх частинах Світового океану утворюються карбонатні мули, що згодом перетворюються на вапняки. У глибоководних частинах океанів формуються діатомові та радіоляритові мули, а також червоні глибоководні глини з кріоконітом. В межах серединноокеанічних хребтів під дією чорних відьом (чорних курців) утворюються родовища міді, поліметалів та золота.

Усі геологічні процеси поділяються на екзогенні (зовнішні) ендогенні (внутрішні). ЕкзогенніГеологічні процеси відбуваються в результаті впливу зовнішніх оболонок землі (гідросфери та атмосфери) на земну кору та охоплюють її поверхневі частини. Вони виявляють зв'язок із зовнішніми, зокрема, кліматичними умовами і зазвичай підкоряються кліматичній зональності. За своєю спрямованістю екзогенні процеси поділяється на денудаційні та акумулятивні, проте між собою нерозривно пов'язані, як, наприклад, пов'язані явища змиву, розмиву та овроутворення з процесами накопичення делювію, яружного алювію, відкладень конусів виносу тощо. Зазвичай досить точно виділяються частини території, в одних з яких превалюють денудаційні процеси та процеси, що їх підновлюють, тоді як в інших зосереджені переважно процеси акумуляції та літіфікації опадів. Подібне розмежування дозволяє виділити особливості геодинамічної обстановки і стан і властивості гірських порід покривної товщі території, що вивчається. Екзогенні геологічні процеси виникають у результаті геологічної роботи поверхневих вод, підземних вод та атмосфери. Одні з них зобов'язані своїм розвитком в основному поверхневим водам (яви змиву та розмиву, ярутворення тощо), інші - підземним водам (карст, фільтраційне руйнування гірських порід), треті - атмосфері (вітрова корозія гірських порід, процеси розвіювання та навіювання - Піски, що рухаються). Деякі екзогенні процеси виникають у результаті спільних дій підземних та поверхневих вод (наприклад, зсуви) або підземних вод та атмосфери (вивітрювання гірських порід, різноманітні види об'ємних деформацій ґрунтів). За цим принципом виділяються природні групи екзогенних геологічних процесів. Екзогенні геологічні процеси піддаються з різним ступенем ефективності інженерному управлінню, наприклад, шляхом вертикального планування території, регулювання підземного та поверхневого стоку, режиму вологості та температурного режиму гірських порід. ЕндогенніГеологічні процеси виникають під дією внутрішньої енергії, що виділяється землею. З-поміж ендогенних Геологічних процесів, що визначають найбільшою мірою геодинамічну обстановку родовища, найбільший інтерес становлять сейсмічні процеси, неотектонічні рухи земної кори та явища геотермії. Ендогенні геологічні процеси не піддаються інженерному управлінню, тому будівництво та експлуатація гірничих підприємств у зонах продовження цих процесів ґрунтується на їх прогнозуванні та створенні відмінкових, пристосованих до даної геодинамічної обстановки інженерних конструкцій, а також технологічних схем та методів розробки корисних копалин. Таким чином, сучасні геологічні процеси та гірничогеологічні явища в сукупності визначають геодинамічну обстановку виробництва гірничих робіт. Геодинамічна 0бстановка характеризується станом геофізичних полів, що пронизують геологічне середовище (полів напружень та деформацій, геотермічного, гідрогеодинамічного) та гірничогеологічних явищ.

Розділ інженерної геології, в якому розглядаються сучасні геологічні процеси та гірничо-геологічні явища з позиції їх впливу на умови розробки родовищ корисних копалин, називається інженерною геодинамікою. Основними завданнями геодинаміки є: 1) вивчення сучасних геологічних процесів з метою визначення їхнього впливу на стійкість, надійність та довговічність гірничотехнічних споруд; 2) прогноз змін геодинамічної обстановки району провадження гірничих робіт; 3) обґрунтування захисних інженерних заходів, що забезпечують безпечне ведення гірничих робіт, раціональне використання надр та охорону навколишнього середовища. Перелічені завдання вирішуються шляхом детального вивчення структури масиву порід та його геодинамічного стану з широким залученням методів інженерної петрографії (ґрунтознавства), натурного та модельного експериментування та механіки структурованих середовищ.

34 Ендогенні процеси- Це геологічні процеси, пов'язані з енергією, що виникає в надрах Землі. До ендогенних процесів належать тектонічні рухи земної кори, магматизм, метаморфізм гірських порід, сейсмічна активність. Головними джерелами енергії ендогенних процесів є тепло та перерозподіл матеріалу в надрах Землі за щільністю (гравітаційна диференціація).

Тектонічні процеси бувають повільними та швидкими, повільні у свою чергу поділяються на радіальні або коливальні та тангенціальні. Розглянемо кожен вид окремо. Повільні коливальні тектонічні рухи: ці рухи можуть бути висхідними або низхідними. Особливістю цих рухів, яка відрізняє їхню відмінність від інших видів ендогенних процесів, і те, що можуть бути дуже значними за масштабами і тривалості. Можуть охоплювати своїм впливом дуже великі території й визначати цим найбільш важливі інженерно-геологічні умови на дуже тривалий час. Важливою особливістю цього виду тектонічних рухів є також те, що можуть викликати і сприяти розвитку певних видів екзогенних процесів, явищ. В результаті цих видів рухів окремі великі ділянки земної кори протягом багатьох століть піднімаються, інші опускаються зі швидкістю від кількох міліметрів до кількох сантиметрів на рік.

Інженерно-геологічне значення величезне, адже від них залежить становище кордону між морем та сушею, інтенсивність розмиття берегів хвилями моря, тобто процесами абразії, утворення великих зсувів та інші явища. Ці процеси необхідно враховувати насамперед під час будівництва міст біля моря, гідротехнічних споруд, гребель, меліоративних споруд. Для спостереження такими явищами створюються спеціальні спостережні станції, які використовують геодезичні виміри дуже високої точності. Повільні тангенціальні тектонічні рухи: їх ділять на плікативні чи складкоутворювальні та диз'юнктивні чи розривні. Наявність подібних дислокацій ускладнює інженерно-геологічні умови будівельних майданчиків, зокрема порушується однорідність ґрунтів у основах споруд, утворюються зони дроблення, знижується міцність ґрунтів, по тріщинах розривів періодично відбуваються зміщення, а також циркулюють підземні води. При крутому падінні ґрунтів фундамент споруди може розташовуватися одночасно на різних за властивостями ґрунтах, що нерідко призводить до деформації споруди. Також негативні наслідки можуть мати розташування споруд на лінії розлому. Для будівельних цілей найбільш сприятливими умовами є горизонтальне залягання шарів, велика їх потужність, однорідність складу, відсутність розривів, у таких випадках споруда отримує найбільшу стійкість, оскільки є передумови для рівномірної стисливості пластів або їх ущільнення під усією спорудою. Швидкі тектонічні рухи: землетрус найбільш катастрофічними, вони можуть бути дуже значними за масштабами і за тривалістю, і визначати таким чином інженерно-геологічні умови великих територій, проте, на відміну від повільних, вони відбуваються не постійно, а періодично. катастрофічний вплив на інженерно-геологічні умови, будинки, людей, тварин. Особливістю землетрусів є також те, що вони можуть бути спричинені не лише природними процесами, а й іноді діяльністю людини, зокрема, різними вибухами. В інженерної геології землетруси оцінюються за їх силою, тобто за впливом, який вони надають на поверхню землі, на рельєф, будівлі, людей, тварин. У Росії її для оцінки сили землетрусу прийнято дванадцятибальну шкалу Меркаллі. За землетрусами ведуть постійне спостереження, у тому числі за допомогою приладів-сейсмографів, на підставі багаторічних спостережень та їх статистичної обробки складено карти землетрусів, з поділами територій на ділянки за максимальною силою землетрусів, яка там колись спостерігалася, відповідно до цих карт вся земна поверхня поділена на зони: сейсмічні, асейсмічні, пенесейсмічні. До сейсмічним відносять райони із силою землетрусу від 7 балів і вище, асейсмічні – землетрусів немає взагалі, пенесейсмічні – райони, в яких землетруси бувають рідко і не перевищують за силою 6 балів. Землетруси сприяють розвитку небезпечних екзогенних процесів, таких як зсуви, обвали, осипи та інші. Під час проведення будівельних робіт у сейсмічних районах виконується сейсмічне мікрорайонування. Воно полягає в коригуванні балів за сейсмічною карткою з урахуванням конкретних інженерно-геологічних умов того чи іншого будівельного майданчика. Це необхідно робити тому, що бали сейсмічних карт дають лише деякі усереднені характеристики умов району та не відображають конкретних умов локального будівельного майданчика. У зв'язку з цим дані бали підлягають уточненню на основі детальних інженерно-геологічних досліджень будівельного майданчика, які необхідно проводити до початку проектних робіт. В результаті таких уточнень відбувається збільшення вихідних балів по сейсмічній карті на одиницю для ділянок, складених пухкими породами, та їх зменшення на одиницю для ділянок, складених міцними скельними породами. Породи проміжних категорій можуть зберегти без змін свою вихідну бальність, таке коригування балів справедливе в основному для рівнинних районів, для гірських районів треба враховувати й інші фактори, насамперед такими факторами є рельєф, схильність до зсувів та обвалів.

35,37. Стало зрозумілим, що Тектонічні рухидуже різноманітні як формою прояви, і по глибині зародження, і навіть, очевидно, з механізму і причин виникнення. За ін. принципом Тектонічні рухибули розділені ще М. В. Ломоносовим на повільні (вікові) та швидкі.

Швидкі рухи пов'язані із землетрусами і, як правило, відрізняються високою швидкістю, що на кілька порядків перевищує швидкість повільних рухів. Зміщення земної поверхні під час землетрусів становлять кілька м, іноді більше 10 м. Однак такі зсуви виявляються епізодично і в сумі дають ефект, що не набагато перевищує ефект повільних рухів.

Сучасні коливальніруху - це повільне піднімання чи опускання окремих блоків із різними швидкостями і величиною переміщень. Найбільше підняття встановлене на Алясці. Тут на горі, на висоті 1500 м, виявлено раковини сучасних молюсків. Вивчення таких рухів проводиться за допомогою повторного нівелювання по одним і тим самим профілям. Це дає можливість визначити швидкість руху даної ділянки. Сучасні рухи земної кори за виглядом і темпом поділяють на кілька типів: повільні або вікові рухи окремих ділянок земної кори, що розвиваються протягом принаймні кількох століть; сейсмічні коливання - поштовхи різної сили та тривалості, особливо інтенсивні та часті в орогенічних областях, але що охоплюють і області платформ; періодичні коливання, пов'язані з гравітаційним впливом навколишніх Землю космічних тіл, насамперед Місяця та Сонця (Місячно-Сонячні припливи); складні коливання Землі, пов'язані з сезонними змінами метеорологічних умов. Поля тектонічних напруг нині пов'язують із першим із зазначених типів рухів.

Сучасні повільні рухиземної кори мають вертикальні та горизонтальні складові, швидкості яких різні і залежать, головним чином, від тектонічного типу регіону, будови та розташування ділянки земної кори. Дані безпосередніх вимірів і спостережень нашій країні і там свідчать про приуроченості високих горизонтальних напруг до зон тектонічних піднятий земної кори, причому рівень горизонтальних напруг тим вище, що вищий швидкість піднятий. Оскільки районам блоків літосфери, що піднімаються, властива підвищена сейсмічність, між ступенем тектонічної напруженості і сейсмічності існує тісний зв'язок. Повільні рухи земної кори, спрямовані вниз, неминуче повинні змінюватись рухами вгору, і навпаки. Вони охоплюють усю земну кору. Такі радіальні рухи знаходять підтвердження у багатьох геологічних явищах. Повільні тангенціальні рухи земної кори поширені щонайменше широко, та його існування теж викликає сумнівів.

36. Складчасті та розривні дислокації пластів.Земна кора має різну рухливість. На поверхні Землі постійно виникають гірські системи та океанічні западини. Осадові породи спочатку залягають горизонтально. Тектонічні рухи (сейсмічні явища, землетруси, вулканізм) виводять пласти з горизонтального положення, порушують первинну форму залягання. Ці порушення отримали назву дислокації (або вторинні форми залягання). Дислокації залежно від виду тектонічних рухів поділяють на складчасті (не розривні) та розривні. Складчасті дислокації формуються без розриву суцільності шарів. До них відносяться монокліналь, складка та антикліналь.

Монокліналь- Найпростіша форма пов'язаних тектонічних порушень у шаруватих гірських породах, пов'язана з похилим заляганням шарів, які одноманітно падають в одному напрямку (від 5 і більше градусів).

Флексура– моноклінальне та горизонтальне залягання шарів порушується коліноподібним вигином, обумовленим зведенням на породи тангенційних тектонічних сил.

Складки– тектонічні порушення є хвилеподібними вигинами шарів гірських порід, серед яких виділяють опуклі (антикліналі – замок розташований вгорі, крила – внизу) та увігнуті (синкліналі – замок розташований внизу. А крила – вгорі). Розривні дислокації утворюються в результаті інтенсивних тектонічних рухів, що супроводжуються розривом суцільності порід та усуненням шарів відносно один одного. Амплітуда усунення може бути від кількох сантиметрів до кілометрів при ширині тріщин до кількох метрів. До розривних дислокацій відносяться скиди, скиди, грабени, горсти, зрушення та надвиги.

Скидання- Розривні порушення, коли рухлива частина земної кори опустилася вниз по відношенню до нерухомої.

Покидання- Розривне порушення, коли рухома частина земної кори піднялася в результаті тектонічного руху по відношенню до нерухомої.

Грабен– коли рухома ділянка земної кори опустилася по відношенню до двох нерухомих ділянок у результаті тектонічного руху.

Жменя- Зворотне грабену рух. Зрушення– є розривним порушенням, у якому відбувається горизонтальне зміщення гірських порід по простяганню.

Насув- Зворотне зсуву переміщення.

З інженерно-геологічної точки зору найбільш сприятливими місцями будівництва є горизонтальне залягання гірських порід, де є велика їх потужність, однорідність складу. Фундаменти будівель та споруд розташовуються в однорідному ґрунтовому середовищі, при цьому створюється рівномірна стисливість шарів під вагою споруди та створюється найбільша їхня стійкість. Наявність дислокації різко змінює та ускладнює інженерно-геологічні умови будівництва – порушується однорідність ґрунтів основи фундаменту споруд, утворюються зони дроблення (розриви), знижується міцність порід, по тріщинах розривів відбуваються зміщення, порушується режим підземних вод. Це спричиняє нерівномірну стисливість ґрунтів та деформацію самої споруди внаслідок нерівномірної осідання різних її частин.

38. Суть та інженерно-геологічні основи мікросейсмічного районуванняСейсмічні(Від грец. «Сейсмос» - коливання) процеси виникають в результаті розрядки внутрішніх напруг Землі. Вони належать до категорії найнебезпечніших геологічних процесів. На поверхні земної кори сейсмічні процеси виявляються як землетрусів (суші) і моретрусів (дно дні океанів). Землетруси – раптові підземні поштовхи та швидкі пружні коливання земної поверхні. За походженням розрізняють вулканічні землетруси, пов'язані з виверженням вулканів, денудаційні (обвальні та провальні), техногенні, що виникають в результаті підземних вибухів та інших видів діяльності людини. Однак найбільш поширеними та руйнівними є тектонічні (95% всіх землетрусів у світі), пов'язані з внутрішньою енергією Землі. Наука, яка всебічно вивчає землетрус, називається сейсмологією. Основний обсяг спостережень виконується на сейсмічних станціях, оснащених дуже чутливими приладами для запису коливань ґрунту – сейсмографами. Землетруси виключно небезпечні не лише прямим впливом, але негативними наслідками у вигляді зсувів, обвалів, снігових лавин, селів, цунамі та інших несприятливих процесів. Сейсмічне мікрорайонуваннязасноване на уточненні (коригування на 1 – 2 бали) даних ОСР (загального сейсмічного районування) на конкретних територій, що забудовуються. Коригування бальності проводиться в залежності від ґрунтових, геоморфологічних та тектонічних умов ділянки передбачуваного будівництва. Підвищують на 1 – 2 бальність при будівництві на ділянках із сильно розчленованим рельєфом, на берегах річок та схилах ярів, у місцях розвитку небезпечних геологічних процесів (карсту, зсувів та ін.) при високому заляганні рівня ґрунтових вод. Карст (нім. Karst) (карстові явища), явища пов'язані з розчиненням природними водами гірських порід (гіпсу, кам'яної солі та ін.). Карст характеризується комплексом підземних (печери, порожнини, ходи, природні колодязі) та поверхневих (воронки та ін) форм рельєфу, своєрідністю циркуляції та режиму підземних вод, річкової мережі та озер. Вкрай небезпечні ділянки поблизу тектонічних розривів. Підвищують бальність і при будівництві на пухких пісках та водонасичених глинистих ґрунтах. Найбільш сприятливі ґрунти при будівництві в сейсмічних районах – міцні скельні, великоуламкові з невеликим вмістом піщано – глинистого заповнювача та багаторічномерзлі у твердомерзлому стані. На будівельних майданчиках, складених цими ґрунтами, бальність знижують на 1 бал у порівнянні з бальністю, вказаною на сейсмічних картах. У рівнинних та горбистих районах, для яких відсутні карти сейсмічного мікрорайонування, сейсмічність майданчика будівництва уточнюють за допомогою таблиці № 1. (СНіП 11 – 7 – 81*, вид. 2000р.)

39. Вивітрювання- процес руйнування та хімічної зміни гірських порід внаслідок перепадів температури, хімічного та механічного впливу атмосфери, води та живих організмів. Це сукупність фізичних, хімічних і біохімічних процесів перетворення гірських порід і мінералів, що їх складають, у приповерхневій частині земної кори. Відбувається за рахунок дії різних факторів – впливу коливань температури, впливу атмосфери, води та живих організмів на гірські породи. Якщо гірські породи тривалий час знаходяться поблизу поверхні або безпосередньо на поверхні Землі, то в результаті їх перетворень утворюється кора вивітрювання. У процесі вивітрювання різні проміжні та кінцеві продукти розкладання можуть розчинятися та виноситися приповерхневими водами. Їхня міграція здійснюється у вигляді суспензій, колоїдних та справжніх розчинів. Механічне вивітрювання. При механічному вивітрюванні подрібнення порід відбувається внаслідок тектонічних процесів, діяльності води, льоду, вітру під впливом сили тяжіння та інших причин.

Хімічне вивітрюванняпов'язано з тим, що багато мінералів, опинившись біля Землі, вступають у різні хімічні реакції. Обсяг їх у своїй збільшується, і гірська порода руйнується. Основними факторами цього типу вивітрювання є атмосферна та ґрунтова вода, вільні кисень та вуглекислота, розчинені у воді органічні та деякі мінеральні кислоти. До процесів хімічного вивітрювання відносяться окислення, гідратація, розчинення та гідроліз. Хімічне розкладання відбувається одночасно з механічним роздробленням.

Фізичне (морозне) вивітрюванняпротікає під впливом коливань температури, унаслідок чого мінерали, складові породи, відчувають поперемінно стиснення, розширення. Це призводить до утворення тріщин і зрештою до руйнування порід. Особливо активно фізичне вивітрювання в районах із континентальним кліматом, де відзначається суттєва різниця добових та сезонних температур. Біологічне вивітрюваннявиробляють живі організми (бактерії, грибки, віруси, риючі тварини, нижчі та вищі рослини і т.д.)

• встановлення віку, будови, потужності та складу кори вивітрювання; виділення в ній ослаблених зон;
• оцінка швидкості вивітрювання різних порід у різних умовах];
• оцінка вивітрілості порід на різних ділянках та в частинах розрізу кори вивітрювання

Вивітрювання, Найактивніше в свіжооголених гірських породах, скоротить термін тривалої стійкості їх у схилах каналів і кар'єрів, у виїмках залізниць, у стінах підземних гірських виробок. Ця обставина зобов'язує при інженерно-геологічних дослідженнях вивчати геологічні процеси, що відбуваються на досліджуваній території, незалежно від того, катастрофічний або некатастрофічний характер розвитку вони мають.

40. У процесі фільтр вода зруйнує роботу. З порід вимивши складник їх частки. Це супроводжує осідання поверхонь землі, утворений провалів, воронок і т. д.. Цей процес винесення частинок, а не його наслідки, називається суффозією (Від лат. підкопування ). Явлен, пов'язаний з вилуговуванням горн порід (вапняків, доломітів, гіпсу і т. д.) і образів при цьому порожнеч (каналів, печер та ін), супроводжується різними провалами земної поверхонь, получ названий карстовийпроцес або карст. Для карстового процесу головний явл розчин порід і винесення з них речей у розчиненому вигляді. Дуже важливим умов розвинений карст явл ступінь водопроник порід. Чим більше водопроник порода, тим інтенсивніше розвинувши процес розчинений. Наїл умов у цьому відношенні створюються в тріщинах породах, особливо при наявності тріщин шир не менше 1 мм, так як це забезпечує свободу циркуляцій води. Суфозія і карст заперечень позначивши стійкий будівель і споруд, що змушує активно боротися з нею. При цьому використовуйте наступні способи: 1. Прорізування фундаментів і будівель шару суффозійного гр. 2. Припини фільтр води в суффозион шарі різними способами (дренирів для осушення порід, їх водозахисту або гідроізоляції та ін.) 3. Зміцнення ослаблений суффозією гр їх цементацією, силікатизацією, ущільненням, глинезацією та ін. 4. Застосування особливих видів напр пальових або відсипання грунтових подушок з піску та ін. Вибір того чи іншого прийому будівництва завис від геологічної будови майданчика, типу і виду гр основ, конструкцій об'єкта і технічних можливостей будує організ. Обвали.Це різке обвал кр мас гір порід з їх перекидів і подрібнений. Обвали виникли на крутих схилах (понад 45-50 град) та обривах їсть. форм рельєфу (схили річкових долин, ущелини, узбережжя морів), а також у будівничих котлованах, траншеях, кар'єрах. При кр обвалах, як це буває в горах, маса уламків спрямувала вниз по схилу, захоплюючи за собою попутний рих матеріал, падає в долини, руйнування будівлі, дороги, засип русла річок. наиб. Нерідко обвали був зв'язаний з тріщин порід, надлишок зволожений порід, землетрус та ін. У більшості випадків обвали виявив у періоди дощів, танення снігу, весняних відлиг. На ділянках, де можливі кр обвали, будує провід небезпечно. Боротьба з малими обвалами звичай зводить до попереджень їх виникнення. Одним з найбільш поширених способів, як і у випадку з лавинами, явл штучний обрушений схилів за допомогою вибухів невеликий потужний або шляхом забиття клинів в тріщ обвалонебезпечний породи. Спосіб «клинування» більше віддасть перевагу тому, що він безпечніший за вибуховий, бо невірно розрахує по силі вибух може сам викликати кр обвал. Зсуви.Це ковзний зміщ гір порід на схилах під вплив гравітації і за участю поверхонь або підземних вод. Вони зруйнують будівлі і спорудять на самих схилах і нижче за них. Боротьба з зсувами у багатьох випадках явл надзвичайно складною, дорогою і часто не ефективною. Проти зсувів заходів подіють на 2 види: 1. Активні, спосіб впливу на основний прич зсуву шляхом повного перетину або декілька ослаблений її дійств, зокрема, зняття перенапруження грунтів товщі за рахунок розвантаження будь-якого виду. 2. Пасивні, спрямований на закріплений гр будь-якими способами. Осипи.На крутих схилах, особливо в гір районах, де розвинені скелі породи, активно дійстві процеси фізич вивітривши. породи розтріскують і уламки схиляються вниз по схилах до місця, де схил виявляється. Цей процес називається осипанням. Потужність осипів у підніжжя схилів різниці і коливань від кількох м до десятків м. Осипи означає ослож будує. Уламок матеріал засип споруд, корисний майданчика. З невеликий щебен. Осипами боротьба вед досить простими сп-ми, кіт зведення до прибирання тієї частини уламок матеріалу, кіт розташований вище споруд по схилу. Цей сп-б досить трудомісткий. З інж-х споруд для боротьби з осипами застосувань соскальзывающ осипу, влаштувавши галереї та тунелі для доріг. На особливо небезпечних ділянках організ службу спостережено.

41 . У районах вічної мерзлоти спостереження ряд явлений, пов'язаний з різкими змінено t повітря і гір порід. Їхній назив морозний явлений. До них відносять пучення, утворення льоду, термокарсту, соліфлюкціон процеси, марей і т.д. Пученням Назив збільшення обсягу глин і пилуватих порід, а іноді і дрібних пісків при промерзанні діяльного шару. Це вираз у піднятті поверхонь землі. При нерівномірному піднятті виник невеликий пагорб. Пучення явл наслідків появлений у породах кристалів, лінз і прошарків льоду за рахунок наявної в них води або внаслідок притягнення вологи до промерзаючих ділянок з боку ґрунтів вод або з сильно зволожених порід. Процес пучення може протікати протягом однієї зими (сезонне пучення) або ряду років (багаторічне пучення). Сезон пучення зв'язок з породами активного шару, а багаторічний, крім того, з шарами, що залягають нижче зони сезон промерзання. Всі види пучення можуть бути прич пошкоджений споруджений. Деформац будівель показав як у період пучення гр, так і при їх відтаванні, всл-ие нерівномір опади. У процесі пучення часто виник кр бугри пучення. Їх формиров протек кілька років і пояснив 2 прич: 1. промерзанням надмерзлотної води та образів значив кількість льоду в діяч шарі. 2. натиском води і грунтів маси, кіт піднімає знизу і спучивши верхні мерзлі пласти порід. Бугри, утворивши за рахунок впровадження води, називається гідролакколітами. Такі багаторічні бугри витріщання по висоті міг досяг десятків м. Після протаювання льодового ядра на місці пагорбів образ западини, озера. Піднімаючий бугри випукування виклик значив руйнування споруд, розташований на їх поверхні. Леди. У зимовий час у міру промерз діял шару зменшений січений талого шару. Це привід до виникнення напору води і появлений тріщ у мерзлих породах, через кіт вода викинувши на поверхню, де і завмер. За рахунок припливу води з глибини у льоду може тривалий час наростати: це грунтів льоду. Крім того, при глибині промерз річок образ річ льоду. Вода вилив через тріщ і розтік поверх льоду, річки і прибереж уч-в, утворюючи потужність пласти шаруватий льоду. Для будує найбільш небезпечні ґрунти льоду. Вода може проникнути в підвали будівель, підземити канали і замерз руйнуючи їх. Наледи порушив нормалу експлуат транспорт комунікацій. Термокарст. Це процес витаювання підземного льоду в резул змін температурного режиму, наприклад при потеплінні клімату. У результаті образ порожнини, виник опади поверхонь і навіть провальні форми рельєфу. На схилах з'явився спливини, особливий у підошві мерзлих порід внаслідок їх відтавання в теплу пору року. Відталий ґрунт повільно тече по покрівлі мерзлого шару під дії сили тяжіння, створюючи потоки, спливи, терасоподібні уступи і т. д. Це явлений назви соліфлюкцією. Основ цього процесу це перехід порід в текучу консистенцію наслідків перезволожений при відтаванні. Рух талих, водонасич мас гр при ухилі 2-5° має хар-р в'язкого течії, захоплюючий більше площі схилів, але на невеликий глиб 0,2-0,5 м.При ухилах поверхні 7-10 ° вже образ спливи, близькі по хар-ру до зсувів. Часто зміщення відбувається по невеликих улоговинах, утворюючи так звані земляні потоки. Соліфлюкційні процеси сприяють розвитку осипів, курумів тощо. Марі являє собою заболочений низинні уч, що виникає при відтаванні верхнього шару мерзлої породи. В основі марей лежачи мерзлий гр. На цих болотах розвинувши купини, повільний наріст шар мало розклавши торфу. При проектиров на вічномерзлих породах рекомендує передбачити можливість строит-ва по наступним варіантам: 1. Без урахування вічномерзлого стан грунтів, тобто будувати як на талих породах (скельні і напівскельні породи без кр включ льоду та ін порід, кіт при відтаванні не дають опади). 2. Зі збереження вічномерзлого стану гр протягом усього періоду експлуатацію споруджений (будують неопалювальний приміщ, або вживати заходів, що виключають надходження тепла в мерзлий грунт); метод доцільний при сильно крижаних породах, що дають при відтаванні неприпустимо велику осадку. 3. З допущ відтавання мерзл гр при будівництві та експлуатації споруд, конструк кіт пристосування до сприйме означає і нерівномірний опадів (уламок породи, що не видавлює з-під фундаментів). 4. З передпобудовним відтаванням і зміцненим гр ще до зведення фундаменту. Цей м-д найбільш доцільний при наявності сипуче-мерзлих порід зі значок включений льоду, а також на уч з непоганим поширенням мерзлих порід. Для ущільнений і відведення води з відталеного гр застосувань трамбування, дренажі, електросушіння і т.д. обробку гр введений в нього хлористого кальцію і т. д. Від льоду успішно застосує мерзлотні пояси у вигляді канав глибин в 3/4 потужних діячів шару. Породи під укосами і дном канав промерз і створ перешкод для руху ґрунтових вод. Поледі при цьому можуть виникнути лише за межами захисту споруд. Проти річкових льодів уздовж берега відсип земляні вали. Незважаючи на заходи, будівлі та споруд в області вічної мерзлоти нерідко отримають деформації. Прич деформацій-нерівномірні опади всл-ві відтавання гр і рідше пучення. Тільки стараються виконати всіх видів розвідувальних, проектних будівельників робіт, а також правил експлуатації будівель і споруджених можуть забезпечити їм необхідний стійкий і тривалий істот без будь-яких істотних деформацій.

42. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ЯВИЩА- процеси, що виникають у природній обстановці під впливом будівництва та експлуатації різних інженерних споруд. До типових І.-т. я. відносяться: 1) при поверхневому будівництві (дорожнє, аеродромне та ін.) - Деформація дорожнього полотна під час замерзання та відтавання (дорожні безодні, утворення колії); 2) при глибокому (понад 2 м) промисловому, цивільному, гідротехнічному, залізничному будівництві - стиск порід (осади, проса.ч ка), деформація укосів (осипи, зсуви, обвали), зміна режиму ґрунтових вод, вилуговування порід; 3) при глибинному будівництві (десятки - сотня метрів від поверхні землі) - проходженні тунелів метро, ​​розробці корисних копалин - гірський тиск, стріляння, запучування виробок, зсув денної поверхні, зміна режиму підземних вод з проривом їх у вироблення, газовиділення і т. д. .).

Процеси, що виникли внаслідок діяльності людини, отримали назву інженерно-геологічних (антропогенних) процесів- процеси та явища розуміються процеси та явища, що виникли в результаті взаємодії інженерних споруд з геологічним середовищем. геодинамічну обстановку. Цей термін може бути застосований в будь-якій території незалежно від розмірів: до цілого регіону, що має народногосподарське значення, до району будівництва великої споруди або безпосередньо до самого будівельного майданчика. Інженерно-геологічні процеси, так само як і геологічні процеси, можуть стати небезпечними та загрожувати безпеці споруд, якщо вони не були своєчасно враховані або якщо їх прогноз дано неправильно. Для нормальної експлуатації та збереження споруд необхідний правильний кількісний прогноз можливого розвитку інженерно-геологічних процесів і що недооблік впливу цих процесів вкрай небезпечний і часто викликає руйнування споруд.

45. Регіон інж геол – розділ ІГ, кіт заним вивч інжен-геол усл великий територ, закономірності їх формування та поширення, а також прогнозу змін під впливом прир біологічних та інженер-геол умов. Головним завданням є прогноз змін інженерно-геологічних умов тривалий період, і навіть районування територій з однаковими інженерними умовами. Інженерно-геологічні умови є однаковими для тих територій, які мають одну і ту ж або близьку історію розвитку та будови та знаходяться в одних і тих самих районах та кліматичних зонах. Регіональна інженерна геологія вивчає закономірності формування та поширення інженерно-геологічних умов. p align="justify"> Під інженерно-геологічними умовами території зазвичай розуміється сукупність геологічних факторів, що визначають характер інженерно-господарського освоєння території. До них належать: геологічне будова (і гірські породи), рельєф, гідрогеологічні умови, геологічні та інженерно-геологічні процеси. Інженерно-геологічні процеси виникають у результаті діяльності, і тому нині інженерно-геологічні умови формуються як під впливом процесів, які у природі, а й у результаті інженерної та господарську діяльність людини. Нині вже можна говорити про взаємозв'язок між інженерно-геологічними умовами та діяльністю людини. Від інженерно-геологічних умов багато в чому залежить інженерна та господарська діяльність людини, а вона, у свою чергу, може призвести до зміни інженерно-геологічних умов. Така постановка питання допомагає краще зрозуміти всю значущість питань, якими займається регіональна інженерна геологія. З неї також випливає, що одним із головних завдань інженерної геології є прогноз зміни інженерно-геологічних умов території під впливом діяльності людини. Інженерно-геологічні умови виявляються однаковими на тих територіях, які мають одну і ту ж або близьку історію геологічного розвитку та знаходяться в одних і тих самих природно-кліматичних зонах. Якщо порівнювані території мають різну історію геологічного розвитку або розташовані в різних природно-кліматичних зонах, їх інженерно-геологічні умови не можуть бути однаковими, вони будуть різними. Звідси випливає, що зрозуміти сучасні інженерно-геологічні умови можна тільки при вивченні історії геологічного розвитку території, що цікавить нас, особливо в новітній час. Регіональна інженерна геологія щодо територій має спиратися на історичну геологію. Зокрема, при аналізі історії геологічного розвитку території необхідно приділяти велику увагу питанням тектоніки, палеогідрогеології, змін, які відбувалися новим часом аж до голоцену.

У тому випадку, якщо на територію, що цікавить, є карти необхідного масштабу – геологічна, гідрогеологічна, геоморфологічна та ін., а історія геологічного розвитку території добре вивчена, то завдання, що стоять перед регіональною інженерною геологією, значно полегшуються. У цьому випадку необхідно об'єднати наявні відомості загальногеологічного характеру з тими спеціальними відомостями, які були отримані для даної території у двох інших розділах інженерної геології – у ґрунтознавстві та інженерній геодинаміці. Інакше кажучи, в цьому випадку інженерно-геологічні особливості та властивості гірських порід, розвинених на території, що нас цікавить, і діючої на ній геологічні процеси повинні бути розглянуті в залежності від геологічної будови рельєфу, гідрогеологічних і ландшафтно-кліматичних умов. Причому весь цей розгляд має бути проведений в історичному плані, коли одночасно враховуються тектоніка та палеоклімат, процеси денудації та акумуляції тощо.

Більш складні завдання постають перед регіональною інженерною геологією, коли інженерно-геологічному вивченню підлягають недостатньо вивчені території, котрим відсутні геологічні та інші карти необхідного масштабу. І тут інженерам геологам самим доводиться проводити додаткове геологічне вивчення території поруч із вивченням своїх спеціальних питань.

46. ​​Інженерно-геологічне районуваннятериторії проводиться за комплексом геологічних факторів (рельєф, будова та властивості гірських порід, гідрогеологічні умови, розвиток сучасних геодинамічних процесів тощо). На картах інженерно-геологічного районування виділяються ділянки за рівнем їх придатності для господарського освоєння, стійкістю до впливу небезпечних природних явищ. Таке ранжування територій дозволяє забезпечити високу якість і надійність об'єктів, що створюються, а також їх оптимальне інвестування. Глибина, до якої характеризується поверхнева частина земної кори під час інженерно-геологічного вивчення, визначається глибиною проникнення в земну кору людини. В даний час збільшується глибина закладення фундаментів, будівництва тунелів, кар'єрів при розробці корисних копалин, глибина шахт та інших споруд та, отже, збільшується глибина регіональних інженерно-геологічних досліджень. Можна сказати, що глибина регіональних інженерно-геологічних досліджень визначається тим, що ми розуміємо під геологічним середовищем. У цьому, звісно, ​​з того, на вирішення яких практичних завдань ці дослідження проводяться. Але завжди обов'язково треба враховувати перспективу подальшого використання цієї території.

При інженерно-геологічному вивченні території, крім раніше перерахованих факторів, які зазвичай називають регіональними, вивчають також зональні інженерно-геологічні фактори. Під зональними інженерно-геологічними факторами розуміють ті закономірності розвитку геологічних процесів та змін стану гірських порід, що залягають у поверхневій частині земної кори, які пов'язані з кліматом, і в першу чергу з тепло- та вологообміном поверхні території, що вивчається. Цим переважно обумовлюється як стан порід у сучасної корі вивітрювання, а й глибина залягання і склад грунтових вод, їх фазовий стан. Для обліку зональних інженерно-геологічних факторів необхідно знати історію (розвиток території в антропогені та її сучасний стан).

p align="justify"> При інженерно-геологічних дослідженнях конкретних територій є обов'язкові вивчення як регіональних факторів, що є провідними, так як вони визначають основні, головні інженерно-геологічні особливості території, які створюються протягом всієї історії її геологічного розвитку, так і зональних факторів.

При оцінці якогось регіону у зв'язку з його народногосподарським освоєнням геолог, який працює (в галузі інженерної геології, повинен заздалегідь з якими геологічними процесами зіткнуться на його території будівельники та інші фахівці і які зміни у характері геологічних процесів відбуватимуться при освоєнні даного регіону в наміченому напрямі.

При розробці проектів окремих, як правило, великих інженерних споруд виникають більш конкретні завдання, які па своїй складності не поступаються першою: треба дати прогноз несприятливого впливу на проектований об'єкт геологічних процесів, розвинених у районі. При цьому прогноз повинен даватися в часі і в просторі і передбачати можливу інтенсивність існуючих і геологічних процесів, що виникли знову.

Лише за наявності такого прогнозу та обліку інженерно-геологічних особливостей ґрунтів можливі правильне раціональне проектування споруд, їх збереження та нормальна експлуатація, безпека людей.