ГЕОМОРФОЛОГИЯ.

Рельеф–это совокупность неровностей поверхности Земной Коры.

Рельеф отражает динамику процессов, лежащих в основе его образования.

Рельеф слагается из элементарных, хорошо выраженных форм.

Примеры форм:

простые : холм, овраг, дюна,

сложные: вулкан-хребет-морская впадина.

 

Характерные формы рельефа являются ключом к его геологической истории.

Так, цепи гор, каньоны позволяют реконструировать процессы горообразования

 

«Рельеф- это процесс».

Рельеф – это продукт противоборства эндогенных и экзогенных геологических процессов. Изменение одного процесса уравновешивается другим, например, образование гор контролируется эрозией. Но, интенсивность эрозии меняется с высотой гор.

 

Геоморфология - наука, изучающая происхождение и развитие рельефа во времени.

Рельеф и его динамика учитываются при строительстве и эксплуатации ПГС.

 

Классификация_рельефа_по_происхождению: Тектонический – Эрозионный – Аккумулятивный.

• Тектонический – горные хребты, равнины, океанические понижения. ФОРМИРУЕТСЯ в результате тектонических процессов. СВОЙСТВО - стабильность.

• Эрозионный - результат размывающей работы речных и атмосферных вод, а также ледников. Пример - речные долины, овраги, балки.

• Аккумулятивный – образуются в результате накопления горных пород, принесенных ветром, водой, льдом и т.п. Примеры аккумулятивных форм:

Эоловые - барханы, дюны. Речные - террасы, равнины, дельты.

Эрозионные и аккумулятивные формы рельефа считаются нестабильными, поскольку непрерывно меняют очертания.

 

В зависимости от направленности эндогенных и экзогенных факторов

складывается тип рельефа.

В одном ТИПЕ_рельефа все его формы имеют:

- одно происхождение,

- один возраст

- сходство.

 

Различают следующие типы рельефа :

 

равнинный, холмистый, горный

РАВНИННЫЙ - это обширные участки суши с ровной или слабоволнистой поверхностью.

Равнины различают по происхождению: Структурные -Аккумулятивные - Скульптурные

• Структурные: поверхность совпадает с залеганием горных пород (ГП).

например, с горизонтальным расположением осадочных пород (плато), или интрузий.

Скульптурные равнины - территории со следами разрушения поверхности земли процессами эрозии. (каньон «Колорадо»).

• Аккумулятивные равнины: поверхности, возникшие при накоплении ГП из-за речного намыва или наноса ветром.

Равнины разделяют по высоте расположения и степени расчленения.

ХОЛМИСТЫЙ рельеф – совокупность чередующихся холмов высотой до 200 м - и понижений (ложбины, небольших котловин).

 

ГОРНЫЙ РЕЛЬЕФ - совокупность крупных возвышенностей (горы, хребты) и глубоких понижений (долины рек, котловины).

 

Техногенный рельеф: результат деятельности горнодобывающей промышленности

(терриконы,карьеры, отвалы, шахт) и строительства дорог (насыпи, выемки, карьеры).

 

ДИНАМИКА РЕЛЬЕФА

 

Возведенный инженерный объект взаимодействуeт с природными формами рельефа и они изменяются. Строители должны оцениватьрельеф в его развитии.

 

Оценка динамики рельефа: - уклоны рельефа - ритм (густота) распределения форм - расчлененность рельефа - геометрические параметры элементов рельефа и т.д.

 

Методы количественного исследования рельефа разрабатывает дисциплина морфометрия. Она позволяет оценить устойчивость рельефа, соизмеримость инженерных сооружений с размерами элементов рельефа.

 

ПРОБЛЕМА : Строительство порождает новый техногенный рельеф. Он может быть нарушить энергетический баланс форм рельефа и спровоцировать потерю устойчивости. Искусственные формы рельефа должны быть подобны природным и максимально учитывать подвижность форм рельефа.

 

Примеры: Ростов-на-Дону. ул.Вавилова,67. Дорожная насыпь проложена по активному оврагу, а он сформировался по зоне разлома. Итог: дорога часто разрушается и требует постоянного ремонта. Аэродром г. Ростова-на-Дону пересекает Аксайский разлом. Итог: эрозионная сеть разрушает летное поле. Требуются непрерывные работы по защите поверхности аэропорта от эрозии.

Черноморское побережье Кавказа: выемки для железнодорожной магистрали устроены в пляжной зоне берега. Берег активно разрушается: формируется коллювий, делювий, пролювий. Требуется непрерывный ремонт.

 

Важнейшие задачи строителей при проектировании ПГС:

• определение пригодности рельефа для данного вида строительства

• составление прогноза скорости изменения форм рельефа, например скорости размыва берегов или дна реки;

• оценка, влияния динамики рельефа на эксплуатацию зданий и сооружений.

 

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

 

Информация о свойствах геологической среды включает данные о

• -геологическом строении,

• -рельефе,

• -подземных водах,

• -составе и свойствах грунтов,

• -инженерно-геологических явлениях и процессах.

 

Итогом геологических изысканий являются геологические документы: карты, разрезы, геологические отчеты.

 

Один из этапов геологических работ –разведочные работы, включающие проходку горных выработок:

 

• вертикальных, -шурфы и буровые скважины

• горизонтальных, -расчистки, канавы, штольни (горизонтальные горные выработки, имеющие выход на поверхность земли.

• геофизических и аэрокосмических исследований.

 

ШУРФЫ:

• Вертикальные. прямоугольные выработки глубиной до 3-5 м.

• позволяют изучить геологическое строение,

• описать слои пород,

• отобрать образцы пород для лабораторных исследований.

 

Буровые скважины: вертикальные цилиндрические выработки диаметром от 100 мм.

• Глубина скважин 15-20 м

• Бурение производится специальными буровыми установками.

Виды бурения:

• ударно-канатное

• вращательное

• шнековое

• колонковое, шарошечное

По результатам бурения толщи горных пород определяют:

• геологическое строение,

• характер залегания и режим подземных вод,

• свойства горных пород ,

• Составляют геолого-литологическую колонку.

 

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ: графическое изображение на плоскости строения геологической толщи В ВЕРТИКАЛЬНОМ СЕЧЕНИИ отображают:

-возраст, состав, мощность, формы залегания горных пород и подземных вод.

Разрезы составляют по нескольким, последовательно расположенным скважинам.

 

 

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

 

• Позволяют анализировать распространение физических полей

в земной коре и изучать ее строение косвенным путем.

• Обычно эти методы сопутствуют, а иногда предшествуют выполнению разведочных выработок.

• В ряде случаев геофизический метод является единственно возможным в получении достоверных сведений о строении геологического массива

• Объект изучается посредством воздействия активных искусственных полей:

электрических, электромагнитных, сейсмических, радиационных .

• Изучается, также, распределение естественных полей: температуры, силы тяжести, эманации газов, магнитного поля.

 

ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА

• позволяет измерить удельное электрическое сопротивление горных пород.

 

и_определить_расположение_неоднородных участков грунтового массива с разным удельным электрическим сопротивлением. Электроразведка позволяет установить глубину залегания коренных горных пород, глубину залегания поверхности грунтовых вод, наличие карстовых полостей, установить смену литологического состава горных пород и т.д.

 

Вертикальное электрическое зондирование – изучение вариации удельного электрического сопротивления горных пород по глубине.

Электропрофилирование– анализ изменения электрических свойств горных пород (ГП) по площади в пределах фиксированной глубины.

• При СЕЙСМИЧЕСКОМ зондировании генерируют колебания взрывами или ударами. Распространение сейсмической волны регистрируется датчиками на поверхности земли. По времени прохождения сейсмических волн в породах обнаруживают границы пластов пород с разной плотностью и анализируют структуру залегания пластов горных пород.

 

 

Интерпретация сейсмического зондирования позволяет:

• Определить глубины залегания скальных пород под слоями рыхлых отложений,

Обнаружить дно погребенных речных долин ("коренные" породы),

• Обнаружить полости (карст),

• Определить положение УГВ,

• Установить положение границ слоев ГП.

 

АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ основаны на применении ландшафтно-индикационого анализа территории. С этой целью выполняют серийное дистанционное зондирования поверхности Земли в диапазонах инфракрасного, ультрафиолетового и радиоволнового излучения.

 

С их помощью определяют :

-глубины залегания подземных вод и области их разгрузки

-глубины залегания скальных горных пород,

-положение разломов в Земной коре,

-динамику геологических процессов: оползней, переработки берегов водохранилищами, подтопления,затопления, эрозии, засоления…

 

 

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

 

• Геологические карты – это проекция геологических слоев на горизонтальную плоскость. На геологической карте отображаются выходы ГП, обозначается их возраст, состав, происхождение и характер залегания.

 

КАК ЧИТАТЬ ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ КАРТУ?

• Цвет – обозначает возраст горных пород, границы их распространения. Цвет соответствует эталонам в стратиграфической шкале. У каждой системы стратиграфической шкалы свой цвет. У отделов цветовой тон сгущается от более молодых к более древним.

Буквенно-цифровые ИНДЕКСЫ на геологической карте.

Прописные буквы - система: P, D, J

Строчные слева - генетический тип горных пород: eQ, dQ_III

Строчные буквы справа - ярус: N₂p

Цифры - подстрочные справа – отдел: К₂ , mC_{1 ,} N₂s.

 

На классической геологической карте отображаются только коренные породы, т.е. залегающие непосредственно под четвертичными отложениями.

 

Цвет магматических пород обозначает их состав

и не соответствует стратиграфической шкале.

 

 

ТИПЫ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ

• Основой геологической карты являются топографические. Поэтому по масштабу геологические карты делятся на обзорные (1:500000 - 1:2500 000), мелкомасштабные, крупномасштабные.

• Детальные карты для строительной площадки имеют масштаб 1:10 000- 1:1000.

 

 

ПО СОДЕРЖАНИЮ геологические карты бывают:

- Геологические

- Четвертичных отложений

• Гидрогеологические

• Тектонические

• Инженерно-геологические

• Карты строительных материалов

 

Понятие о грунтах и их массивах