Контрольная работа по "Геологии"

    Минералы классифицируются по различным признакам: по  кристаллографическим и кристаллохимическим особенностям, химическому составу, происхождению, сопротивляемости к выветриванию, оптическим свойствам. В практическом плане классификация минералов по химическому составу дает возможность судить о генетических особенностях минералов и формировании их основных свойств. Значительные возможности для уточнения генезиса минералов, установления их структуры и формирования свойств открывает кристаллохимическая классификация.

    Силикаты- включает в себя свыше 600 минералов. В количественном отношении силикаты составляют по весу не менее 85% всей земной коры. Их образование  идет преимущественно из магматических расплавов, и таким образом, генетически предшествуют почти всем минералов.

    Карбонаты- к ним относятся более 80 минералов. Наиболее распространенны -кальцит, магнезит, доломит. Происхождение в основном экзогенное и связано с водными растворами. Слабо устойчивы к выветриванию, разрушаются в кислотах, слабо растворимы в воде.

    Оксиды и гидрооксиды- объединяют около 200 минералов, на их долю приходится до 17% всей земной коры. Наиболее распространены кварц, опал, лимонит. Происхождение как магматическое, так и экзогенное.

    Сульфаты- этот класс объединяют до 260 минералов. Их происхождение связано с реакциями в водных растворах как на поверхности, так и в недрах земли. Сравнительно хорошо растворяются в воде. Более распространенные гипс и ангидрит.

    Сульфациды- насчитывают до 200 минералов, не относящихся к минералом массового распространения. Большинство сульфатов образуются из гидротермальных растворов, но встречаются и магматического происхождения. В зоне выветривания сульфациды разрушаются. Поэтому примеси сульфацидов в строительных материалах снижают их качество.

    Галоиды-  объединяют около 100 минералов. Происхождение экзогенное и связано в основном с реакциями в водных растворах. Наиболее распространен-  галид.  Галоиды входят в состав осадочных горных пород и хорошо растворимы в воде.

    Минералы классов фосфатов, вольфраматов и самородных элементов встречаются довольно редко, в строительной практике применяются мало и поэтому не рассматриваются (за исключением серы и графита).  
 
 
 
 
 

  9. Свойства минералов. 

      Постоянство химического состава и внутренней структуры минералов обусловливает их свойства. На этом основаны различные методы минералогических исследований и определений минералов.

Механические  свойства:

    Спайность- способность минерала раскалываться при ударе в определенном направлении с образованием четко выраженных гладких блестящих плоскостей- спайности. Спайность свойственна исключительно кристаллическим веществам и всегда направлена параллельно одной из возможных или действительно наблюдаемых граней кристалла.

      Излом- способность минерала раскалываться в направлении, не совпадающем с плоскостями спайности. В отличии от спайности, излом не имеет правильных, ориентированных, блестящих поверхностей. Дл я определения минералов важно различать следующие виды излома: неровный (кварц), раковистый – похожий на внутреннюю поверхность раковины (кремень, обсидиан, опал), ступенчатый (ортоклаз), занозистый (асбест, роговая обманка), крючковатый- поверхность излома покрыта мелкими крючками (медь, серебро), землистый- поверхность матовая (каолинит, монтмориллонит).

     Твердость- способность минерала оказывать сопротивление внешнему механическому воздействию. Различают твердость относительную- при царапании минерала предметами (или минералами) определенной твердости, и абсолютную- истирание в порошок, за еденицу времени. Абсолютная твердость определяется количественно точно путем вдавливания в поверхность минерала твердого металлического шарика на специальном приборе- склерометре или другом стандартном инденторе. Производят на свежих гранях, изломах.

      Царапина- углубление (борозда) на поверхности минерала, но отнюдь не след в виде штриха. Из двух минералов тверже тот, который царапает другой, но при этом не царапается сам. 

Оптические  свойства:

Включают в  себя такие важные диагностические признаки минералов.

      Цвет- окраска минерала в образце. Цвет минералов зависит от их структурных особенностей, присутствия в них красящих элементов (хромофор) и механических примесей. Для точной оценки цвета минерала его необходимо изучать на свежем изломе, так как на поверхности он может измениться в результате выветривания, что особенно заметно у сульфидов.

 Иногда кроме  основной окраски минерала можно  наблюдать цветовые явления, возникающие  в следствии интерференции света в тонких поверхностных пленках.

       Цвет черты- цвет минерала в порощке. Этот признак определяется по черте (след порошка), оставляемой минералом на матовой, неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Необходимость определения цвета черты обусловлена тем, что многие минералы в порошке имеют иной цвет, чем в куске.

      Блеск- способность минерала отражать свет, падающий на его поверхность. Блеск зависит от показателя преломления света минерала и от характера его поверхности. Различают несколько разновидностей блеска:

    -   металлический – как у железа, стали, золота, серебра на полированной поверхности. Свойственен - самородным металлам, большинству сернистых минералов и оксидам железа, связан с непрозрачностью минерала.

    -   металловидный – как у потускневших от времени металлов( лимонит, железная и цинковая обманка), дает черту более светлую. Но интенсивно окрашенную.

    -   неметаллический – наблюдается у минералов прозрачных и просвечивающих по краям. Имеют несколько разновидностей- алмазный, стеклянный, жирный, перламутровый, шелковый, матовый.

       Прозрачность- свойство минералов полностью поглощать, отражать или пропускать световые лучи.

Физические  свойства.

       Гибкость и упругость- специфические свойства минералов пластинчатого, листового, игольчатого, волокнистого сложения. Некоторые из них (слюда, асбест, хлориты)-  способны сгибаться не ломаясь, а другие (селенит, графит, маргарит)- при этом ломаются. Упругими считаются те гибкие минералы, которые после сгибания самопроизвольно принимают первоначальную форму.

Химические  свойства

      Вкус- определяется для минералов, хорошо растворимых в воде (галит- соленый, сильвин- горько-соленый, кварцы- кислые, мирабилит- холодящий).

      Запах- определяется при трении, ударе, горении. Запах жженой кости- фосфорит, удар и появление искры- кремний. Сера горит синим пламенем с удушливым неприятным запахом.

       Дегидратация- характерна для гипса и заключается в потере воды при нагревании образца или воздействии на него высоких давлений.

Магнитные свойства. Присущи очень многим минералам и позволяют практически сразу определить их название. Притягиваются магнитами, а в крупных массах отклоняют стрелку компаса (магнетит, пирротин, природная платина).

Электростатические  свойства. Присущи некоторым минералам ( сере). Проявляются при механическом воздействии на минерале (натирание шерстяным материалом). 
 
 
 
 
 
 

10. Сущность и цели изысканий для строительства.

      Проектированию зданий, сооружений и их комплексов предшествует проведение инженерных изысканий, задача которых состоит в получении необходимых данных для технически правильных и экономически целесообразных решений основных вопросов проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. При двух стадиях проектирования инженерные изыскания проводят раздельно для технического проекта и рабочих чертежей. Инженерные изыскания для строительства проводятся территориальными изыскательскими, проектно-изыскательскими или проектными организациями. Для выполнения изысканий должно быть получено от заказчика утвержденное техническое задание и разрешение на производство изысканий. В техническом задании указывается назначение и виды изысканий; наименование объекта, границы участка строительства; стадии проектирования; данные о назначении и видах зданий и сооружений и др.

      Экономические изыскания. Они имеют первостепенное значение при выборе площадки для строительства, направлении трассы дорог, трубопроводов, линий электропередач. При выборе площадки для производственного строительства решающее значение имеют специфические особенности и характер производства, принятые в данной отрасли, которые могут зависеть от близости к источникам сырья, топлива, водным бассейнам или потребителям продукции. При изучении площадки ее оценивают также и с точки зрения организации строительства (длительности подготовительного периода, наличия материально-технической базы, источников строительного сырья ). В задачу экономических изысканий входит определение роста численности населения, по которому устанавливают размеры требуемой территории, обосновывают рациональность ее расположения и выделяют районы первоочередного строительства. Собирают данные об уровне развития промышленности, транспорта, сети культурно-просветительного и коммунально-бытового обслуживания данного района. Тщательно изучают вопросы жилого и земельного фонда, размеры свободных площадей, пригодных для застройки, возможности обеспечения строительства местными строительными материалами, деталями и конструкциями, а также местными рабочими для нужд строительства и эксплуатации.

      Технические изыскания. Их состав и содержание зависят от характера строительства и местных условий. В технические изыскания входят: геодезические, гидрологические, климатологические, инженерно-геологические и гидрогеологические, почвенные и геоботанические, санитарно-гигиенические, связанные с разработкой проекта организации строительства. Технические изыскания, в отличие от -экономических, проводят на обеих стадиях проекта. На стадии технического проекта в дополнение к экономическим изысканиям они обеспечивают правильный выбор площадки для строительства, а на стадии рабочего проекта уточняют и детализируют ранее полученные данные применительно к контурам отдельных зданий и сооружений.

      Геодезические изыскания относятся к числу первоочередных в общем комплексе технических изысканий. Обследуют местность первоначально визуально, а затем путем выполнения различного рода съемок, на основе которых составляют топографический план района и строительной площадки, служащие основой для разработки генплана и размещения материально-технической базы строительства.

       Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания имеют важное значение и проводятся на каждой строительной площадке независимо от ее размеров. В их задачу входит получить данные о характере залегания грунтов, об их физико-механических свойствах, о положении уровня грунтовых вод и амплитуды их сезонных колебаний. При необходимости грунты исследуют на агрессивность и коррозийность с целью изучения условий для разработки защитных мероприятий по сохранению подземных конструкций. Гидрологические изыскания- изучают водные бассейны (рек, ручьев, прудов, озер, водохранилищ и пр.). Для использования их в санитарно-технических, транспортных, энергетических, мелиоративных, спортивных и культурно-бытовых целях, а также в проекте организации строительства.    Климатологические изыскания начинают с климатологических атласов и справочников. В их состав входит получение сведений о температуре и влажности воздуха в различные времена года, величине атмосферных осадков и снегового покрова, силе и направлении ветров, количестве солнечных дней в году. Обычно сведения о воздушных потоках изображают в виде схемы, называемой «розой ветров». Почвенные и геоботанические обследования преследуют цель установить характер почвенного и растительного покрова и подстилающих пород на участках, где предусматривают зеленые насаждения.                                                        Санитарно-гигиенические обследования имеют особое значение при строительстве населенных мест. В их задачу входит получить сведения о расположении границ зон вредности промышленных предприятий, о степени загрязнения воздуха ядовитыми и пахнущими газами, пылью, золой, сажей, о вредных сбросах предприятиями — нечистот и отбросов. Собирают данные о шуме и мерах по борьбе с ним. Проверяют состояние хозяйственно-питьевого водоснабжения.

       Изыскания для проекта организации строительства преследуют цель выявить условия обеспечения строительства местными материалами, деталями, конструкциями. При отсутствии или недостатке мощности производственных баз проводят изыскания новых месторождений строительных материалов. На основе изучения территории строительства выявляют объем подготовительных работ по ее освоению и инженерной подготовке. Инженерные изыскания выполняют в три периода: подготовительный, полевой и камеральный. 
 

11. Горные породы  и их классификация.

       Природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава, образовавшиеся в результате геологических процессов и слагающие земную кору называют горными породами. Они образуют в земной коре определенные формы залегания- пласты, слои, жилы, потоки. Классификация горных пород основана на их химическом и минеральном составе, и на условиях образования. Выделяют три основных вида горных пород: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические.

• Магматические породы - это результат остывания магмы- силикатного расплава, содержащего различные газы и водяной пар. При излиянии на поверхность магма теряет летучие вещества и в таком виде называется лавой. Подразделяются магматические породы на два типа: интрузивные- застывшие в толще земной коры среди других горных пород; эффузивные- застывшие на земной поверхности в результате излияния магмы при вулканических извержениях. распространенные магматические породы: граниты, гранит- порфиры, липариты, дацит, сиениты, диориты, андезиты, габбро, диабазы, базальты, дуниты, перидотиты, кимберлиты. С магматическими породами связаны месторождения многих важнейших полезных ископаемых: самородных элементов, черных, цветных металлов, редких и радиоактивных элементов. Многих магматические породы используются как строительные материалы и техническое сырье.
• Осадочные породы образуются на поверхности земли  в условиях относительно низких температур и давлений, в результате разрушения других пород, жизнедеятельности организмов и выделения из водной или воздушной среды. Делятся на четыре группы: обломочные, глинистые, породы химического происхождения и породы органического происхождения. Образовываются и накапливаются как на дне морей и океанов, так и на суше (реки, озера, болота). Наиболее распространенные осадочные породы: латериты, бокситы, трепел, диатомит, опока, известняки, мел, гипс, ангидрит, каменная соль, фосфориты, торф,
• Метаморфические породы образуются на значительной глубине в толще земной коры в результате глубокого преобразования магматических и осадочных пород. Основные породы этого типа: гнейсы, кварциты, сланцы, скарны, мраморы.